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7セグ(アノードコモン)の繋ぎ方について

 前回7セグを使ってみたい!(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1370338)ということで質問をした者です。  先日、ようやく私の条件にマッチする7セグを見つけまして、それに合わせて整流ダイオード等も購入したのdすが…  私が購入した7セグはアノードコモンだったらしく、前回皆様から教わった配線方法では接続できないことが判明しました。  私の落ち度でもあるのですが、今更7セグを買い直すのもアレなので、どうにかこの7セグを使用しようと考えています。  私なりにab接点の小型リレーを使ったらいいのでは?とは思っているのですが、なにかよい方法はないでしょうか?

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  • Teleskope
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回答No.5

    >> アノードコモンの7セグしかない <<  昔同じ相談にのったときの絵です。 抵抗値の決め方は普通に使うときと同じです。一度仮に組んで動作が気に入るかどうか確認してから本番の製作を。    セグメント配置(正面図)      ┌-a-┐      f    b      ├-g-┤      e    c      └-d-┘          表 示 セ グ メ ン ト          a  b   c  d   e   f   g          |  |  |  |  |  |  |  1速 ──┬-)-─-)-─-)-┬-)-┬-)-┬-)-┐│        ▼|  |  | ▼| ▼| ▼| ▼|        └┤  |  | └┤ └┤ └┤ └┤  2速 ───-)-─-)-┬-)-─-)-─-)-┐|  |          |   | ▼|  |  | ▼|  |          |   | └┤  |  | └┤  |  3速 ───-)-─-)-─-)-─-)-┬-)-┐|  |          |   |   |   | ▼| ▼|  |          |   |   |   | └┤ └┤  |  4速 ──┬-)-─-)-─-)-┬-)-┐|  |  |        ▼|  |   | ▼ | ▼|  |  |        └┤  |   | └┤ └┤  |  |          |   |   |   |   |   |  |          R   R   R  R  R   R   R          ┷  ┷  ┷  ┷  ┷  ┷  ┷           bは           ダイオード接続なし  共通電極(アノード)の電源は、   1速 2速 3速 4速    |  |  |  |    ▼  ▼  ▼  ▼    └─┴─┴─┴── アノードへ    

redspace
質問者

補足

 図示してくださってありがとうございます。  ▼についてですが、表示セグメント側は整流ダイオード、共通電極側は抵抗器でしょうか?  ちょっと頭の中が混乱しているので分かりづらい回答になっていると思いますが、1の信号で1を表示させる時はa、d、e、f、gを整流ダイオードで接続すればいいのでしょうか?

その他の回答 (15)

