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”.
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