en 06/05/2025 26,309

Conceptos básicos de visualización de 7 segmentos, pinout, tipos, control y usos

Esta guía se trata de cómo funcionan las muestras de 7 segmentos y cómo puede usarlas en sus proyectos electrónicos.Explica los pines en la pantalla, cómo se ilumina cada segmento y los dos tipos comunes: cátodo común y ánodo común.También aprenderá cómo convertir segmentos en el uso de un microcontrolador, cómo controlar el brillo con las resistencias y cómo usar transistores para manejar la energía de manera segura.La guía incluye ejemplos, diagramas y muestra cómo se utilizan pantallas de 7 segmentos en dispositivos reales como relojes, termómetros y microondas.Ya sea que recién esté comenzando o ya está construyendo proyectos, esta guía lo ayudará a comprender y usar pantallas de 7 segmentos de la manera correcta.

Catalogar

Pantalla de pantalla de 7 segmentos PINOUT

Una pantalla típica de 7 segmentos de un solo dígito tiene 10 pines.Cada PIN controla un segmento específico, excepto los dos pines que actúan como terminales comunes para la potencia.Por ejemplo, el PIN 1 se conecta al segmento "E" (abajo a la izquierda), mientras que el PIN 2 controla el segmento "D" (abajo).Los pines 3 y 8 son los terminales comunes, todos conectados a tierra (cátodo común) o potencia (ánodo común).El resto de los pines iluminan segmentos "C", "B", "A", "F", "G" y el punto decimal.

Figura 2. Configuración de PIN de pantalla de 7 segmentos

Número de alfiler	Nombre	Descripción
1	mi	Controla el LED de fondo izquierdo de la pantalla de 7 segmentos
2	d	Controla el LED más inferior de la pantalla de 7 segmentos
3	Comunicarse	Conectado a tierra/VCC basado en el tipo de pantalla
4	do	Controla el LED de fondo derecho de la pantalla de 7 segmentos
5	DP	Controla el LED de punto decimal de la pantalla de 7 segmentos
6	b	Controla el LED superior derecho de la pantalla de 7 segmentos
7	a	Controla el LED más superior de la pantalla de 7 segmentos
8	Comunicarse	Conectado a tierra/VCC basado en el tipo de pantalla
9	F	Controla el LED superior izquierdo de la pantalla de 7 segmentos
10	gramo	Controla el LED medio de la pantalla de 7 segmentos

Características de pantallas de 7 segmentos

• Estructura de segmento: Una pantalla de 7 segmentos incluye siete barras ligeras dispuestas para formar números, que se asemejan a la forma de un "8".Estos segmentos están etiquetados como "A" a "G", con un octavo segmento opcional, el punto decimal (DP), generalmente ubicado en la parte inferior derecha.Al combinar estos segmentos en diferentes patrones, la pantalla puede representar los dígitos 0–9 y algunas letras simples como A - F.Este diseño directo lo hace ideal para pantallas numéricas debido a su facilidad de uso.

• Tecnología de visualización: Estas pantallas generalmente usan LED, donde cada segmento se ilumina cuando la corriente eléctrica fluye a través de él.Los modelos basados ​​en LED son brillantes, eficientes en energía y visibles en varias condiciones de iluminación.Algunas versiones usan tecnología LCD, que consume menos energía y es adecuada para dispositivos con baterías, aunque las LCD son generalmente más tenues y menos visibles en entornos brillantes.

• Tipos de configuración: Hay dos métodos de cableado primarios: cátodo común (CC) y ánodo común (CA).En las pantallas CC, todos los terminales negativos están conectados juntos, y los segmentos se activan suministrando un voltaje positivo.En las pantallas de CA, todos los terminales positivos están conectados, y los segmentos se activan conectando a tierra los cátodos individuales.La elección depende del diseño del circuito y de cómo se conduzca la pantalla.

• Representación del personaje : Aunque se diseñan principalmente para números, estas pantallas también pueden mostrar un rango limitado de letras, especialmente A a F, que es útil para salidas hexadecimales.Debido a tener solo siete segmentos, no pueden formar con precisión la mayoría de las letras o símbolos complejos, pero son suficientes para las necesidades alfanuméricas básicas.