  • Teleskope
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回答No.16

     お疲れ様でした! お使いの 7seg はハービー電子というメーカーです。型番の最後の文字はCでなくSでしょうか。 巨大なサイズだったんですね! 各セグメントは LED 4個直列で順電圧 8V、逆耐圧 4V、連続最大電流 20mAとあります。 現在の 120Ωでの電流を概算してみると、   電流 = 抵抗に掛かる電圧 / 抵抗値   = ( 電源電圧-ダイオード順電圧-7seg順電圧 )÷120Ω   = (12.5V-約0.6V-約8V)/120Ω   = 3.9V/120Ω   ≒33mA で、しっかり連続定格を越えてますね。 過大な電流を長~く流し続けると 早く歳を取って輝度効率が劣化しますので 早めに抵抗値を適正化しましょう。 例えば連続定格の半分10mAとすると、   抵抗 = 電圧/電流 = 3.9V/10mA = 390Ω です。120Ωにもう2本120Ωを直列に入れると360Ω、3本入れると480Ω(電流8mA)なので、お気に入りの明るさの抵抗値を見当つけて買いましょう。 ↓7segデーターシート http://www.herbie.co.jp/html/7seg/s056.html ↓メーカーのホムペ http://www.herbie.co.jp ↓ダイオードのデーターシート(フェアチャイルド社。If=1A、Vr=1000V) http://www.fairchildsemi.com/ds/1N%2F1N4007.pdf ↑ 2ページの右上の図で、電流と電圧の関係が分かります。  実は; 一つ気になることがありまして、 前回の質問が1~4速信号から電流をいただく前提で話が進んでいたので相乗りしたのですが、1~4速の信号の供給元がスイッチ(機械接点)なのか電気回路の出力なのか、戴いた配線図コピーからその辺の情報を読みとれますでしょうか。 機械接点なら電流をいただけますが、電子回路の場合はあまり電流を取れない場合があります。 判断が付かなかったら何mAまで大丈夫か問い合わせをお薦めします。  もし電流が取れなければ;リレーでも駄目だったと思います。クルマのハーネスから電源をいただいてトランジスタ方式です。参考までに下図。    +12V     |   各 表 示 セ グ メ ン ト    anode a   b  c  d  e   f    g        |  | | | | |  |        R   R  R  R  R  R   R        | ┌┤ | | | | ┌┤        | ▼▼ | | | | ▼▼        | || | | | | ||        (A) (B)(C) (B) (A) (C) (D) (A)(D)  抵抗内蔵形の npnトランジスタ の場合。C,B,Eはそれぞれコレクタ、ベース、エミッタです。エミッタ接地形のスイッチング動作をさせます。     2 3    速速    ││    ▼▼        C─(A)    └┴──10k┬-B           10k E            ┷ ┷     1 3 4    速速速    ││|    ▼▼▼      C─(B)    └┴┴─10k┬-B           10k E            ┷ ┷     2    速         C─(C)    └───10k┬-B           10k E            ┷ ┷     4    速         C─(D)    └───10k┬-B           10k E            ┷ ┷  もし、抵抗内蔵型でない普通の npnトランジスタ(例えば 2SC1815 )の場合は下記。抵抗値10kΩは正確に10kΩでなくてもいいです。    2速 ──10k┐  C─(A)    3速 ──10k┼─B             10k E             ┷  ┷    1速 ──10k┐    3速 ──10k┤  C─(B)    4速 ──10k┼─B             10k E             ┷  ┷                C─(C)    2速 ──10k┬─B             10k E             ┷  ┷                C─(D)    4速 ──10k┬─B             10k E             ┷  ┷    

参考URL:
http://www.herbie.co.jp/html/7seg/s056.html,http://www.fairchildsemi.com/ds/1N%2F1N4007.pdf
redspace
質問者

補足

 抵抗は先日1kΩのものに変更しました。  制作の過程では結構明るさが抑えられていい感じでしたが、まだ夜間走行でのテストをやっていないのでなんとも言えない状態です。

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.15

     昼食後にちょこっと作ってみましたが素直に動きました。電源は12V、ダイオードは1S1588を16本、7セグは赤色(正体不明のジャンク、アノードコモン)1個、抵抗は2kΩを7本(手許にあったものです。電流は5mA程度。室内蛍光灯下で十分見えてました。)  やはり配線まちがいか 部品の不具合ではと思います。下記のことを試してみてください。 (1) 7セグのアノード端子に接続されてるダイオード4本だけを残してそれ以外のダイオードを全部取り去る。(抵抗は7本残す)。 (2) その状態で +12Vを1~4速入力ラインのどれに与えても、全セグメントが点灯(8の字に光る)することを確認する。 (3) その後に、1速に+12Vをつなぎっぱなしにする。 ダイオードを一本用意し、そのアノードに+12Vを配線し、カソードのリード線を 7セグの a,b,c,d,…g 端子(またはつながってる抵抗のリード線)にふれてみる。ふれたセグメントだけが消え、他のセグメントは点灯したままなことを確認する。  ここからダイオードマトリクスを1セグメントずつ復旧させていきます。1速につなぎっぱなしにした+12Vを取り去って、 (4) セグgのダイオードマトリクスだけを配線します。回路図は No13。ダイオードのアノードを1速入力ラインにハンダ付けし、カソードをセグgのラインにハンダ付けします。  その後、1~4速入力の一つに+12Vを与えると、セグgは1速のときだけ消えて、他の速のときは点灯するはずです。 この通りになれば g に関する配線は正常に完了です。 (5) 次にセグfのマトリクスを復旧させます。使うダイオードは3本。アノード側をそれぞれ1,2,3速入力ラインにハンダ付けし、カソードは3本ともセグfのラインにハンダ付け。  その後、1~4速入力の一つに+12Vを与えると、セグfは4速のときだけ点灯して、他の速のときは消えてるはずです。  この通りになれば f に関する配線は正常に完了です。 (6) 同様にして、セグメントを1本ずつ復旧させて、そのつど動作を確認してください。 (7) 定格電流を確認したいのですが、7セグのメーカーと型番と色とサイズ、ダイオードの型番を教えていただけませんか。 あと本番は基板に組むのでしょうか。基板の大きさは?    

