Cifre a LED

Classi

terze

Durata

6 ore

Scopo

Simulare il funzionamento di un sistema complesso come la rappresentazione su un "visore" a 7 segmenti di una grandezza espressa in numero.

Prerequisiti

Uso della funzione SE e della formattazione condizionata nel foglio elettronico.

L'accensione o lo spegnimento dei singoli segmenti fa apparire il simbolo desiderato (generalmente una cifra decimale od un simbolo del sistema asadecimale (AbCdEF); affiancando più display si possono rappresentare numeri con più cifre. In generale, se consideriamo che il segmento accesso assume il valore 1 ed il segmento spento assume il valore 0, possiamo schematizzare la seguente tabella

Dalla teoria alla pratica

Ma come simulare l'accensione o lo spegnimento di un LED con il foglio elettronico ? allineando opportunamente le celle a formare una matrice di segmenti e usando la formattazione condizionale per "accendere" o "spegnere" il singolo segmento (con OpenOffice o LibreOffice, prima di attivare la formattazione condizionale, si deve definire lo stile dello sfondo da usare attraverso il tasto F11 o il menu Formato -> Stili e Formattazione)

Naturalmente si potrà usare qualsiasi colore di sfondo per simulare il colore del LED; di seguito un esempio di come si possano disporre le celle per rappresentare i 7 segmenti restringendo le colonne C e E ed allargando le righe 5 e 7.

A questo punto abbiamo un sistema per rappresentare una cifra a 7 segmenti; l'obbiettivo è quello di inserire un valore nella cella di Input A1 e vedere quello stesso valore rappresentato come cifra a 7 segmenti in modo AUTOMATICO.

Prima di procedere vediamo cosa abbiamo:

• una tabella che per ogni valore ci dice quali segmenti dobbiamo accedere o spegnere per visualizzarlo (griglia);
• un sistema di celle disposto in modo tale da rappresentare le cifre a LED;
• la formattazione condizionata che ci permette di mettere uno sfondo colorato (LED accesso) se si presenta una determinata condizione.

Cosa serve adesso ? una stringa di "controllo" dei segmenti attraverso la quale accendere o spegnere i segmenti stessi:




Nell'esempio riportato sopra, le celle che compongono i segmenti sono rese uguali ai corrispondenti valori di controllo attraverso la semplice funzione di assegnazione (per esempio la cella D4 contiene"=H8" perché assumerà il valore contenuto nella cella di controllo H8, la cella E5 contiene "=I8" e cosi via); poi, applicando ai segmenti la formattazione condizionale si potranno accendere o spegnere i led direttamente cambiando i valori della stringa di controllo.







Ora abbiamo un sistema quasi pronto per diventare "automatico" ma non basta; la nostra stringa di controllo deve essere messa in relazione con il valore inserito nella cella A1 che rappresenta il nostro valore di "Input": se la cella A1 contiene il valore 7 il nostro display dovrà mostrare la cifra 7 e così per tutte le altre. Ma come mettere in relazione il valore in A1 con i segmenti ? la soluzione è l'utilizzo della griglia dove sono memorizzati tutte le sequenze corrispondenti alle varie cifre, anche esadecimali. La stringa di controllo dovrà assumere i valori corrispondenti alla sequenza per accendere la cifra in relazione a quanto contenuto nella cella A1; in pratica se nella cella A1 inseriamo il valore 3, il sistema dovrebbe cercare nella griglia la sequenza corrispondente al numero 3 (1111001) facendo "slittare" questi valori nella stringa di controllo.







Qual'è il trucco?

La chiave della soluzione è trattare la stringa di controllo non tutta assieme ma per singolo segmento; in questo modo è possibile utilizzare due sistemi:

- il primo è un semplice SE; prendiamo il segmento a: dalla griglia si capisce che il segmento a assume il valore di spento (0) molte meno volte di quelle che assume il valore acceso (1); basta contare gli zeri della colonna del segmento a: sono solo 4 per le cifre 1, 4, B e D mentre per tutte le altre il valore sarà 1 quindi la formula nella cella H9 che controlla il segmento a sarà:

=SE (O(A1=1;A1=4;A1=B;A1=D);0;1)

la funzione =O(condizione1;condizione2;....) assume il valore vero se almeno una delle condizioni è vera anche il segmento g ha una situazione analoga ed in generale conviene controllare i casi in numero inferiore per limitare il numero di controlli.

- Il secondo prevede l'utilizzo della funzione CERCA.VERT di cui si consiglia di consultare la guida in linea di Excel. Esistono naturalmente molte altre possibilità che lo studente forse troverà più utili e interessanti e che potranno solleticare la sua curiosità. Si consiglia di cominciare con una solo cifra e solo decimale per poi evolvere il sistema. Raddoppiando o triplicando le cifre a led e le stringhe di controllo (ma lasciando una solo griglia con le sequenze di accensione) si possono rappresentare numero più grandi; inoltre in questo caso il numero nella cella A1 andrà scomposto nelle sue cifre facendo particolare attenzione all'eventuale gestione delle cifre esadecimali.