• Control e interfaz: Cada segmento se puede encender o apagar individualmente, a menudo controlado por pines GPIO de microcontroladores.Para simplificar el control, el decodificador/IC del controlador como el 7447 o CD4511 puede convertir las entradas binarias en las combinaciones de segmento adecuadas, reduciendo el número de conexiones necesarias.

• Ventajas: Sus principales fortalezas incluyen bajo costo, facilidad de control y legibilidad.Los tipos LED son brillantes y duraderos, mientras que las variantes LCD conservan la potencia.Estos rasgos los hacen populares para muchos dispositivos electrónicos, especialmente cuando la salida numérica simple es suficiente.

• Limitaciones: El mayor inconveniente es el conjunto de caracteres limitado, no pueden mostrar texto completo o gráficos intrincados.Los modelos LED pueden tener ángulos de visión estrechos, mientras que los LCD pueden luchar con la visibilidad de la luz brillante.Estas limitaciones deben considerarse al seleccionar un tipo de pantalla para un proyecto.

Módulos de visualización alternativa

Mostrar Tipo	Descripción	Ventajas	Limitaciones
Pantallas de 7 segmentos	Siete segmentos LED para dígitos y algunos personajes.	Muy fácil de usar	Solo muestra dígitos y caracteres limitados
Pantalla de matriz de puntos	Cuadrícula de LED (por ejemplo, 5x7 u 8x8) formando personalizable personajes y animaciones.	Económico y ampliamente disponible	No es adecuado para texto o gráficos
		Bajo consumo de energía	Más complejo de programar
		Utilizado en señalización, relojes, etc.
LCD alfanumérico	LCD preformados (por ejemplo, 16x2, 20x4) que muestran filas de Caracteres de tamaño fijo (generalmente formato de punto 5x8).	Fácil de interactuar (protocolos estándar)	Personajes de tamaño fijo
		Excelente para los menús/pantallas de estado	Capacidades gráficas limitadas
		Legible en varias iluminación	Actualización más lenta que las pantallas gráficas
Pantallas	Pantallas de autos emisores con alto contraste;disponible en monocromo o a todo color.	Alto contraste y ángulos de visión amplios	Mayor costo
		Delgado y ligero	Vida más corta (especialmente píxeles azules)
		Baja potencia al mostrar contenido oscuro	Necesita más memoria y procesamiento
Pantallas TFT	LCD a todo color y de alta resolución con matriz activa, a menudo habilitado para el tacto.	Color rico y detalle	Alto consumo de energía
		Puede incluir el tacto	Requiere más RAM/procesamiento
		Ideal para videos, GUI, paneles	Más costoso y complejo para integrar

¿Cómo funciona una pantalla de 7 segmentos?

El funcionamiento de una pantalla de 7 segmentos se basa en el sesgo hacia adelante de los diodos emisores de luz (LED) dentro de cada segmento.Cuando se aplica un voltaje en la dirección correcta, desde el ánodo hasta el cátodo, el segmento se ilumina.Cada segmento se puede controlar de forma independiente, generalmente a través de los pasadores de salida digital de un microcontrolador o un IC de controlador de pantalla especializado.Estos controladores determinan qué segmentos se activan en un momento dado en función del carácter deseado.

Para evitar daños a los LED por corriente excesiva, una resistencia limitante de corriente está conectada en serie con cada segmento.Esta resistencia asegura que la corriente que fluye a través de cada LED permanezca dentro de un rango seguro, que generalmente es de alrededor de 20 a 30 miliamperios (MA).Sin embargo, el valor exacto puede variar según el tipo de LED utilizado y el brillo requerido.Hay dos modos operativos principales para pantallas de 7 segmentos:

1. Modo estático: En este modo, cada dígito y sus segmentos correspondientes se encienden continuamente.Esta configuración requiere una línea de control separada para cada segmento de cada dígito, que puede volverse ineficiente si se usan muchos dígitos.Sin embargo, ofrece simplicidad y brillo constante.

2. Modo multiplexado : Para reducir el número de líneas de control y el consumo de energía, las pantallas a menudo se ejecutan en modo multiplexado.En este modo, solo se enciende un dígito a la vez, pero el sistema cambia rápidamente entre dígitos a una velocidad lo suficientemente alta como para percibir que todos los dígitos se encienden continuamente.Esta conmutación a menudo se maneja utilizando temporizadores de microcontroladores o registros de cambio, que permiten un tiempo y control precisos.