redspace
質問者

お礼

 No.13で書いていただいた回路図を元に、もう一度制作しなおしました。  ダイオードは基板から外すのがかなり面倒だったので、すべて新しいものを使用しました。  (2)を実行した時点で抵抗がひとつ死んでいたのを確認したので、抵抗をひとつ交換したらすべてのセグが点灯しました。  その後、(3)~(5)までの行程をへて、無事に点灯させることができました。  何故前に制作した物が点灯しなかったのかは謎です。  7セグはHBL-SO56RC(基板外し品、検索でも出てきませんでした)、ダイオードは1N4007(新品、1000V)。  基板はサンハヤトのICB-504を1/4使用しています。  いままで蛍光灯&白熱灯(スタンド)の下にて作業してきたのであまり明るさのことは気にしなかったのですが、実際に車に乗せて見ると結構明るいことに気づきました。もう少し抵抗の大きい物に変更したほうが無難だと感じました。

  • dojustice
  • ベストアンサー率61% (140/226)
回答No.14

A8、補足欄へのご回答です。 >ようはコレクタがダイオードのプラス側で、エミッタがカソード側ということでよろしいのでしょうか? そのとおり >さらにベースにインジケーターの信号を接続するということで間違いないでしょうか? そのとおり >抵抗内蔵型でベース回路の抵抗の外付けが不要とありますが、これは7セグカソード側に取り付ける(予定)の抵抗器のことで間違いないでしょうか? これは違います。 LEDカソード側に取り付ける抵抗はLED電流を制限する抵抗です。 ここで言っている抵抗はトランジスタのベース電流を制限するための抵抗です。 これが入っていないトランジスタではこれを外付けしなければなりません。 LED電流制限抵抗は、LEDを出たところに入れます。(7個) この後にマトリクス回路を組みます。 >最後に回路を一つ書いていただければ・・・ トランジスタ(Tr)を4個使用する場合の回路例(4系列のうちの1回路)     ダイオードマトリクス出力より           |           (C)           |     S1ーー(B)ーTr           |           (E)           |         GND(マイナス) 注1 S1はシフトレバーからの信号(プラス12V)が入る位置を示す  2 (C) (B) (E)は、それぞれトランジスタのコレクタ、ベース、エミッタ  3 Trは抵抗入りトランジスタ  4 S1にプラス信号がかかるとトランジスタが導通する(スイッチ作用)  蛇足ですが、提示したTrの値段は、「こういうパーツ購入の仕方もある」という一例であって、常にこの値段で入手できる、というものではありませんので、この点ご了承いただきたく・・・。

redspace
質問者

お礼

 確かに複雑ですね。でもなんとなくですが理解できたと思います。ありがとうございます。

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.13

A7です。補足です。 A7で書いたとおり、A12さんの(1)の抵抗が1kΩ~1.5kΩ(1/4ワット)位のものが適当かと思います。 10mA位の電流が定格で5mA位から明るくなり始めるかと思います。 100MAの電流で、全セグメント一辺に点灯させたら、発光ダイオードが加熱したりお釈迦になってしまう可能性があります。

redspace
質問者

補足

 試作品も今回制作した7セグの物も、抵抗はあり合わせの物を使用したのでかなり光的にまぶしい(運転の妨げにはならない程度)ものになってしまいました。  後日、抵抗を交換して自分の目的にあった物に変更しようと思います。

