Projekte mit Mikrocontrollern

Würfelbox mit 7-Segmentanzeigen

Bei diesem Projekt werden mit einem ARDUINO Nano Mikrocontroller fünf 7-Segment-Anzeigen (bzw. mit Punkt 8-Segment-Anzeigen) als Würfel angesteuert. Zur Reduzierung der zur Ansteuerung notwendigen Mikrocontroller Output-Pins wurden zwei 74HC595 Shiftregister verwendet. Die Würfel lassen sich nacheinander durch nur einen Taster bedienen. Das Löschen der Würfelanzeige passiert automatisch nach der fünften Anzeige oder manuell durch langes Drücken des Tasters. Betrieben wird die Würfelbox mit einer eingebauten 9V Batterie.

Aufbau

Schaltplan der Würfelbox Hier ist die Schaltung der Würfelbox dargestellt. Jede der 5 Anzeigen wird mit 9 Kabel angesteuert. Acht Kabel über Widerstände schalten 5V an die jeweiligen LED Segmente und ein Kabel schaltet die notwendige Masse zu. Die geschaltete Masse ist notwendig, da so genau gesteuert werden kann welche Anzeige aktuell leuchten soll. Die LED's für die Segmente werden gleichzeitig angesteuert. Jedoch nur wenn gleichzeitig die Masse anliegt leuchten diese Anzeige.

Die Masse wird mit dem ersten Shiftregister gesteuert und die Würfelaugen werden über das zweite Shiftregister bestromt. Vom ARDUINO werden beide Shiftregister gleichzeitig beschrieben. Damit leuchtet je Durchgang eine Zahl auf einer Anzeige. Der Arduino wiederholt diesen Ablauf jedoch alle 3 Millisekunden für eine Anzeige nach der nächsten, so dass es für unser Auge so aussieht, als ob alle 5 Zahlen gleichzeitig angezeigt werden. Die Bedienung des Würfels erfolgt über einen Taster, welcher vom µC ausgewertet wird.