Figura 3. Mapeo de segmentos en una pantalla LED de 7 segmentos

La figura anterior ilustra la estructura y el etiquetado de una pantalla de 7 segmentos.Muestra la disposición rectangular de los siete segmentos (A, B, C, D, E, F y G) en diez vistas diferentes de la pantalla.En cada imagen, diferentes segmentos están sombreados para representar su activación.Esto ayuda a visualizar cómo cada segmento individual contribuye a formar dígitos.La figura resalta sistemáticamente varias combinaciones, ayudando en la comprensión de cómo activar segmentos específicos crea caracteres reconocibles.

Códigos binarios de visualización de 7 segmentos

Para mostrar un dígito, el microcontrolador envía un código binario que enciende la combinación correcta de segmentos.Por ejemplo, para mostrar "0", los segmentos A, B, C, D, E y F están activados, y G está apagado.Para una pantalla de cátodo común, este es 0B001111111111111 (o 0x3f en hex).Para un ánodo común, la lógica está invertida 0B11000000 (0xc0).El código debe coincidir con el tipo de pantalla, o los segmentos incorrectos se iluminarán.El uso de tablas de búsqueda binarias ahorra tiempo de procesamiento y garantiza actualizaciones rápidas y precisas, especialmente en aplicaciones dinámicas como contadores o temporizadores.

La siguiente tabla ilustra cómo aparecen los números en una pantalla de 7 segmentos con una configuración de ánodo común:

Número	G F E D C B A	Código hexadecimal
0	1000000	C0
1	1111001	F9
2	0100100	A4
3	0110000	B0
4	0011001	99
5	0010010	92
6	0000010	82
7	1111000	F8
8	0000000	80
9	0010000	90

La tabla a continuación muestra los dígitos a medida que aparecen en una pantalla de 7 segmentos utilizando una configuración de cátodo común:

Número	G F E D C B A	Código hexadecimal
0	0111111	3F
1	0000110	06
2	1011011	5b
3	1001111	4f
4	1100110	66
5	1101101	6d
6	1111101	7d
7	0000111	07
8	1111111	7f
9	1001111	4f

En esta configuración, cada segmento de una pantalla de 7 segmentos de doble dígito está conectado al Arduino Uno a través de una resistencia limitante de corriente (típicamente de 220Ω a 330Ω).Los segmentos etiquetados como A a G (y el punto decimal opcional DP) se conectan en paralelo en ambos dígitos y se conectan a los pines digitales D2 a D9 en el Arduino.Por ejemplo, el segmento 'A' está conectado a D2, 'B' a D3, y así sucesivamente.Cada dígito tiene su propio pin de cátodo común (CC), que controla si ese dígito está habilitado.Estos pines comunes están conectados a los pines Arduino D10 y D11 y se usan para multiplexación: solo se activa un dígito a la vez, pero cambiar entre ellos lo suficientemente rápido (generalmente> 50Hz) hace que ambos dígitos parezcan iluminados simultáneamente.Use DigitalWrite () para controlar qué segmentos están encendidos y qué dígito está activo.Una tabla de búsqueda en sus números de mapas de boceto (0–9) a sus combinaciones de segmento correspondientes.Para manejar múltiples dígitos de manera eficiente, use la multiplexación en su código o una biblioteca que lo admite.Esto reduce el número de pines de E/S Arduino requeridos al tiempo que habilita las actualizaciones de visualización dinámica.

Figura 4. Circuito de visualización de 7 segmentos con Arduino

Utilizando una pantalla de 7 segmentos de cátodo común

En una pantalla de 7 segmentos de cátodo común (CC), todos los terminales de cátodo de los LED individuales que forman los segmentos de visualización están conectados internamente y enrutan a uno o más pasadores de cátodo comunes externos.Estos pines de cátodo comunes se conectan típicamente a tierra (GND) en el circuito.Cada uno de los segmentos individuales, etiquetados de "A" a "G", así como el punto decimal opcional (DP), tiene su propio pin de ánodo, que se controla de forma independiente.