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.12

     回路図を再掲載します。コモン回路を一体で書きました。(パソコン画面表示は、文字サイズ小文字でごらんください。)    セグメント配置(正面図)      ┌-a-┐      f    b      ├-g-┤      e    c      └-d-┘          表 示 セ グ メ ン ト          a  b   c  d   e   f   g  アノード          |  |  |  |  |  |  |   コモン          |  |  |  |  |  |  |   |          |  |  |  |  |  |  |   |  1速 ──┬-)-─-)-─-)-┬-)-┬-)-┬-) ┬-)─┐|        ▼|  |  | ▼| ▼| ▼| ▼| ▼|        └┤  |  | └┤ └┤ └┤ └┤ └┤  2速 ───-)-─-)-┬-)-─-)-─-) ┬-)──)─┐|          |   | ▼|  |  | ▼|  | ▼|          |   | └┤  |  | └┤  | └┤  3速 ───-)-─-)-─-)-─-)-┬-)-┬-)──)─┐|          |   |   |   | ▼| ▼|  |  ▼|          |   |   |   | └┤ └┤  |  └┤  4速 ──┬-)-─-)-─-)-┬-) ┬-)──)──)─┐ |        ▼|  |   | ▼ | ▼|  |  | ▼ |        └┤  |   | └┤ └┤  |  | └┘          |   |   |   |   |   |  |          R   R   R  R  R   R   R          ┷  ┷  ┷  ┷  ┷  ┷  ┷           bは           ダイオード接続なし    

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.11

     No11の補足拝見しました。私の想像と合っていましたので安心しました。(となると、なぜ動かないのか??)  No10でスイッチ入力が逆論理かな?と想像したけどそうじゃなかったようでNo10は取り消します。 7セグのコモンアノードへの接続はお書きの図でよろしいと思います。 (1) 現在の抵抗値はいくらですか? 120Ωのままだと電流が100mA近いので怖いですね。LEDの規格データはお持ちですか。 >>  間違っていたらご指摘ください。  頂いた回答から推測すると、7セグのアノードコモンに送る信号(1~4速の配線にダイオードを接続した物を束ねた物)とダイオードマトリクスへの信号は別にしたほうがいいのでしょうか? <<  いえ、同じです。ところで、   (1速)    ▼    └ (2)これは私の回路図に独自に追加されたのでしょうか。目的をお教えください。 (3) 症状は;相変わらずマトリクスダイオードが1本でもつながったセグメントは全く点灯しないのですか。    

redspace
質問者

補足

(1)  試作品で使用しているLED(φ5緑)は新品の貰い物で、企画などはわかりません。その時一緒に貰った抵抗(120Ω)で試作してみました。 (2)  1速の信号の直後に入れたダイオードは、最初の図面を私が勘違いして理解していただけで、単なる間違いです。 (3)  再び点灯を試みましたが、1本誌か点灯しませんでした。

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.10

    >> シフトレバーからの信号は、プラス側で受けます。 >> 試しに試作した物(抵抗にLEDをはんだ付けした簡素な物)では、問題なく点灯しました。  これを詳しく教えてください。「プラスで受ける」の意味が判りません。 抵抗が何オームだったか、繋いだ順序(アノードカソードもはっきり)カソードはグランドにしたのか、など。  例えば1速のとき、1速の信号線には+電圧が来るんですか? 1速の信号線は、1速でないときはグランドになってるんですか?それとも開放(オープン)なのですか。    

