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Display de LEDs de 7 Segmentos

Os equipamentos digitais, no geral, precisam exibir informações para o usuário em um formato que seja inteligível – normalmente números ou letras. Uma das formas mais simples para a apresentação de dados nestes formatos é o uso de um componente denominado Display de LEDs de 7 segmentos, ou simplesmente display de sete segmentos.

Com esse componente, é possível formar os caracteres decimais de 0 a 9, hexadecimais de A a F, e algumas letras do alfabeto latino. O display é formado pelo arranjo de LEDs (diodos emissores de luz) em um invólucro apropriado, acessíveis individualmente, que formam os segmentos (cada LED é um segmento), que podem ser controlados (acesos ou apagados) de modo a formar o caractere desejado.

Uma das grandes vantagens que existem na utilização de um display de LEDs de 7 segmentos é a simplicidade de seu funcionamento e implementação em um circuito, além de seu custo, geralmente mais baixo do que o de um display LCD.

A figura a seguir mostra o arranjo típico de LEDs em um display de sete segmentos:

Os segmentos são nomeados de a a g, em sentido horário, a partir do segmento superior do componente. Cada segmento corresponde a um LED que pode ser aceso individualmente.

Por exemplo, para formar o número “4”, devemos acionar (acender) os LEDs correspondentes aos segmentos b, c, f e g, como ilustra a figura a seguir:

O acendimento desses segmentos pode ser simultâneo ou sequencial, caso no qual eles são acesos e apagados em uma velocidade tal que pareçam estar acesos o tempo todo, devido ao fenômeno da Persistência da Visão. Isso vai depender do funcionamento do circuito onde o display será empregado.

Dígitos e Displays

Os displays de 7 segmentos podem ser encontrados em várias opções de encapsulamento, contendo um, dois, três ou mais dígitos por componente, além de serem comercializados com LEDs de cores variadas, como verde, vermelho ou azul. Também existem versões de alto brilho, e com tamanhos físicos diferentes.

Displays de Catodo comum e Anodo comum

Existem dois tipos de displays de sete segmentos, classificados de acordo com a forma como são conectados: Catodo comum e Anodo comum.

Em um display de Catodo Comum os catodos de todos os LEDs (segmentos) são conectados juntos ao terra. Ele é acionado por nível lógico alto em cada segmento.

Na figura anterior podemos ver as conexões e pinagem de um display de catodo comum. Os números correspondem aos pinos que acionam cada um dos segmentos. Note que o comum (terra / GND) pode ser ligado tanto usando o pino 3 quanto o pino 8.

Na figura a seguir podemos observar as conexões e pinagem de um display de LED de catodo comum:

Numeramo os pinos do display a partir do primeiro pino da lado inferior esquerdo, que é o pino 1 do componente, e seguimos em sentido anti-horário (assim, GND está conectado aos pinos 3 e 8, o segmento b ao pino 6, e assim por diante), conforme podemos ver na ilustração seguinte:

A figura a seguir mostra o esquemático de um display de sete segmentos de catodo comum sendo acionado por uma placa de microcontrolador (Arduino):

Note que existe um resistor conectado entre cada pino do microcontrolador e os segmentos do display, utilizados para limitar a corrente em cada LED, evitando que se danifiquem. No diagrama mostrado são utilizados 8 resistores, pois esse display possui, além dos sete segmentos numéricos, um segmento extra para representar o ponto decimal.

Já um display de Anodo Comum possui os anodos de todos os segmentos conectados juntos em Vcc, sendo acionados por nível lógico 0 em cada segmento.

Na figura a seguir podemos observar as conexões e pinagem de um display de LED de anodo comum:

É importante salientar que cada segmento, por ser um LED individual, necessita de uma corrente entre 10 e 20mA para acender, e dessa forma, deve-se dimensionar corretamente o circuito que irá alimentar o display, para que os segmentos sejam alimentados com corrente elétrica suficiente para seu acionamento.

A tabela a seguir resume os pinos de um display e segmentos que são acesos por acionamento de cada um individualmente:

Número do Pino	Segmento aceso
1	e
2	d
3	GND (catodo comum) ou Vcc (anodo comum)
4	c
5	Ponto decimal
6	b
7	a
8	GND (catodo comum) ou Vcc (anodo comum)
9	f
10	g

Modelos populares

Na tabela a seguir temos os códigos de alguns modelos de displays de sete segmentos populares, encontrados com relativa facilidade no mercado:

Código	Descrição
PHD500	Display de Catodo Comum, cor Vermelha
PHD507	Display de Anodo Comum, cor Vermelha
PHD560	Catodo comum, cor vermelha de alta intensidade
PHD567	Anodo comum, cor vermelha de alta intensidade

Acionamento do display

Podemos acionar um display de 7 segmentos utilizando componentes discretos, circuitos integrados lógicos ou um microcontrolador. Por exemplo, você pode criar um contador numérico usando Arduino, onde cada pino de saída digital do microcontrolador aciona um dos segmentos do display.

Caso não haja pinos ou saídas digitais suficientes – por exemplo, ao utilizar displays de vários caracteres – podemos utilizar técnicas como multiplexação ou empregar chips decodificadores específicos.

Você também pode assistir a um vídeo de Fábio dos Reis sobre o assunto, se preferir:

Na próxima lição falaremos sobre os chips Decodificadores BCD para 7 segmentos, que são circuitos integrados que recebem uma entrada na forma de um dígito BCD de quatro bits e fornecem uma saída decimal para acionar os segmentos de um display de LEDs de 7 segmentos.