Para iluminar un segmento específico en este tipo de pantalla, se debe aplicar un alto voltaje (típicamente +5V o +3.3V, dependiendo del sistema) al pin del ánodo correspondiente.Debido a que los cátodos están conectados a tierra, la corriente fluirá desde el ánodo hasta el cátodo, lo que permite que el segmento LED se ilumine.El uso de un cátodo común simplifica la interfaz con los microcontroladores, ya que el controlador puede obtener activamente la corriente a los pasadores de segmento individuales en lugar de hundirlo.

Esta configuración es popular en los proyectos de electrónica para principiantes debido a su lógica directa de cableado y programación.Permite crear caracteres alfabéticos numéricos o limitados combinando diferentes segmentos.Por ejemplo, para mostrar el número "2", los segmentos A, B, D, E y G están activados.El microcontrolador activa cada segmento configurando su pin respectivo alto.

Sin embargo, surge la consideración al intentar mostrar personajes como "8", que requieren que los siete segmentos estén en simultáneamente.Cada segmento LED dibuja una cierta cantidad de corriente (generalmente alrededor de 10-20 mA), y la iluminación de todos los segmentos puede sumar hasta 140 mA o más.La mayoría de los pines de E/S del microcontrolador no están diseñados para obtener una corriente total tan grande en múltiples pines simultáneamente.Si se dibuja demasiada corriente, puede dañar el microcontrolador o hacer que no funcione mal.Para mitigar esto, muchos usan IC del controlador externo (como el ULN2003A), las matrices de transistores o las resistencias limitantes de corriente para manejar la carga de forma segura sin sobrecargar el microcontrolador.

Figura 5. Diagrama de circuito de visualización de 7 segmentos de cátodo común

La figura muestra el cableado interno y externo de una pantalla común de 7 segmentos de cátodo.La pantalla está etiquetada con segmentos A a G y un punto decimal (DP).Cada segmento está conectado a un símbolo de diodo (D1 a D8), que representa los segmentos LED individuales.Todos los cátodos están conectados y vinculados a tierra, lo que indica la configuración de cátodo común.La aplicación de una señal alta al ánodo de cualquier segmento permite que la corriente fluya a través del segmento, iluminándola.

Usando una pantalla de 7 segmentos de ánodo común

En una pantalla de 7 segmentos de ánodo común (CA), todos los terminales del ánodo de los segmentos LED están conectados internamente y se llevan a un PIN común etiquetado como el ánodo común (CA).Este pin común está conectado a un suministro de voltaje positivo, a menudo +5V.Cada segmento individual de la pantalla, etiquetado A a G (con un punto decimal opcional etiquetado DP), tiene su cátodo expuesto para conexión y control externos.

Para iluminar un segmento específico, su cátodo debe estar conectado a tierra (bajo), mientras que el ánodo común permanece a +5V (alto).Esto implica que la lógica para controlar los segmentos está invertida a diferencia de una pantalla de cátodo común, donde los segmentos se encienden con una señal alta, en una pantalla de ánodo común, se encienden con una señal baja.Como resultado, su código de control debe invertir el patrón binario utilizado para una pantalla de cátodo común.Por ejemplo, un patrón que ilumina el número "0" en una pantalla de cátodo común puede usar un valor hexadecimal como 0x3f;El mismo patrón para una pantalla de ánodo común sería 0xC0, que es el inverso bit a bit.

Los microcontroladores que son capaces de hundir la corriente (es decir, tirar del pasador de salida a tierra) son más adecuados para conducir pantallas de CA, ya que pueden completar efectivamente el circuito para cualquier segmento que deba activarse.Estas pantallas también son ventajosas en los sistemas donde otros componentes funcionan con lógica activa-baja, como cuando se usan transistores NPN o ciertos tipos de puertas lógicas.Sin embargo, debe asegurarse de que la lógica del firmware o del controlador esté configurada correctamente para tener en cuenta este comportamiento invertido para evitar errores de visualización.

