Display Experimental (ART2558)

Você pode montar um interessante display de 7 segmentos e usá-lo em diversas aplicações práticas importantes. Uma delas é o estudo de circuitos lógicos, como os usados nos computadores e outra é na elaboração de um placar eletrônico para jogos. Nas feiras de ciências, este display pode ser considerado uma excelente sugestão de trabalho dentro do setor da informática.

Um recurso engenhoso, que permite a formação, de modo simples, de algarismos de 0 a 9 e também de alguns símbolos gráficos é utilizado nos displays de 7 segmentos.

Eles recebem este nome porque são formados por 7 segmentos ou barras que “ acendem " de modo combinado, formando assim a imagem aproximada dos 10 algarismos do sistema decimal, conforme mostra a figura 1.

Figura 1 – Os algarismos no display de 7 segmentos

Quase todas as calculadoras, instrumentos eletrônicos digitais, relógios e indicadores diversos utilizam este tipo de indicador pela sua versatilidade, simplicidade e baixo custo.

Para que os algarismos sejam formados a partir de informações “digitais ” vindas de um circuito, é preciso usar um decodificador especial que é formado por uma matriz de diodos, ou seja, um conjunto de diodos ligados de tal forma, que podem escolher a combinação de segmentos que acendem, conforme o número que se deseja representar.

Neste artigo, propomos, na verdade, duas montagens interessantes: a de uma matriz de diodos decodificadora para display deste tipo e também, se o leitor não puder (ou não quiser) comprar um display pronto, sua montagem com lâmpadas ou LEDs comuns.

O display

Começamos pela montagem do display, que aparece em três versões na figura 2.

Figura 2 – Versões do display

Na primeira (a), instalamos, numa caixa de papelão, 7 lâmpadas de 6 V x 50 mA, ou seja, lâmpadas de baixo consumo de corrente.

Na parte interna da caixa, mostramos divisões de papelão grosso que impedem que a luz de cada lâmpada passe para os segmentos próximos.

Os segmentos são aberturas na parte frontal da caixa.

 Papel de seda branco ou vermelho (ou de outra cor) difunde a luz de cada abertura, tornando a visualização do display mais agradável.

 A potência da lâmpada pode ser maior se o display for usado num

placar para jogos. Neste caso, também a bateria que alimenta o circuito

deve ser potente e os diodos devem ser capazes de suportar maior corrente.

Uma possibilidade está no uso de lâmpadas de 12 V x 500 mA ou 12 V x 200 mA de automóveis, de diodos 1N4002 e de uma fonte de alimentação de 12 V x 4 A para cada display.

 Em (b), na figura 2, temos outra possibilidade interessante de montagem de display usando LEDs comuns. Observe o uso obrigatório de resistores de 220 Ω em série com os LEDs, para evitar o excesso de corrente.

Este display tem a configuração que denominamos de “catodo comum", pois os catodos de todos os LEDs são ligados juntos ao negativo da alimentação.

Finalmente em (c), da mesma figura 2, temos um display comercial de catodo comum, do tipo FN500.

Existem muitos tipos equivalentes de display de catodo comum, que podem ser encontrados no comércio e usados nesta montagem. O importante é apenas conhecer a disposição de cada segmento.

A matriz decodificadora

O circuito da matriz é mostrada na figura 3.

Figura 3 – A matriz decodificadora

O circuito vale para displays do tipo de catodo comum, sendo obrigatórios os resistores de R1 a R2 de 470 Ω. Para o display de 3 LEDs por segmento, os resistores são de 220 Ω, e para as lâmpadas, estes componentes não são usados.

Quando encostarmos a ponta de prova no terminal correspondente a cada um dos algarismos de 0 a 99 o display imediatamente acenderá, formando o algarismo.

A “alimentação” de 6 V, nos circuitos normais, é obtida de 4 pilhas pequenas ou médias, ou ainda, para maior economia, de uma fonte de alimentação.

Uma sugestão interessante de montagem é mostrada na figura 4.

Figura 4 – Usando uma placa de dupla face

Usamos uma placa de circuito impresso de “ dupla face ou seja, uma placa cobreada dos dois lados.

Na parte inferior, fazemos as trilhas dos algarismos de 0 a 9, que são ligadas a alfinetes, ou pregos, para contato da ponta de prova ou garra jacaré. Na parte superior, colocamos as trilhas dos segmentos, que vão até os resistores e o display.

Esta placa é apoiada em duas tábuas, para maior facilidade de manejo do aparelho.

Em lugar dos alfinetes de contato da garra, nada impede que sejam usadas Chaves rotativas de 1polo x 10 posições.

Uma montagem interessante, mostrada na figura 5 consiste num placar de dois dígitos, que pode representar valores entre 00 e 99 (se usado como marcador de partida de basquete, por exemplo), usando dois circuitos semelhantes ao descrito, com duas chaves rotativas.

Figura 5 – Placar de dois dígitos