BASCOM-AVR 7セグメントLEDユニットの製作

(2007年4月3日)

　7セグメントLED (7セグLED) の表示プログラムの実験のため、3桁表示の基板ユニットを製作しました。

1. 7セグLED表示器

　今回使用した7セグLED表示器はパラライト社のC-533SRというものです。赤色3桁でカソードコモンタイプです。秋月電子通商で1個200円でした。下に外観の写真と内部回路を示します。サイズはヨコ25mm、タテ19mm、高さ8mm (ピン部分除く) です。ピン番号は、DIP型ICと同じく、表側 (発光面) から見て左下のピンが1番で、そこから左回りに数えます。全部で12本のピンが出ています。各桁のA～DPのセグメントはそれぞれ並列に接続されています。これがアノード (プラス側) になります。カソードは各桁ごとに3本出ています。6番ピンは無接続です。

2. 7セグLED表示ユニットの製作

　回路図は下記の通りです。アノード側A～DPの端子には電流制限用に1kΩの抵抗を入れました。少し古いラジオ雑誌を見ると330Ωを使っている例が多いですが、本品は1kΩでも十分な明るさで光ります。電源電圧は5Vを想定しています。

　カソード側にはNPN型のトランジスタをつないで、各桁ごとに点灯・消灯をコントロールできるようにします。DIG1～DIG3を+5Vにすると、その桁だけが点灯します。このトランジスタにはRN1206という抵抗内蔵タイプを用いました。図中に示したように、入力端子とベース間に4.7kΩ、ベース～エミッタ間に47kΩが入っています。2SC1815などを用いて抵抗器を外付けしても同じです。RN1206はサトー電気で1個30円でした。

　サンハヤトのEG基板 (ICB-504EG) にこれらの部品を取り付け、ブレッドボード用のリード線を取り付けました。リード線は全部で12本になります。抵抗R1～R8は基板の裏側に取り付けました。基板の大きさはヨコ40mm、タテ52mmです。実体配線図 (表側から見た図) と完成写真を下に掲げます。

　写真2

3. 動作試験

　DC5Vの電源をつないで点灯試験をしました。下の図のように、カソード(K)をマイナス、その他の端子をすべてプラスにつなぎます。こうすると小数点(DP)も含めてすべてのセグメントが点灯します。写真では「アズキ色」にどんより光っているように見えますが、実際は朱色に近い鮮やかな赤です。

　上の状態で、消費電流は28.3mAでした。DIG2とDIG3の接続をはずすとDIG1 (右端の桁) だけが点灯します。こうすると消費電流が3分の1になるかと思ったのですが、実測してみると25.4mAで、少し減っただけです。なぜでしょう。DIG2だけ、あるいはDIG3だけを点灯させたときも同じです。光っていない桁にも少し電流が流れるのかもしれません。

　1個のセグメントだけを点灯させたときの電流は4.2mAでした。ひと桁分 (8セグメント) 全点灯させたときの電流は上記のように25.4mAですが、LEDのセグメントに流れる電流が約3mA、トランジスタのベースに流れる電流が約1mAと考えれば計算が合います。