DISPLAY 7 SEGMENTOS

Um display led possui 7 segmentos (8 se incluirmos o ponto decimal), assim, sem a multiplexação, seriam necessários 4×7=28 pinos para comandar os 4 displays (ou 32 se utilizarmos os pontos decimais)! Cada display adicional irá necessitar de outros 7 ou 8 pinos!

Como pinos de microcontrolador não dão em árvores (desculpem a analogia ridícula) utilizamos a multiplexação como forma de economizar os valiosos pinos do MCU.

Esta técnica interliga os segmentos de todos os displays, ativando separadamente o pino de catodo comum (CC) ou anodo comum (CA), de acordo com o tipo de display utilizado. Um software rodando no microcontrolador encarrega-se de varrer o display (calma, não estamos falando de limpá-los, mas sim de ativar cada display separadamente ao longo do tempo).

Graças a uma característica no olho humano, chamada de persistência retiniana, a nossa retina armazena momentaneamente uma imagem por uma fração de segundo. Acendendo e apagando cada display rapidamente, aproveitamos esta característica para criar a ilusão de que todos os displays estão acesos, quando de fato, num determinado momento, apenas um deles está!

Desta forma, graças a multiplexação, os mesmos quatro displays led irão necessitar de apenas 7 ou 8 pinos para os segmentos, mais 1 pino por display para o catodo (ou anodo) comum!

Obviamente que a redução na utilização de pinos do MCU tem um preço (na verdade mais de um):

Redução do brilho dos displays (já que um cada display permanece aceso por uma fração de tempo);
Aumento da complexidade do software rodando no microcontrolador;
Ocupação adicional da CPU do microcontrolador (já que o mesmo deve realizar toda a sequência de varredura dos displays, repetindo-a no mínimo 24 vezes por segundo).

A aplicação descrita neste post demonstra a utilização de uma máquina de estados finitos (ou FSM) para o controle da multiplexação dos displays. O esquemático mostra um display de 4 dígitos conectado diretamente ao PIC, numa aplicação