Interfacing Seven Segment

Tampilan tujuh segmen dinamakan demikian karena terdiri dari tujuh segmen yang berbeda yang dapat diaktifkan atau dimatikan. Kombinasi yang berbeda dari segmen ini diaktifkan menghasilkan angka yang berbeda.

Tujuh segmen disusun dalam bentuk persegi panjang terdiri dari dua segmen vertikal pada setiap sisi dengan satu segmen horisontal di tengah, atas, dan bawah. Selain itu, segmen ketujuh membagi dua persegi panjang horizontal. Ada juga konfigurasi empat belas-segmen yang menampilkan enam belas-segmen (untuk menampilkan alphanumeric) dan konfigurasi lain berupa kumpulan titik-titik segmen dengan susunan 5 kolom x 8 baris yang disebut dengan dot-matrix display.

Setiap segmen diberi nama dengan huruf mulai dari segmen A, B, C sampai dengan segmen G. Ditambah sebuah segmen opsional (‘segmen kedelapan’) berupa sebuah titik (Dot Point – DP) di sebelah kanan bawah yang bisa berfungsi sebagai titik desimal pada saat menampilkan nomor non-integer.

Tampilan tujuh segmen (7-segment LED display) adalah tampilan yang terdiri dari 7 LED yang diposisikan dalam bentuk angka 8. Dengan cara menyalakan atau mematikan LED (segmen) yang sesuai sedemikian rupa sehingga bisa menampilkan angka 0 sampai 9 serta beberapa huruf lainnya. Sebagai contoh jika Anda ingin menampilkan angka 3, maka segmen yang akan 'on' adalah {a, b, c, d, g} sedangkan sisanya adalah 'off'. Pada dasarnya 7 segmen ini adalah tujuh buah lampu LED (Light Emiting Diode) yang semua pin anoda atau katodanya tersambung pada sebuah titik yang disebut common.

Common Anode dan Common Cathode

Ada dua konfigurasi umum tampilan 7 segmen ini, yaitu Common Anode dan Common Cathode. Jika semua anoda dari LED terhubung dengan anoda – anoda LED lain pada satu titik, konfigurasi ini disebut Common-Anode. Konfigurasi lain adalah kebalikannya, yaitu semua katoda dihubungkan pada suatu titik, konfigurasi ini disebut Common-Cathode.

Gambar Konfigurasi 7segmen

Untuk mode common anode, maka untuk menyalakan 7-segmen harus aktif low (logika 0) atau dengan memberikan tegangan mendekati GND pada segment yang yang akan dinyalakan dan pin common dihubungkan dengan tegangan positif. sementara untuk mode common cathode, berarti tampilan 7 segmen adalah aktif high (logika 1) yaitu dengan memberikan tegangan mendekati VCC pada segmen yang akan dinyalakan dan pin common dihubungkan dengan tegangan negatif (GND).

Animasi berikut adalah contoh tampilan dari 7 segmen yang menampilkan sepuluh angka desimal dan enam heksadesimal ‘huruf digit’ (A-F). Perhatikan variasi antara huruf besar dan huruf kecil untuk A-F, hal ini dilakukan agar tidak terjadi ambigu untuk setiap huruf, karena jika tidak, maka tampilan huruf D akan terlihat identik dengan angka 0 (atau mungkin juga sama dengan huruf O) dan tampilan B akan terlihat identik dengan angka 8.

Tampilan 7 segmen menampilkan angka 0-9 dan A - F

Untuk menampilkan angka dan huruf pada 7 segmen cukup dengan mengkonfigurasi satu byte hexa. Urutan kode segmennya bisa abcdefg atau bisa juga dibalik menjadi gfedcba. Modenya bisa active-high maupun active-low tergantung konfigurasi 7 segmen yang digunakan.

Tabel Contoh pengkodean heksadesimal untuk menampilkan angka 0 sampai 9 pada 7 segmen Common Anode :

Digit	.gfedcba	abcdefg.	a	b	c	d	e	f	g	.
0	0xC0	0x03	on	on	on	on	on	on	off	off
1	0xF9	0x9F	off	on	on	off	off	off	off	off
2	0xA4	0x2A	on	on	off	on	on	off	on	off
3	0xB0	0x0D	on	on	on	on	off	off	on	off
4	0x99	0x99	off	on	on	off	off	on	on	off
5	0x92	0x49	on	off	on	on	off	on	on	off
6	0x82	0x41	on	off	on	on	on	on	on	off
7	0xF8	0x1F	on	on	on	off	off	off	off	off
8	0x80	0x01	on	on	on	on	on	on	on	off
9	0x90	0x09	on	on	on	on	off	on	on	off

Common Cathode :

Digit	.gfedcba	abcdefg.	a	b	c	d	e	f	g	.
0	0x3F	0x4C	on	on	on	on	on	on	off	off
1	0x06	0x60	off	on	on	off	off	off	off	off
2	0x5B	0xDA	on	on	off	on	on	off	on	off
3	0x5F	0xFA	on	on	on	on	off	off	on	off
4	0x66	0x66	off	on	on	off	off	on	on	off
5	0x6D	0xB6	on	off	on	on	off	on	on	off
6	0x7D	0xBE	on	off	on	on	on	on	on	off
7	0x07	0xE0	on	on	on	off	off	off	off	off
8	0x7F	0xFE	on	on	on	on	on	on	on	off
9	0x6F	0xF6	on	on	on	on	off	on	on	off

 

Untuk common anode, karena aktif low, maka on=0, off=1 sementra untuk common cathode, karena aktif high, maka on=1, off=0. Nilai hexa pada tabel diatas adalah untuk segmen DP yang tidak dinyalakan, sementara jika segmen DP akan dinyalakan, maka nilainya harus diubah menjadi ON.

 

Interfacing dengan MCU

Konfigurasi Pin 7 Segmen

Untuk menghubungkan 7 segmen dengan mikrokontroler dibutuhkan 7 pin MCU untuk mengontrol setiap segmen (8 pin jika DP ikut dikontrol), jadi cukup dengan menggunakan 1 port untuk mengontrol sebuah tampilan 7 segmen.

Gambar Interfacing 7 segmen dengan mikrokontroler

Contoh skema diatas adalah menghubungkan sebuah 7 segmen dengan mikrokontoler melalui PORTA, dengan urutan PA=segmenA, PB=segmenB …dst sementara segment DP dihubungkan ke PA7 (berhubung komponen simulasi 7segmen dari Proteus tidak menyertakan DP, maka segmen DP digantikan dengan sebuah indikator LED). 

Contoh aplikasi 7 segemen pada Sasakala Board bisa dilihat pada posting Aplikasi 7-segmen  pada Sasakala-M32

 

Refferensi :

http://extremeelectronics.co.in/category/avr-tutorials/

http://www.play-hookey.com/digital/experiments/seven_seg_led.html