Figura 6. Diagrama de circuito de visualización de 7 segmentos del ánodo común

La figura consta de dos partes.A la izquierda, hay un diagrama de una pantalla de 7 segmentos de ánodo común que muestra las etiquetas del segmento interno (A a G y DP) y cómo están dispuestos para formar números.Se muestra un solo pasador de ánodo común conectado en la parte superior.A la derecha, un esquema de circuito simplificado ilustra cómo cada segmento (A a G, DP) está conectado a su diodo correspondiente (D1 a D8), con todos los ánodos vinculados a un alto voltaje común (CA).Cada cátodo se puede controlar individualmente mediante conexión a tierra para encender el segmento correspondiente.

Butema de visualización de DIP de 7 segmentos

Figura 7. Butine de visualización de salsa de 7 segmentos

El diagrama anterior ilustra las dimensiones estándar para una pantalla de 7 segmentos en un formato de paquete dual en línea (DIP), comúnmente utilizado para las instalaciones de PCB a través de los agujeros.La pantalla mide 19.00 mm de altura desde la base hasta la parte superior, con dígitos que miden 14.20 mm (0.56 pulgadas) de altura, un tamaño ampliamente utilizado que garantiza una buena visibilidad en los entornos interiores y exteriores.Los segmentos están en ángulo hacia adentro a 8 °, lo que mejora la legibilidad desde una perspectiva superior.

El cuerpo de la pantalla tiene aproximadamente 12.60 mm de ancho y tiene un grosor optimizado para diseños de PCB estándar.El espaciado de PIN sigue el tono convencional de 2.54 mm, con cada fila que contiene cuatro pines y mide 10.16 mm en longitud total.Las filas están separadas a 15,24 mm en todo el paquete.Cada pasador tiene un diámetro de 0,51 mm, compatible con enchufes de inmersión estándar o dimensiones de orificio de paso.El enfrentamiento entre la superficie de PCB y la base de visualización varía de 6.3 mm a 8.0 mm, proporcionando suficiente espacio libre para soldar y flujo de aire.

¿Cómo elegir la pantalla correcta de 7 segmentos?

Para elegir la pantalla correcta de 7 segmentos, comience por decidir el tamaño correcto.Los más pequeños funcionan bien para dispositivos portátiles, mientras que los más grandes mejoran la legibilidad en medidores o pantallas públicas.A continuación, piense en el color.Los LED rojos son comunes porque son eficientes en energía y necesitan un voltaje más bajo.Otros colores como el verde o el azul usan más potencia y requieren un voltaje más alto.

También deberá hacer coincidir el tipo de pantalla (ánodo común o cátodo común) con su circuito.Por ejemplo, si su microcontrolador puede suministrar corriente (fuente), una pantalla de cátodo común es un mejor ajuste.Si solo puede hundir la corriente, vaya con un ánodo común.Siempre verifique la hoja de datos para conocer las calificaciones actuales, el brillo y las tareas de PIN.Esto garantiza que su pantalla funcione como se esperaba y evita el daño por voltajes o corrientes incorrectas.

Aplicaciones de pantallas de 7 segmentos

Relojes y relojes digitales

Uno de los usos más comunes de las pantallas de 7 segmentos es en relojes y relojes de pulsera digitales.Estas pantallas son ideales para mostrar tiempo en horas, minutos y segundos debido a su claridad y simplicidad.Ya sea que se trate de un despertador en una mesita de noche o en un reloj de oficina montado en la pared, las pantallas de 7 segmentos proporcionan una manera rápida y fácil de leer el tiempo desde la distancia.Su brillante iluminación también los hace visibles en ambientes con poca luz o oscuridad.

Termómetros digitales

Tanto en los entornos domésticos como médicos, los termómetros digitales a menudo usan pantallas de 7 segmentos para mostrar lecturas de temperatura.Se utilizan en termómetros climáticos interiores/exteriores, termómetros corporales y sistemas de HVAC.Debido a que solo necesitan mostrar números, generalmente dos o tres dígitos, las pantallas de 7 segmentos son un ajuste perfecto, que ofrecen una salida rápida y fácil de leer sin requerir una pantalla gráfica completa.

Voltímetros y multímetros

Las pantallas de 7 segmentos son una característica estándar en voltímetros y multímetros digitales, que son herramientas utilizadas para medir el voltaje, la corriente y la resistencia.Estas pantallas permiten ver instantáneamente lecturas numéricas precisas.Su rápido tiempo de respuesta y su legibilidad los hacen muy adecuados para las pruebas electrónicas y la resolución de problemas.

