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Driver de 4 1/2 dígitos (ART759)

Um problema na excitação de diversos displays de 7 segmentos por circuitos como microcontroladores, microprocessadores, circuitos digitais comuns, é a quantidade de linhas de ligação a esses componentes. Uma técnica para se reduzir esse número de linhas consiste em se utilizar um processo de multiplexação. Nesse artigo, baseado no Application note da Maxim (www.maxim-ic.com), mostramos como excitar displays de 4 1/2 dígitos usando os drivers MAX6958/59.

Na prática esses componentes são dispositivos de 4 dígitos excitando 9 drivers de segmentos de LEDs, proporcionando assim indicações numéricas de -3999 a 3999.

Na tabela 1 temos as conexões típicas dos MAX6958/59.

 

Tabela 1
Tabela 1

 

No entanto, com a técnica que descreveremos, é possível excitar um quinto dígito, mantendo as 10 linhas de controle, e com isso expandir a contagem para valores de -39999 a 39999.

A técnica usada, entretanto, sacrifica o ponto decimal (dp) de modo que, se a aplicação exigir esse elemento, o sistema não se aplica. O processo, entretanto é interessante para contagens simples e não medidas decimais.

Os MAX6858/59 usam quatro ciclos de multiplexação, conforme mostrado na tabela 1. Com isso, trata-se de uma boa solução para se usar quatro dígitos ou quatro a 8 LEDs discretos, conforme mostra a figura 1. Nela temos um exemplo desses componentes excitando dígitos de 7 segmentos e 8 LEDs.

 

Figura 1
Figura 1

 

Se bem que a figura mostre 4 displays separados, nada impede que sejam usados dois displays duplos.

Os quatro LEDs discretos (SEG0 a SEG3) são ligados ao driver de uma maneira convoluta. Como eles não são ligados com anodo comum ou catodo comum não é possível excitá-los diretamente de um dígito de um sétimo segmento em lugar de quatro LEDs discretos. No entanto, pela tabela 1, vemos que os segmentos de sEG0 a sEG3 são excitados durante ciclos diferentes de multiplexação.

Isso significa que tudo o que temos a fazer para excitar o quinto dígito é assegurar que o catodo desse quinto dígito seja sempre excitado pelo driver apropriado de catodo durante cada abertura do ciclo de tempo. A figura 2 mostra como fazer isso com quatro diodos.

 

Figura 2
Figura 2

 

O circuito dado como exemplo, serve para um contador de 4 e meio dígitos em que o quinto dígito deve apresentar os número 1, 2 ou 3. Também é possível acrescentar um segmento adicional para mostrar negativo. O último segmento pode ser parte do quinto dígito ou pode ser um LED discreto.

O esquema ORing discutido antes deixa os quatro segmentos (SEG0 a SEG30 para serem usados para excitar o quinto dígito. Entretanto, precisamos excitar 7 segmentos, todos, menos o segmento f do quinto dígito (para mostrar numerais de 1 a 3) mais uma indicação negativa.

Os MAX6958/59 são SEG4 a SEG9 que devem normalmente operar os quatro segmentos dp, que não são usados aqui. Infelizmente, esses quatro segmentos são excitados pelos mesmo pino dos MAX6958/59, apesar de haver uma discriminação nos ciclos de multiplex. Assim, podemos excitar quatro segmentos, mas eles devem ser ligados em paralelo.

Segundo o Application Note da Maxim, isso não consiste num problema. Quando um dígito 2 ou 3 são mostrados, os segmentos a,g e d devem ser acionados, e no dígito 1 eles devem estar desligados (veja na figura 3 a disposição desses segmentos).

 

Figura 3
Figura 3

 

O digito 3 também necessita dos segmentos b e c e o dígito 2 precisa do segmento e. Assim, o esquema de conexão usa os SEG4 a SEG6 para alimentar os segmentos a,g e d em paralelo e SEG0 a SEG3 para alimentar os segmentos negativos b e c, e de forma independente.

O SEG7 não é usado, e deve ser mantido desativado para assegurar que o bit d7 no registrador 0x24 está sempre em 0. se D7 for a 1, os três segmentos a,g e d vão acender durante o quarto período de multiplexação.

Os segmentos a,g e d devem aparecer levemente acesos (se eles forem ajustados para ficar apagados D6=D5=D4=0) ou com muito pouco brilho, se todos os três segmentos estiverem ligados durantes os três primeiros períodos da multiplexação e desligados durante o quarto ciclo.

Os três segmentos, a, g e d são ligados em paralelo, dividindo a corrente, de modo que cada um terá 1/3 da corrente normal,mas durante três ciclos de multiplexação, em lugar de apenas 1. Assim cada um desses segmentos terão a mesma corrente média do que os outros segmentos do display e o brilho será uniforme para todos eles.

Cada um dos quatro diodos do esquema conduz uma corrente máxima de 46 mA, sendo a corrente de dois segmentos de 23 mA, e apenas durante apenas metade do tempo, devido à multiplexaação.

Diodos de uso geral como o 1N4148 ou equivalentes como os BAW56 podem ser usados. Deve ser considerada a queda de tensão nesses diodos quando conduzem no sentido direto.

Na tabela temos os códigos para mostrar os números do quinto dígito.

 

Tabela 2
Tabela 2

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Mês de Aniversário - 10 Anos (OP195b)

Este é um mês especial para nós. Comemoramos o décimo aniversário do Instituto Newton C. Braga e de nosso site. O que se pensou inicialmente que seria um pequeno blog para dar continuidade ao meu trabalho de até então 50 anos se tornou um verdadeiro portal da eletrônica com edições em espanhol e em inglês. Na verdade, quando isso ocorreu o pensamento de alguns é que as coisas na internet estavam com os dias contados. Era uma “Febre de Momento” como ouvi dizer de alguns. Não era e fomos em frente.

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Alain (1868 - 1931) - Considerações Sobre a Felicidade - Ver mais frases


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