redspace
質問者

補足

 補足を書いているうちに新しい回答がきたので、こちらにまとめて書きますね。  今現在の接続方法は、         g         | (1速)     |  ▼      |  └  ~ ---)-----┐         |      ▼         |      | (2速)     |      |  ▼      |      |    └  ~ ---)---┐ |          |    | |         |    ▼ |         |    └-┤ (3速)     |      |  ▼      |      |    └  ~ ---)---┐ |          |    | |         |    ▼ |         |    └-┤ (4速)     |      |  ▼      |      |    └  ~ ---)---┐ |          |    | |         |    ▼ |         |    └-┤         R      |         ┷     アノードコモン  となっています。(~は中略です)  (1)~(4)までの回答は (1)今現在交換したバッテリーにて動作の確認を行っています。(テスタで測定したところ12.5Vでした) (2)その通りです。 (3)他の3本は、1本通電しているときは接続していません。 (4)恐らく越えていると思います。  間違っていたらご指摘ください。  頂いた回答から推測すると、7セグのアノードコモンに送る信号(1~4速の配線にダイオードを接続した物を束ねた物)とダイオードマトリクスへの信号は別にしたほうがいいのでしょうか? (1速) ---┬--- ダイオードマトリクスへ         ▼         └--- アノードコモンへ(以下省略)  たぶん、このあたりでつっかかっていると思うのですが…  ここからはNo.11の補足です。  プラスで受けるというのは、メーター内のインジケーターのプラス線を分岐させて、それを試作品に接続している、という表現です。 インジケーター(1速)   ├ → 抵抗120Ω → LED → アース メーターへ  矢印が電気の流れる方向です。  抵抗(120Ω)とLEDは手元にあったものを使用したので、適正な抵抗値ではないと思います。  1速の時に、1速の信号線にプラスが流れます。2速になると流れません。(メーターのインジケーターが1→2へ移動するので) (表示) 1速時 2速時 3速時 4速時  1速   ○   ●   ●   ●  2速   ●   ○   ●   ●  3速   ●   ●   ○   ●  4速   ●   ●   ●   ○  メーターと試作品では、このように点灯しています。  (例えば)4速で走っているときは4速の表示以外は表示されませんので、電流は流れていません。  分かりづらい補足ですが、申し訳ありません、よろしくお願いします。

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.9

     この回路は実績がありますんで、どこか勘違いがあるんでしょうね。一番気になったのは、 >> (a) 左側の1~4速の配線にダイオードを接続し >> (b) 更にgを経由して >> (c) 4本の配線を一つに束ねて >> (d) アノードに接続しました。 この(b)がイミフメです。   左側の1~4速に個々に整流ダイオード(のアノード側)を接続し、   整流ダイオードのカソード側を4本ともつないで、   それを「7セグのアノード端子」だけにつなぐ。他の端子にはつながない。 です。 >>  それともアノードへは独立したラインで電源(信号)を供給すればいいのでしょうか? <<  そうではありません。(そうしてしまうと1~4速全部オフのときも点灯してしまいます。) 以下の事を教えてください。 (1) 1~4速入力には本番のクルマからの配線を引っ張ってつないでるんですか?それとも12V電池などの電源ですか? (2) 1~4速入力は、どれか1本だけに+電圧を加えてますよね? (3) 他の3本は解放のままですか。どうしてますか? (4) 7セグ(LED)は逆電圧(耐圧)があまり大きくないです。今回の12Vはたぶん耐圧を越えてると思いますので、誤接続などを十分気をつけましょう。最悪壊れて点灯しなくなりますから。    