Bombas de gas y dispensadores de combustible

En las estaciones de servicio, los dispensadores de combustible utilizan grandes y sólidas exhibiciones de 7 segmentos para mostrar la cantidad de combustible dispensado, el costo por galón/litro y el costo total.Su capacidad de permanecer legible a la luz del sol y las duras condiciones al aire libre los hace ideales para este entorno.También son resistentes y duraderos, lo que reduce las necesidades de mantenimiento.

Microondas y electrodomésticos de cocina

Muchos electrodomésticos de cocina, especialmente microondas, usan pantallas de 7 segmentos para mostrar tiempo de cocción, cuenta regresiva o configuraciones de potencia.La pantalla es intuitiva y fácil de interpretar, incluso no estar tecnológicamente inclinada.Debido a que requieren una potencia y espacio mínimos, son soluciones rentables para los fabricantes de electrodomésticos.

Escalas de pesaje (personal e industrial)

Tanto las escamas de baño en el hogar como los sistemas de pesaje de grado industrial utilizan pantallas de 7 segmentos para presentar los valores de peso.Estas pantallas a menudo se eligen por su confiabilidad y legibilidad.En contextos industriales, las pantallas pueden ser lo suficientemente grandes como para verse desde una distancia en almacenes o pisos de producción.

Equipo industrial y de laboratorio

En entornos profesionales, las pantallas de 7 segmentos se encuentran con frecuencia en instrumentos de medición, fuentes de alimentación y sistemas de monitoreo.Se utilizan para mostrar datos numéricos clave como frecuencia, presión, voltaje o tiempo de funcionamiento.Estas pantallas ofrecen durabilidad, precisión y facilidad de integración en sistemas montados en paneles.

Sistemas integrados de bajo costo

En muchas aplicaciones integradas donde solo se requieren números, como contadores, temporizadores, marcadores o herramientas de diagnóstico básicas, las pantallas de 7 segmentos ofrecen una alternativa de bajo costo a interfaces gráficas más complejas.Consumen poca energía y son fáciles de programar, lo que los hace adecuados para sistemas con baterías o limitados por recursos.

¿Cómo usar resistencias con una pantalla de 7 segmentos?

Una manera fácil de controlar una pantalla de 7 segmentos es poner una resistencia frente a cada segmento.Esto ayuda a proteger las pequeñas luces dentro de la pantalla, llamada LED, de obtener demasiada electricidad.Demasiada corriente puede hacer que los LED se sobrecalienten o deje de funcionar.Estas resistencias también ayudan a mantener el nivel de luz incluso en todos los segmentos.El valor de cada resistencia suele ser entre 220 ohmios (Ω) y 470 ohmios (Ω).El número exacto depende de dos cosas: el voltaje de la fuente de alimentación y cuán brillante desea que sea la pantalla.Por ejemplo, si está utilizando una fuente de alimentación de 5 voltios y cada segmento usa aproximadamente 2 voltios, entonces una resistencia de 150 ohmios permitirá que aproximadamente 20 miliamperios (mA) de corriente pasen.Esta es una buena cantidad de corriente para que la pantalla sea lo suficientemente brillante pero aún segura para los LED.

Si usa resistencias más grandes, menos corriente fluirá y la pantalla se verá más tenue.Pero esto puede ayudar a los LED a durar más y a usar menos potencia.Si usa resistencias más pequeñas, más flujos de corriente y la pantalla se ve más brillante, pero puede desgastarse más rápido y ponerse más caliente.En configuraciones más avanzadas, como cuando se comparte una resistencia entre varios segmentos (llamados multiplexing), el brillo puede parecer desigual.Esto se debe a que diferentes segmentos pueden dibujar diferentes cantidades de corriente.En esos casos, es mejor usar una resistencia para cada segmento o usar chips especiales que controlen la corriente automáticamente.Estos métodos hacen que la pantalla se vea mejor y funcione de manera más confiable.

