Multiplexado de 8 displays de 7 segmentos con solo 8 pines

La técnica de multiplexar varios displays de 7 segmentos se basa en el defecto que tenemos los humanos en los ojos (persistencia de la retina) en donde nos da la sensación de ver una imagen cuando esta ya ha desaparecido.

Si tenemos un oscilador que nos controla el encendido y el apagado de un led, creando una intermitencia, en el momento que esta sea lo suficientemente rápida ya no apreciaremos que el led llega a apagarse, sino que nos dará la sensación que esta permanentemente encendido. Prácticamente a frecuencias superiores a 30hz ya no apreciamos el parpadeo.

En muchos dispositivos se emplea el multiplexado para ahorrar el número de pines.

El esquema de la figura representa la forma más típica para multiplexar 2 displays a través de un microcontrolador.

Por ejemplo si queremos representar en los displays el numero 12, primero mandamos a los ánodos la tensión para encender los dos segmentos que forman el numero “ 1” y a continuación polarizamos el cátodo mediante el transistor T1, con lo cual solo se iluminara ese display, transcurrido un tiempo dejamos de polarizar la base de T1 para que dicho display se apague, y procedemos a mandar la información para encender los cinco segmentos que forman el numero “ 2” y solo entonces polarizamos el transistor T2 para que se encienda ese display.

Al realizar esta operación a una frecuencia superior a 30 hz no apreciaremos que el “ 1” y el “ 2” están continuamente parpadeando y alternándose uno y otro.

Con este sistema necesitaremos 7 pines del microcontrolador para controlar los ánodos de los displays, mas un pin mas por cada digito que queramos poner. Así en el caso de utilizar 8 displays necesitaremos 15 pines para controlarlos.

Primeramente observar detenidamente el esquema de cómo controlar 8 displays con tan solo 8 pines. Pinchar en la imagen para ampliar.

Como veis a parte del ahorro de pines, tampoco necesitamos transistores ni resistencias limitadoras, ya que el propio microcontrolador PIC limita la corriente a 25 mA.

Para usar este sistema de multiplexado tenemos que encender los 56 segmentos que forman los 8 displays individualmente, pondremos a “ 0” el cátodo del display a representar, a “ 1” un único segmento, y el resto de pines hay que ponerlos en estado de alta impedancia (configurados como entradas).

Por supuesto la ventaja del ahorro de pines se vera contrarestada por la disminución en luminosidad de los segmentos. Para el caso concreto del control de 8 dígitos, cada segmento lo he mantenido encendido durante 400 microsegundos, y tarda 23 milisegundos en completar un ciclo completo. La elección de los 400 microsegundos los he elegido para evitar que se aprecie la intermitencia de los segmentos, ya que si aumento el tiempo a 500 microsegundos ya se aprecia una leve intermitencia.

En la rutina que os pongo a disposición, dedico 400 microsegundos a cada segmento, independientemente que este se muestre apagado o encendido. Fácilmente se puede modificar la rutina para eliminar el tiempo en donde los segmentos permanecen apagados, con lo cual ganaríamos en luminosidad, pero tendremos el inconveniente de que la luminosidad variara dependiendo de los números a representar, asi el “ 11111111” se vera con mucha luz, mientras que el “ 88888888” se vera menos iluminado.

La modificación consistirá en sustituir en las líneas donde aparezca: goto FinSeg-- (FinSeg2a) por goto Seg-- (Seg2b).

Podeis descargar el Archivo de PROTEUS, el codigo HEX y el codigo fuente ASM.

Es muy posible que la simulacion con proteus no funcione correctamente, ya que puede que el ordenador se ralentice.

En el ejemplo que descargueis muestro en los 8 displays los numeros "12345678".