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M.C.P.C. (Mamesibori Creation Plus Communication)

印刷屋から五反田のWeb屋に転職したCLのブログです。

74HC4511で7セグLチカ(Arduino Pro Mini 5V使用)

Arduino 電子工作 汎用ロジックIC 秋月電子

7セグメント表示器の点灯専用に作られたICのうち、今回は、カソードコモン7セグメントLED用デコーダIC・74HC4511を使った回路をArduino Pro Miniで駆動してみます。

f:id:C_L:20150404232711j:plain

最初に書いておきますが、マイコンArduinoみたいなプログラムでピン出力が自由に変えられるもの)を使っている場合、7セグ専用デコーダを使う意味はほとんどありません!

74HC4511は、2進4桁のBCDを入れてあげることで、その数値に対応したLED点灯パターンの出力が得られる便利なICです。自分で0~9の点灯パターンを作る必要が無いってことになります。

部品リスト

価格は執筆時点での価格(税込)です。 ※利用するArduinoの価格は除外しています。

部品名 価格
ブレッドボード EIC-102J ジャンプワイヤー付 600
ブレッドボード・ジャンパーコード(オス-オス)セット 220
ブレッドボード用マイクロBメスUSBコネクタDIP化キット 200
USBケーブル Aオス-マイクロBオス 1.5m A-microB 120
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 470Ω (100本入) 100
超高輝度赤色7セグメントLED表示器1文字カソードコモン ボディ黒 C-551SRD 40
7セグメントドライバ CD74HC4511E 60


1,340

akizukidenshi-ogp-injector.dtpwiki.jp

akizukidenshi-ogp-injector.dtpwiki.jp http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06656/

akizukidenshi-ogp-injector.dtpwiki.jp

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実体配線図

led-09_breadboard.png

5VArduino Pro Miniを使っています。

黄色い線でArduinoからBCD(二進化十進表現、要は二進数4桁で0~9までをあらわす)を4ピンを使って74HC4511に入力します。白い線は74HC4511からの出力で、そのままだと7セグメントLEDに過大な電流が流れるので、左右に引き出した470Ω抵抗で電流を弱めて、7セグメントLEDのアノード(入力)に入れます。

Arduino用プログラム

const int pins[] = {
   2,  3,  4,  5,
};
  
void setup() {
  for ( int i = 0; i < 4; i++ ) {
    pinMode( pins[i], OUTPUT);
  }
}

void loop() {
  for ( unsigned int i = 0; i < 10; i++ ) {
    for ( int j = 0; j < 4; j++ ) {
      int d = LOW;
      if ( (i & 1 << j ) ) {
        d = HIGH;
      }
      digitalWrite( pins[j], d);
    }
    delay(600);
  }
}

www.youtube.com

実際に作ってみた後、重大な欠点に気づきます。

  • 74HC4511単体では7セグメントLEDの小数点の点灯に対応していない
  • Arduino側から見ると、BCD出力に4ピン、小数点を使う場合はさらに1ピンの合計5ピンを消費することになり、ピンの節約の観点では、あまりおいしくない
  • 7セグメントLEDの点灯パターンはICに初めから設定されている。点灯パターンが気に入らなくても変更できない

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東芝の74HC4511のマニュアルから引用ですが6,7,9の点灯パターンに違和感覚える人いるんじゃないかと思います。

いろいろまとめると、マイコンを使うのなら、74HC5411の代わりにシフトレジスタIC(74HC595みたいなの)を使うと3ピンでピリオドまで含めた7セグメント表示器点灯パターンが簡単に作れるので、そっちのほうがよいです。

汎用ロジックの7セグメントデコーダ・ドライバというのは、どちらかというと回路の中にマイコンが無くて、電子回路と汎用ロジックのみの構成で7セグメントLEDを表示に使いたいときに使いましょう。

Arduino Pro Mini 328 5V 16MHz

Arduino Pro Mini 328 5V 16MHz

FTDI USBシリアル変換アダプター(5V/3.3V切り替え機能付き)

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