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Siebensegmentanzeige
Aus Kefk.
Eine Siebensegmentanzeige ist ein Anzeigeelement aus sieben separat sichtbar schaltbaren Balken, die in Form zweier übereinanderstehender, häufig quadratischer Rechtecke angeordnet sind.
Sie wird überwiegend zur Darstellung der dezimalen Ziffern 0 … 9 verwendet, beispielsweise bei Taschenrechnern oder Digitaluhren. Die Darstellung der Ziffern ist hierbei abstrahiert (besondere Beispiele sind die Ziffern 4 und 7). Durch die hohe Verbreitung von Siebensegementanzeigen fällt diese Abstrahierung im täglichen Leben kaum mehr auf.
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Darstellung
Die Darstellung von Buchstaben (lateinisch, griechisch, kyrillisch) ist eingeschränkt möglich. Eine gute Lesbarkeit kann jedoch mit der Verwendung von gemischten Klein- und Großbuchstaben erreicht werden. Zur Darstellung von hexadezimalen Ziffern lassen sich beispielsweise die Buchstaben "A", "b", "C", "d", "E" und "F" relativ gut abbilden. Weitere Buchstaben, die relativ gut abgebildet werden können, sind "G", "H", "i", "t", "u" und "Y". Die Restlichen lassen sich dagegen mit den sieben Segmenten nur schwer darstellen, insbesondere "M", "W", "R" und "X", da sich die mittleren, bzw. die diagonalen Striche nicht abbilden lassen.
Als Sonderzeichen können das Minuszeichen "-" und der Unterstrich "_" dargestellt werden.
Beispiele
Insbesondere bei älteren CD-Spielern ist bekannt, dass sie ihren Zustand mit Siebensegmentanzeigen darstellen:
Ansteuerung
Die Segmente werden heutzutage meist aus LEDs oder LCDs gebildet. Früher waren bei großformatige Anzeigen oft Leuchtstoffröhren zur Bildung der Segmente im Einsatz.
Zur Ansteuerung von Siebensegmentanzeigen aus LEDs oder LCDs werden zumeist integrierte Siebensegment-Decoder-Schaltkreise verwendet, welche binär codierte Zahlen (4 bit) auf sieben Bit zur Ansteuerung der sieben Segmente umcodieren. Hierbei kommen bei TTL und kompatiblen (Baureihe 74L..., 74LS..., 74HC...) meist die Typen mit den Endziffern 47 oder 247 zum Einsatz. Bei der CMOS-Baureihe (z.B. CD...) ist es der Typ mit der Endziffer 4511.
Zahlen aus mehreren Ziffern können mit Hilfe des Zeitmultiplexverfahrens angesteuert werden, wodurch nicht für jede Ziffer ein weiterer Decoderschaltkreis erforderlich ist. Nachteilig ist hierbei das Flimmern der Anzeige.
Für die erweiterte Darstellung mit hexadezimalen Ziffern kommen die Typen 9368, 9370 oder NE 589 zur Verwendung.
Logiktabelle
Angenommen, eine 7-Segment-Anzeige besitzt 4 digitale Eingänge zur Ansteuerung. Dann ergibt sich folgende Belegung der Eingänge (x3, x2, x1, x0) für die 7 Segmente (a, b, c, d, e, f, g):
| x3 | x2 | x1 | x0 | Zeichen | a | b | c | d | e | f | g |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 8 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | A | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | B | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | C | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | D | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | E | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | F | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Interessieren die kombinatorischen Gleichungen für die Umwandlung von BCD-Code zur Ansteuerung der einzelnen Elemente der Anzeige, können beispielsweise mittels KV-Diagrammen für jedes Anzeigeelement getrennt die entsprechenden Gleichungen in Minimalform gebildet werden.
Erweiterungen
Eine Erweiterung dieser Segmentanzeige führt zur Vierzehnsegmentanzeige. Selten wird diese auch als Sechzehnsegmentanzeige ausgeführt, wobei die Segmente a und d nochmals geteilt werden. Die Vierzehnsegmentanzeige bietet den Vorteil, alle Großbuchstaben des lateinischen Alphabets und einige Sonderzeichen, wie zum Beispiel „+“ und „*“, gut abbilden zu können. Im Englischen werden diese Anzeigen wegen ihren Aussehen oft auch Starburst-Display, Union-Jack-Display oder British-Flag-Display genannt.
Andere Weiterentwicklungen haben zum Teil deutlich mehr Segmente, zum Beispiel 38, 88 oder 111 in der weit verbreiteten Geascript-Familie von AEG MIS.[1] Gerade die hohe Lesbarkeit sorgt dafür, das sich diese Technik in bestimmten Nischen, wie etwa der Parkleittechnik, gegen Matrixdisplays mit flexibleren Gestaltungsmöglichkeiten behaupten kann.
Verwandte Themen
- Auf den Kopf gestellt, lassen sich die Ziffern als Buchstaben "Beghilos" interpretieren.
Referenzen
Weblinks
| <imagemap>-Fehler: Bild ist ungültig oder nicht vorhanden | Commons: Siebensegmentanzeige – Bilder, Videos und/oder Audiodateien |
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