  • dojustice
  • ベストアンサー率61% (140/226)
回答No.8

A2です。 補足欄でのご質問にお答えいたします。 >私なりにab接点の小型リレーを使ったらいいのでは?とは思っているのですが・・・ 先ず、この「リレーを使う方法」を、おさらいしてみましょう。 電源(プラス12V)   ↓ 7セグLEDのアノード   ↓ 7セグLEDのカソード側に電流制限抵抗を入れる(7個)   ↓ 抵抗を出たところにダイオードマトリクスを組む   ↓ マトリクス出力(4回路)にリレー接点を入れる(4個)   ↓ GND(マイナス) 上記と別に、シフトレバーからの出力でリレーをドライブする。 (シフトレバー出力(4回路)をリレーコイルのプラス側へ、マイナス側はGNDへ接続) (注 前回の回答ではダイオードは16個使うことになっているが、これは14個でよい。セグe,fはそれぞれ[2]と[4]でしか使わないのでマトリクスにする必要はない(詳細略)) この回路において、リレー接点のところにトランジスタを入れればよいのです。 トランジスタのコレクタがリレー接点の上側(回路図上)、エミッタがGND側となります。 また、シフトレバーからの出力をトランジスタのベースに(10kΩくらいの抵抗を介して)配線します。 ベースに電流が流れることで、トランジスタがONとなるわけです。 トランジスタの方がリレーよりも、優っている点は、  (1)値段が桁違いに安い  (2)コンパクトに組める  (3)電力消費が小さい  (4)接点故障等のトラブルがない 等です。 こういうトランジスタがあります。 表面実装型(SMD)ですので超小型に組めます。 抵抗内蔵型ですから、ベース回路の抵抗を外付けする必要がありません。 定型郵便で送ってもらえば、1個6円です。(^_^;) http://page7.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/g32237807 UN5211 http://www.semicon.panasonic.co.jp/ds/jpn/SJH00024CJD.pdf もし「16個」のトランジスタを使うなら、これでマトリクスを組めばダイオードは不要になります。 回路構成はダイオードの位置にトランジスタのコレクタ(ダイオードのアノードに相当)、エミッタ(カソードに相当)で置き換えればよいのです。 トランジスタのベースをマトリクスに組み、ここにシフトレバーからの出力を加えます。

参考URL:
http://www.semicon.panasonic.co.jp/ds/jpn/SJH00024CJD.pdf
redspace
質問者

補足

 トランジスタの解説ありがとうございます。  確かに、このトランジスタ50個分に送料をたしても、リレーは2~3個しか買えませんね。  コスト面からしてみればかなり魅力です。  ただ、 回路構成はダイオードの位置にトランジスタのコレクタ(ダイオードのアノードに相当)、エミッタ(カソードに相当)で置き換えればよいのです。 トランジスタのベースをマトリクスに組み、ここにシフトレバーからの出力を加えます。  の部分が私にはまだ理解できてないのですが、ようはコレクタがダイオードのプラス側で、エミッタがカソード側ということでよろしいのでしょうか?  さらにベースにインジケーターの信号を接続するということで間違いないでしょうか?  また抵抗内蔵型でベース回路の抵抗の外付けが不要とありますが、これは7セグカソード側に取り付ける(予定)の抵抗器のことで間違いないでしょうか?  聞いてばかりで申し訳ないです。最後に回路を一つ書いていただければより理解できると思います。よろしくお願いします。

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.7

#3です。 A#1で?速信号の論理を反転させるためにリレーを使います。リレーは基板に直接取り付ける4回路の小型のものが市販されているかと思います。 リレーはA#2でトランジスターなどで置き換えも可能ですが、?速信号をベースに直接つなぐと壊れますのでベース電流を制限する抵抗を直列に入れないといけません。 その点A#5の回路は論理の反転をダイオードマトリックスに吸収させていて良いですね。 ?速信号がすべてないとき、7セグメントの全部が発光するのを防ぐため、「共通電極(アノード)の電源」回路で7セグメントの共通アノート電源を供給しないことで解決しています。ダイオードマトリックの論理の反転で浮いた4個のダイオードをうまく活用して全部で16個のダイオードで済ませている点、追加部品の購入もなく、見事ですね。 なお、Rは大体1K~1.5Kオーム位,1/4W(1/8Wで済むかと思いますが安全を見て1/4W)位かな。念のため、発熱等、7セグメントの明るさ等、事前に実験して調整しておいてください。

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