سون سگمنت (Seven Segment Display) چیست؟ معرفی کامل، انواع و کاربردها

سون سگمنت چیست؟

سون سگمنت (Seven Segment Display) یک نمایشگر ساده الکترونیکی است که برای نمایش اعداد (۰ تا ۹) و تعدادی حروف انگلیسی به‌کار می‌رود. این نمایشگر از ۷ قطعه LED میله‌ای شکل تشکیل شده که به شکل عدد ۸ در کنار هم قرار گرفته‌اند. با روشن یا خاموش کردن ترکیب‌های مختلف این LEDها می‌توان اعداد مختلف را نمایش داد.

سون سگمنت‌ها یکی از پرکاربردترین نمایشگرها در دستگاه‌های دیجیتال، صنعتی و خانگی هستند.

ساختار و نحوه عملکرد سون سگمنت

یک سون سگمنت معمولی شامل اجزای زیر است:

1. ۷ LED میله‌ای (Segments): با حروف a تا g نام‌گذاری شده‌اند.
2. نقطه اعشار (Dot / DP): گاهی یک LED هشتم هم وجود دارد که نقطه اعشار را نمایش می‌دهد.
3. اتصالات مشترک: همه LEDها به دو روش به هم متصل می‌شوند:
   • کاتد مشترک (Common Cathode): همه کاتدها به زمین وصل شده‌اند و برای روشن کردن هر سگمنت، باید آند آن را به ولتاژ مثبت بدهیم.
   • آند مشترک (Common Anode): همه آندها به VCC وصل هستند و برای روشن شدن سگمنت، باید کاتد آن را به زمین بدهیم.

انواع سون سگمنت

سون سگمنت‌ها را می‌توان بر اساس ویژگی‌های مختلف دسته‌بندی کرد:

۱. بر اساس نوع اتصال

• کاتد مشترک (Common Cathode)
• آند مشترک (Common Anode)

۲. بر اساس تعداد رقم

• یک رقمی (Single Digit)
• دو رقمی، چهار رقمی، چند رقمی (برای نمایش ساعت‌ها یا مقادیر طولانی‌تر)

۳. بر اساس نوع فناوری

• سون سگمنت LED: متداول‌ترین نوع، با نور قرمز، سبز، آبی یا سفید
• سون سگمنت LCD: مصرف انرژی کمتر و وضوح بالاتر (مثلاً در ماشین حساب‌ها)
• سون سگمنت با نور پس‌زمینه (Backlight): برای محیط‌های کم‌نور

۴. بر اساس اندازه

• کوچک (چند میلی‌متری) → مناسب بردهای الکترونیکی کوچک
• متوسط (رایج) → دستگاه‌های خانگی و ابزار اندازه‌گیری
• بزرگ (چند سانتی‌متری یا بیشتر) → تابلوها و نمایشگرهای صنعتی

نحوه نمایش اعداد و حروف در سون سگمنت

• برای نمایش عدد ۰ → سگمنت‌های a, b, c, d, e, f روشن می‌شوند.
• برای نمایش عدد ۱ → سگمنت‌های b و c روشن می‌شوند.
• برای نمایش عدد ۲ → سگمنت‌های a, b, d, e, g روشن می‌شوند.
• … و به همین ترتیب.

🔹 بعضی حروف انگلیسی مثل A، b، C، d، E و F نیز قابل نمایش هستند، اما به دلیل محدودیت ۷ قطعه، نمایش همه حروف امکان‌پذیر نیست.

کاربردهای سون سگمنت

سون سگمنت‌ها به‌دلیل سادگی، مصرف کم و هزینه پایین در بسیاری از دستگاه‌ها استفاده می‌شوند:

1. ساعت‌های دیجیتال
2. ماشین حساب‌ها
3. ابزارهای اندازه‌گیری (مولتی‌متر، آمپرمتر و …)
4. دستگاه‌های خانگی (مایکروفر، اجاق برقی، ماشین لباسشویی و …)
5. سیستم‌های امبدد (Embedded Systems)
6. تابلوهای صنعتی و شمارنده‌ها
7. بردهای آموزشی الکترونیک

مزایا و معایب سون سگمنت

✅ مزایا:

• قیمت پایین و در دسترس بودن
• مصرف توان کم
• سادگی در راه‌اندازی
• وضوح بالا برای نمایش اعداد

❌ معایب:

• قابلیت نمایش محدود (عمدتاً فقط اعداد و چند حرف)
• ظاهر ساده‌تر نسبت به نمایشگرهای مدرن مثل OLED و TFT
• مناسب نبودن برای متن‌های طولانی یا گرافیک

نکات مهم در انتخاب سون سگمنت

هنگام خرید و استفاده از سون سگمنت باید به موارد زیر توجه کرد:

1. نوع اتصال (آند یا کاتد مشترک) → باید متناسب با مدار انتخاب شود.
2. تعداد رقم → یک رقمی، دو رقمی یا چند رقمی بسته به کاربرد.
3. اندازه و رنگ نمایشگر → قرمز (متداول‌ترین)، سبز، آبی یا سفید.
4. ولتاژ و جریان کاری LEDها → معمولاً Vf ≈ 2V و If ≈ 20mA برای هر سگمنت.
5. نوع فناوری → LED یا LCD.
6. کاربرد → ابزار دقیق، تابلو دیجیتال یا سیستم‌های امبدد.

🔹 جدول مشخصات سون سگمنت

جمع‌بندی

سون سگمنت (Seven Segment Display) یک نمایشگر ساده و کاربردی برای نمایش اعداد و برخی حروف است که در طیف وسیعی از دستگاه‌های دیجیتال، ابزارهای اندازه‌گیری و سیستم‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انتخاب درست نوع اتصال (آند/کاتد مشترک)، تعداد رقم، رنگ و اندازه نمایشگر باعث می‌شود بهترین نتیجه را در پروژه‌های الکترونیکی یا صنعتی بگیرید.