Sustitución de un display Led por otro genérico

El visualizador de 7 segmentos   con agrupación de   varios  dígitos (típicamente  4  )  es un componente que se utiliza para la representación de números tanto  en dispositivos electrónicos como en electrodomésticos serie blanca  como pueden ser hornos, robots de cocina, lavadoras, panificadoras, etc  debido en gran medida a su simplicidad.

Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un led típico, internamente están constituidos por una serie de ledes con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número ‘8’.

Cada uno de los segmentos que forman la pantalla están marcados con siete primeras letras del alfabeto (‘a’-‘g’), y se montan de forma que permiten activar cada segmento por separado, consiguiendo formar cualquier dígito numérico. Muchas veces aparece un octavo segmento denominado dp. (del inglés decimal point, punto decimal).

A continuación se muestran algunos ejemplos:

• Si se activan o encienden todos los segmentos se forma el número “8”.
• Si se activan sólo los segmentos: “a, b, c, d, e, f,” se forma el número “0”.
• Si se activan sólo los segmentos: “a, b, g, e, d,” se forma el número “2”.
• Si se activan sólo los segmentos: “b, c, f, g,” se forma el número “4”.

Números

Cero Uno Dos Tres Cuatro Cinco Seis Siete Ocho Nueve

Los ledes trabajan a baja tensión y con pequeña potencia, por tanto, podrán excitarse directamente con puertas lógicas. Tradicionalmente se usaba un codificador de BCD a 7 segmentos  que con una combinación binaria  activaba las salidas correspondientes mostrando el número deseado,pero esta conversión actualmente se hace por software  ya qeu en un 99,9%   hoy en día este tipo de  dispositivos  usa  un  microcontrolador donde  se implementa también la lógica necesaria para gobernar un display de estas características .

Los hay de dos tipos: ánodo común y cátodo común.

En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los ledes o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.

En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos de los ledes o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial negativo (nivel “0”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial positivo (nivel “1”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.

Los segmentos pueden ser de diversos colores, aunque el visualizador más comúnmente utilizado es el de color rojo o le verde , por su facilidad de visualización.

También existen pantallas alfanuméricas de 14 segmentos que permiten representar tanto letras como números. El visualizador de 14 segmentos tuvo éxito reducido y solo existe de forma marginal debido a la competencia de la matriz de 5×7 puntos.

Si bien hoy este tipo de visualizadores parecen antiguos u obsoletos, ya que en la actualidad es muy común el uso de pantallas gráficas basadas en píxeles, el visualizador de 7 segmentos sigue siendo una excelente opción en ciertas situaciones en las que se requiera mayor poder lumínico y trabajo en áreas hostiles, donde las pantallas de píxeles podrían verse afectadas por condiciones ambientales adversas

Aún no se ha creado otro dispositivo de señalización que reúna características como este en cuanto a potencia lumínica, visualización a distancia, facilidad de implementación, bajo costo y robustez.

El sistema de siete segmentos está diseñado para números, pero no para letras, por eso algunas no son compatibles y hacen confundir a un número y a veces, no se puede distinguir.

Mas abajo  tenemos las letras del alfabeto

 

A, a; @ B, b C, c D, d E, e F, f G, g H, h I, i

J, j K, k L, l M, m N, n Ñ, ñ O, o P, p Q, q

R, r S, s, ſ T, t U, u V, v W, w X, x Y, y Z, z

Para controlar un visualizador de siete segmentos  tradicionalmente  se empleaban circuitos integrados especialmente diseñados para este fin y que simplificaban mucho el diseño del circuito. Un ejemplo de ellos es el circuito integrado 74LS47; con este circuito integrado podemos formar los números del 0 al 9 según conectemos las cuatro patas principales al polo positivo o negativo de nuestra fuente de alimentación. Para saber el código para formar los diferentes números debemos descargar la hoja de datos desde Internet. Existen otros circuitos para poder controlarlos, por ejemplo: el circuito integrado CD4511, pero modernamente ya se emplean microcontroladores que hacen todo el trabajo, por lo que la fuente principal de problemas  suele centrarse  en   los transistores  que  gobiernan  cada dígito o en un porcentaje muy alto  en los propios displays.

Veamos como reemplazar un display de este tipo:

REEMPLAZO DE UN DISPLAY LED

Normalmente   con el paso del tiempo algunos leds internos de un display pueden quemarse al igual que sucede con los leds  individuales.  El problema es que cuando esto sucede  , suele ser muy dificultoso interpretar la  información que nos aportan , con lo cual lo correcto  sería  reemplazar el display  de ledes por otro en buen estado que pueda mostrar la misma información

Vamos  a  ver ahora un ejemplo real  la sustitución de un display de una panificadora  a la que se han roto  tres leds del display : el b3, e3 y el e2,  lo cual hacía muy complejo  su operación y maniobra.

El  display averiado es  el KTL  E 40331-1F  cuyo  diagrama es el siguiente:

Ante una avería de  este tipo no suele ser la lógica   sino el propio  display ,sobre todo   si la avería es parcial   de algunos  segmentos  , así  que lo mejor seria sustituir completamente este display   por  otro exactamente   igual  . Si   es posible conseguir el mismo display  la solución pasa por desoldar el antiguo , comprobar el viejo con  un pila  para cerciorarnos que en efecto esta  mal   y  soldar el nuevo en dicho caso, pero ,si no podemos conseguir exactamente el mismo, la solución  podría consistir  en sustituir este  por otro  que tenga  dimensiones parecidas  , de los mismos dígitos  y sobre todo  del mismo tipo (ánodo o cátodo común)

En el ejemplo se ha reemplazado e KTL40331 de ánodo comun ( es de 3 digitos 1/2 rojos )  por el  LTC 4625 (que  de 4 digitos verdes) de ánodo común cuyo esquema  se muestra mas abajo:

Como ambos displays no tienen el mismo patillaje,   es este   ejemplo   real    se  conectaron  11  hilos desde la placa (13  hilos pero 2 van conectados entre si para los dos punto) al nuevo display.

Las conexiones realizados  en este caso son las siguientes:

placa pin1  -4 digito  —>pin8 display nuevo

placa pin2-segmento D–>pin  3 display nuevo

placa pin3-segmento C–>pin 13 display nuevo

placa pin4 -l1y l2  –>pin 4 display nuevo

placa pin5  -2 digito  —>pin 2 display nuevo

placa pin6-segmento E–>pin 5 display nuevo

placa pin7  – digito 3  —>pin 6 display nuevo

placa pin8-segmento F–>pin 11 display nuevo

placa pin9-segmento A–>pin 14 display nuevo

placa pin10-segmento B–>pin 16 display nuevo

placa pin11-1 digito–>pin 13 display nuevo

placa pin12-segmento G–>pin 153 display nuevo

El  nuevo display  montado   en la placa  ya  quedaría  así:

Para  poderlo  volver  a colocar en el electrodoméstico,  puede que se necesite mecanizar ( en este caso era ligeramente mayor) usando un cortante :

Una vez mecanizado, volvemos a colocar la placa en su lugar

Finalmente  podemos ver nuestro trabajo realizado  con un cambio de look destacable ( el antiguo era más pequeño y de dígitos rojos  y el nuevo es mas grande y de dígitos verdes).

Cambia un  display led  como hemos visto no es una tarea tan compleja