Figura 8. Diagrama básico de visualización de 7 segmentos basado en resistencia

La figura ilustra un diagrama de circuito básico para conducir una sola pantalla LED de 7 segmentos usando resistencias individuales para cada segmento.Cada uno de los segmentos de la pantalla (etiquetados A, B, C, D, E, F, G y DP (punto decimal)) está conectado en serie con una resistencia de 220Ω, que limita la corriente a niveles seguros.Estas resistencias se controlan a través de interruptores que alternan la entrada entre la lógica "alta" y la lógica "baja", lo que permite que cada segmento se active o apague de forma independiente.El PIN común de la pantalla de 7 segmentos está conectado a una fuente de voltaje compartida, lo que permite la operación de los LED individuales dentro de la pantalla en función de las señales lógicas de entrada.Esta configuración ejemplifica la forma más simple y directa de probar y operar una pantalla de 7 segmentos manualmente.

¿Cómo usar transistores con una pantalla de 7 segmentos?

Los transistores son como pequeños interruptores electrónicos que ayudan a controlar qué partes de una visualización de 7 segmentos se iluminan.En una configuración de "cátodo común", todos los extremos negativos (cátodos) de los LED se unen y se conectan al suelo.Para iluminar un segmento, el microcontrolador envía una señal al extremo positivo (ánodo).Dado que el suelo debe encenderse y apagarse para controlar cada dígito, se utilizan transistores NPN.El microcontrolador envía una pequeña señal a la base (pierna media) del transistor, y esto permite que la corriente fluya a través de él, iluminando el segmento.

En una configuración de "ánodo común", todos los extremos positivos (ánodos) están conectados juntos y conectados a la alimentación (generalmente 5V).Aquí, puede usar transistores PNP o interruptores especiales como MOSFET de canales N para controlar los extremos negativos (cátodos).La pantalla se ilumina cuando el microcontrolador envía una señal para tirar del cátodo bajo (cerca de 0V).Para pantallas con más de un dígito, se usa la multiplexación.Esto significa que el microcontrolador se convierte en un dígito a la vez muy rápido, tan rápido que parece que todos los dígitos están encendidos a la vez.Cada dígito usa su propio transistor, que el microcontrolador enciende y apaga en orden, mientras envía las señales correctas a los segmentos.

Para proteger el microcontrolador y asegurarse de que los transistores funcionen correctamente, se coloca una pequeña resistencia (generalmente alrededor de 1,000 ohmios) entre el microcontrolador y la base del transistor.Esto limita la cantidad de corriente que fluye. Además, es importante elegir transistores que puedan manejar la cantidad de corriente que necesita los LED.Si los transistores son demasiado débiles, pueden sobrecalentar o dejar de funcionar, y la pantalla puede no verse bien.Elegir las piezas correctas y administrar el calor con cuidado ayuda a la pantalla a funcionar bien y a durar más.

Figura 9. Control basado en transistor de un diagrama de visualización de 7 segmentos

El diagrama ilustra un método simple para conducir una pantalla de siete segmentos de un solo dígito usando ocho interruptores (SW1 a SW8), cada uno conectado a través de una resistencia de 220Ω a los segmentos individuales de la pantalla.Las líneas de control del segmento se enrutan a las entradas de visualización, que están alimentadas a través de un interruptor de transistor (Q1).Una resistencia de 1kΩ (R9) conecta la base del transistor a la línea de control de 5V, lo que permite activar la pantalla cuando se enciende el transistor.Esta configuración garantiza un control de corriente adecuado y un funcionamiento eficiente de la pantalla.

Conclusión

Las pantallas de 7 segmentos son una forma simple y útil de mostrar números en dispositivos electrónicos.Cada segmento es como una luz pequeña, y al encender las correctas, puede mostrar cualquier dígito de 0 a 9. Puede usar un cátodo común o una pantalla de ánodo común, dependiendo de su circuito.Para proteger la pantalla y su microcontrolador, debe usar resistencias o transistores.Si tiene más de un dígito, puede usar un método llamado multiplexación para encenderlos uno a la vez realmente rápido, por lo que todos parecen iluminados.Estas pantallas se usan en muchas cosas como relojes digitales, escamas, medidores y electrodomésticos de cocina porque son baratos, fáciles de usar y claros de leer.Con los consejos de esta guía, puede agregar de manera segura y fácil las pantallas de 7 segmentos a sus propios proyectos.