Multiplexar display 7 segmentos

Multiplexar display 7 segmentos

Multiplexar display 7 segmentos

Pantalla de 7 segmentos sin arduino

La última vez te mostré cómo controlar una pantalla LED de 7 segmentos de 1 dígito con Arduino. Esta vez no se trata de 1, sino de 4 dígitos. Para conectar 1 dígito a Arduino tuvimos que usar 8 puertos, así que para conectar 4 dígitos necesitamos tener 4×8=32? No es necesario. Hay una manera de usar muchos menos puertos, se llama multiplexación. Usando la multiplexación en un momento dado sólo un dígito está activo (por ejemplo, durante 2ms). Todos los dígitos se encienden en serie, pero como el ojo humano es inerte, tenemos la ilusión de que todos los dígitos se encienden al mismo tiempo.

Porque al mismo tiempo solo un dígito estará encendido Las entradas de los 4 segmentos de dígitos están conectadas juntas. Conectando los cátodos comunes de los dígitos a tierra estamos controlando qué dígito se encenderá. El puerto del Atmega 1280 µCPU puede drenar (recibir) un máximo de 40 mA de corriente. Si todos los segmentos de un dígito están encendidos, estamos teniendo 20×8= 160 mA que es demasiado, por lo que no podemos conectar los cátodos comunes directamente a los puertos de Arduino.    Por lo tanto, he utilizado BC547 transistores NPN como interruptores. El transistor se abre, cuando se aplica una tensión positiva en la base.

Multiplexación de pantallas led de 6 dígitos y 7 segmentos

La representación de cifras en siete segmentos se puede encontrar en patentes tan tempranas como la de 1903 (en la patente estadounidense 1.126.641), cuando Carl Kinsley inventó un método para transmitir telegráficamente letras y números y hacer que se imprimieran en la cinta en un formato segmentado. En 1908, F. W. Wood inventó un visualizador de 8 segmentos, que mostraba el número 4 mediante una barra diagonal (patente estadounidense 974.943). En 1910, se utilizó un indicador de siete segmentos iluminado por bombillas incandescentes en el panel de señalización de una sala de calderas de una central eléctrica[2]. También se utilizaron para mostrar el número de teléfono marcado a los operadores durante la transición de la marcación telefónica manual a la automática[3]. No se generalizó su uso hasta la llegada de los LED en la década de 1970.

Algunos de los primeros visualizadores de siete segmentos utilizaban filamentos incandescentes en una bombilla evacuada; también se conocen como numitrones[4] Una variante (minitrones) utilizaba una caja de maceta evacuada. Los minitrones son pantallas de segmentos de filamento que se alojan en paquetes DIP como las modernas pantallas de segmentos LED. Pueden tener hasta 16 segmentos[5][6][7] También había visualizadores de segmentos que utilizaban pequeñas bombillas incandescentes en lugar de LEDs o filamentos incandescentes. Funcionaban de forma similar a los modernos monitores de segmentos LED[8].

Programación de pantallas led de 7 segmentos

Las pantallas multiplexadas son básicamente múltiples pantallas que se multiplexan juntas y normalmente una se enciende a la vez, el encendido y apagado de múltiples pantallas es tan rápido que el espectador es capaz de creer que todas las pantallas están encendidas a la vez.

La multiplexación de pantallas tiene algunos beneficios como la reducción del número de pines de entrada, la reducción de la complejidad y la menor potencia requerida para la pantalla. En este artículo vamos a utilizar una pantalla multiplexada de 4 dígitos y 7 segmentos y entenderemos cómo manejar la pantalla usando Arduino.

En la Fig. 2 tenemos una pantalla de ánodo común ya que todos los positivos de los segmentos (A-G y DP) están conectados a un solo pin. También tenemos pines de segmento de un dígito están conectados con los pines de segmento de otros dígitos, por lo que tenemos pines comunes para los segmentos a través de los dígitos y esto se llama una pantalla multiplexada. Tenemos 4 columnas para cada dígito individual y 8 filas para 7 segmentos y para un punto decimal. Cada vez que queramos mostrar un número puede ser manejado desde 8 filas y en cualquier dígito que tenga que ser mostrado puede ser manejado por 4 columnas.

Multiplexación de la pantalla de 7 segmentos de ánodo común

En este tutorial vamos a aprender a interconectar displays de 7 segmentos (cátodo común y ánodo común) con Arduino utilizando la librería «SevSeg» y el concepto de multiplexación. Aprenderemos a interconectar pantallas de 7 segmentos de uno a cuatro dígitos con Arduino.

Los displays de siete segmentos aparecen en nuestra vida diaria con un producto acabado como: horno microondas, relojes digitales, velocímetros, etc. La mayoría de ellos son controlados por algún tipo de microcontrolador; al entender cómo funciona podemos implementarlo en nuestros propios proyectos de manera eficiente como la reducción de costos, el consumo de energía y el número de cables que se conecta a las pantallas de 7 segmentos.

Por ejemplo: Supongamos que tenemos los dispositivos A, B y C y que estos dispositivos son de comunicación y A, B y C necesitan 5 cables cada uno para la comunicación de datos. Ahora, en lugar de conectar 5 + 5 + 5 = 15 cables, conectaremos sólo 5 cables para los tres dispositivos. Ahora te preguntarás, ya que todos los dispositivos comparten los mismos 5 cables, ¿cómo evitamos que el flujo de datos equivocado entre en los dispositivos equivocados? Buena pregunta, este problema se resuelve con las «líneas de selección».

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