En la configuración de cátodo común, los segmentos de todos los displays se conectan en paralelo al ATMEGA a través de una red de resistencias de 7 × 100 Ω. Los cátodos comunes de cada display se conectan a tierra mediante resistencias de 2,7 kΩ, y los transistores 2N3904 actúan como interruptores para habilitar cada dígito individualmente.
7 × 100 Ω para los segmentos a–g
2,7 kΩ en cada transistor 2N3904
2N3904 para activar cada cátodo
En la configuración de ánodo común, el VCC de 5 V se conecta al ánodo común (V+) de cada display. Los pines de datos B0–B6 del microcontrolador controlan los segmentos a–g a través de resistencias de 330 Ω. Los pines de dirección A0–A3 activan los transistores 2N3906 (PNP) mediante resistencias de 4,7 kΩ, seleccionando qué dígito se muestra en cada momento.
Pines B0–B6 con resistencias de 330 Ω
Pines A0–A3 con transistores 2N3906 y resistencias de 4,7 kΩ
Una variante más robusta utiliza el Array Darlington NPN ULN2003A para el control de segmentos (activados con nivel lógico 1L), mientras que los transistores Q1–Q4 (2N3906) con resistencias de 1 kΩ gestionan la activación de cada dígito (activados con nivel lógico UL). La pata 8 del ULN2003A debe conectarse a tierra.
Transistores Q1–Q4 (2N3906), activados con UL
ULN2003A (NPN Darlington Array), activados con 1L. Pata 8 a tierra.
1 kΩ en la base de cada transistor de selección de dígito
En el barrido secuencial, todos los segmentos se conectan en paralelo y se habilita un cátodo a la vez a una velocidad suficientemente alta para que el ojo humano no perciba el parpadeo. La frecuencia de trabajo habitual está entre 300 Hz y 2 kHz. Esta técnica consume menos líneas de control y menos corriente que una conexión directa.
La corriente eficaz en cada segmento se calcula como: Irms = √δ · Î, donde δ es el ciclo de trabajo (duty cycle) y Î es la corriente de pico.
Entre 300 Hz y 2 kHz para evitar parpadeo visible
Menos líneas de control y menor consumo de corriente
Irms = √δ · Î según el ciclo de trabajo
El circuito muestra el microcontrolador ATmega164P (U1) conectado a dos displays de 7 segmentos que muestran los dígitos '4' y '8'. El microcontrolador se conecta a un interruptor DIP (DSW1) y a la fuente de alimentación de +5 V.
VCC (pin 4) a +5 V, GND (pin 28) a tierra, RESET (pin 27) con pulsador
XTAL1 (pin 8) y XTAL2 (pin 9) conectados al cristal de cuarzo
DSW1 conectado a los pines 27–31 del microcontrolador
El circuito ilustra la conexión del ATmega164P a tres displays de 7 segmentos que muestran los dígitos 2, 9 y 5 en formato BCD. Cada display recibe 7 líneas de datos desde los puertos del microcontrolador: el primer display se conecta a los pines PA7–PA1, el segundo a los pines PC7–PC1, y el tercero a los pines PD7–PD1.
Conectado a pines PA7–PA1 (puerto A)
Conectado a pines PC7–PC1 (puerto C)
Conectado a pines PD7–PD1 (puerto D)
Guía técnica sobre conexión, configuración y barrido de displays de 7 segmentos con microcontroladores ATMEGA.