7 Segment (FND) 숫자 표시 방법 및 종류 및 사용법

안녕하세요 미광전자 입니다.

오늘은 7 Segment (FND) 숫자 표시 방법 및 종류 및 사용법에 대해 알아보겠습니다.

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7 Segment (FND)는 숫자나 문자를 표현하는 7개의 LED와 소수점을 표현하는 1개의 LED가 포함되어 있는 부품을 의미합니다.

FND는 16X2 LCD와 비교할 때 표현할 수 있는 문자의 개수가 제한되고, 각 문자의 표현을 위하여 총 8개의 LED를 하나씩 조절해주어야 하는 등 사용이 복잡하다는 단점이 있습니다. 그렇지만, 전력소모가 적고 크기가 큰 Segment를 선택하면 비교적 큰 문자도 표현할 수 있다는 장점이 있어 널리 사용되고 있습니다.

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숫자표시 방법

Num	DP	G	F	E	D	C	B	A	2진수	16진수
0	1	1	0	0	0	0	0	0	0b11000000	0xC0
1	1	1	1	1	1	0	0	1	0b11111001	0xF9
2	1	0	1	0	0	1	0	0	0b10100100	0xA4
3	1	0	1	1	0	0	0	0	0b10110000	0xB0
4	1	0	0	1	1	0	0	1	0b10011001	0x99
5	1	0	0	1	0	0	1	0	0b10010010	0x92
6	1	0	0	0	0	0	1	0	0b10000010	0x82
7	1	1	1	1	1	0	0	0	0b11111000	0xF8
8	1	0	0	0	0	0	0	0	0b10000000	0x80
9	1	0	0	1	0	0	0	0	0b10010000	0x90

1. 10진수 숫자와의 구분을 위해 2진수 앞에는 0b, 16진수 앞에는 0x를 표기합니다.

2. 16진수 표현에 있어서, 각 숫자에 소수점을 포함시키는 경우에는 80을 빼주면 됩니다.

예를 들어서,

• 0． → 0xC0 – 0x80 = 0x40
• 1． → 0xF9 – 0x80 = 0x79
• 2． → 0xA4 – 0x80 = 0x24
• 3． → 0xB0 – 0x80 = 0x30
• 4． → 0x99 – 0x80 = 0x19
• 5． → 0x92 – 0x80 = 0x12
• 6． → 0x82 – 0x80 = 0x12
• 7． → 0xF8 – 0x80 = 0x78
• 8． → 0x80 – 0x80 = 0x00
• 9． → 0x90 – 0x80 = 0x10

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Pin Map

7 Segment	Arduino
A	2
B	3
C	4
D	5
E	6
F	7
G	8
DP	9

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FND의 종류

FND는 Anode형과 Cathode형으로 분류되며, 이 중 Anode형이 주로 사용되고 있는데요. Anode형은 중앙핀이 VCC이며, Cathode형은 GND입니다.

우리가 사용하는 것은 5611BH로 Common Anode형입니다.

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회로도

아래 회로에서는 330Ω 저항 1개를 VCC에 직접 연결하여 사용하였다. 상단부와 하단부 중앙핀은 서로 연결이 되어 있으므로, 둘 중 하나만 +5V에 연결하여 사용하면 된다.

※ 주의 : 위 회로에서는 간단한 회로 구성을 위해 VCC에 저항을 직접 연결하여 사용하였으나, 이것이 좋은 방법은 아니다. FND의 각 LED가 직렬이 아닌 병렬로 연결되어 있는데, 이렇게 구성하는 경우 동일한 전류로 “1”를 표시할때는 2개의 Segment만 켜고, “8”을 표시할때는 7개의 Segment를 모두 키므로, 각 숫자마다 밝기의 차이가 생기길 수 있기 때문이다. 실제 LED의 밝기에 미세한 변화가 생기는 것을 볼 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 각 LED마다 저항을 따로 사용하여야 밝기를 고르게 유지할 수 있으며, 아래 그림과 같이 220~330Ω 저항 8개를 사용하는 것이 원칙이다.

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2개의 7 Segment를 사용하여 2자리 숫자 나타내기

1개의 7 Segment를 사용하는데 8개의 Digital Pin이 필요하므로, 2개 이상의

7 Segment를 사용하려면 16개의 Digital Pin이 필요하다. 핀의 개수로만 보면 Arduino Uno로는 표현할 수 없다. 그러므로 2개의 7 Segment의 전원부를 통해 제어하면서 빠른 시간동안 on/off를 반복하며 우리 눈에 나타나는 잔상효과를 이용하여 여러개의 FND를 사용하도록 구현해야 하는데, 이러한 방식을 Dynamic 구동 방식이라고 부른다.

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아래 회로를 예로들면 아두이노의 Digital 2~9번핀이 각각 두개의 FND로 병렬연결 되어

있고, 10번핀은 10의 자리를 나타내는 FND1에, 11번 핀은 1의 자리를 나타내는 FND2에 연결되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 회로를 통해 10번핀을 LOW, 11번핀을 HIGH로 두면 FND1이 작동하고, 마찬가지로 10번핀을 HIGH, 11번핀을 LOW로 두면 FND2가 작동하게 된다. 이러한 방식으로 2개의 FND를 10개의 핀으로 작동할 수 있다.

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4 FND 디스플레이

4개의 FND를 Dynamic 방식으로 구동하기 위해서는 8개의 데이터 핀과 4개의 전원부 핀이 필요하다.

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Pin Map

FND	Arduino	Segment	자리수
1	6	E	​
2	5	D	​
3	13	DP	​
4	4	C	​
5	8	G	​
6	9	S1	1의 자리 수
7	3	B	​
8	10	S2	10의 자리 수
9	11	S3	​
10	7	F	100의 자리 수
11	2	A	​
12	12	S4	1000의 자리 수

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미광전자는 FND 다양한 품목을 하고 있으니 mkgd.sales@gmail.com 으로

연락주세요. 전화번호는 010-6216-7026 / 010-5281-7026로 연락주시면 감사하겠습니다.

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정은진 | (주)미광전자 영업팀 과장

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