No tutorial anterior falei sobre código BCD, Gray e tabela ASCII, neste tutorial falarei sobre display de 7 segmentos e um pouco sobre as técnicas utilizadas na detecção de erros.
Display de 7 Segmentos
Hoje a tecnologia já está muito mais avançada, telas LCD, LED e muitas outras tecnologias. Porém a necessidade de que projetos eletrônicos se comuniquem ou transmita alguma informação visual ao usuário sempre esteve enraizada neste meio.
Esse display é um modelo simples, ou seja, de apenas 1 dígito. No mercado de componentes eletrônicos há uma vasta gama de modelos de display para representar mais de um único dígito.
Mas como é um display internamente?
Basicamente o display de 7 segmentos nada mais é do que LEDs, isso mesmo, o display é construído e baseado em diodos emissores de luz. Daí podemos representar um display por um conjunto de LEDs ou diodos organizados conforme a imagem a seguir.
Observe pela imagem que cada pino tem uma letra, isso serve para identificarmos tanto o componente quanto para projetarmos nosso circuito lógico que irá apresentar os dados neste display.
Veja também que há dois tipos de configuração, anodo comum e catodo comum. Isso diz respeito à forma com que os LEDs estão conectados internamente. Essa informação também é muito importante na hora de projetar um circuito digital pois, dependendo da necessidade podemos tanto usar um display catodo comum quanto um display anodo comum.
Mas como é feito para representar alguma informação no display?
Essa é a melhor parte pois, com a combinação de 0's e 1's (zeros e um) na entrada do display podemos representar números e letras. A seguir apresento uma tabela com a combinação dos bits que formarão os números decimais.
Observe pela tabela que utilizamos 7 bits, mas, a verdade é que utilizamos 8, isso porque temos que contar o bit do ponto decimal (dp), então em um display de 7 segmentos utiliza-se um total de 1 byte de informação para apresentar algum número no display.
Display de 7 Segmentos
Hoje a tecnologia já está muito mais avançada, telas LCD, LED e muitas outras tecnologias. Porém a necessidade de que projetos eletrônicos se comuniquem ou transmita alguma informação visual ao usuário sempre esteve enraizada neste meio.
Usar um display de 7 segmentos em um projeto atualmente é simples, mas, é necessário conhecer muito bem esta tecnologia que aparenta ser a forma mais barata de apresentar informações ao usuário externo. Várias são as aplicações em que podemos utilizar um display, em termômetros, voltímetros, calculadoras e por aí vai.
Um display de 7 segmentos muito encontrado no mercado é apresentado na imagem a seguir.
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| Figura 1 - Display 7 segmentos comercial. |
Esse display é um modelo simples, ou seja, de apenas 1 dígito. No mercado de componentes eletrônicos há uma vasta gama de modelos de display para representar mais de um único dígito.
Mas como é um display internamente?
Basicamente o display de 7 segmentos nada mais é do que LEDs, isso mesmo, o display é construído e baseado em diodos emissores de luz. Daí podemos representar um display por um conjunto de LEDs ou diodos organizados conforme a imagem a seguir.
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| Figura 2 - Esquema de um display de 7 segmentos. |
Observe pela imagem que cada pino tem uma letra, isso serve para identificarmos tanto o componente quanto para projetarmos nosso circuito lógico que irá apresentar os dados neste display.
Veja também que há dois tipos de configuração, anodo comum e catodo comum. Isso diz respeito à forma com que os LEDs estão conectados internamente. Essa informação também é muito importante na hora de projetar um circuito digital pois, dependendo da necessidade podemos tanto usar um display catodo comum quanto um display anodo comum.
Mas como é feito para representar alguma informação no display?
Essa é a melhor parte pois, com a combinação de 0's e 1's (zeros e um) na entrada do display podemos representar números e letras. A seguir apresento uma tabela com a combinação dos bits que formarão os números decimais.
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| Figura 3 - Tabela de formação dos números para o display. |
Observe pela tabela que utilizamos 7 bits, mas, a verdade é que utilizamos 8, isso porque temos que contar o bit do ponto decimal (dp), então em um display de 7 segmentos utiliza-se um total de 1 byte de informação para apresentar algum número no display.
Até agora citei o uso do display para apresentar números, porém ele pode ser utilizado também para apresentar as letras do alfabeto. Veja a seguir uma tabela que mostra a combinação dos pinos de entrada do display para algumas letras.
Observe pela tabela que não foi apresentada todas as letras do alfabeto, pois ficaria inviável, mas, você pode combinar as entradas de forma a obter a letra desejada.
Na prática, para construir um projeto com display de 7 segmentos é muito útil consultar o datasheet (folha de dados) do componente. Nela estará todas as informações do componente como, tensão e corrente, configuração dos pinos e muitas outras informações indispensáveis para o projeto e funcionamento correto do componente.
Cabe destacar que, como o display possui 8 entradas resultando em um total de 1 byte, nem sempre temos disponibilidade de possuir no circuito uma forma de combinar 8 saídas para aplicar no display.
Essa situação é resolvida de forma simples, utilizando um conversor BCD para 7 segmentos também conhecido como driver para display de 7 segmentos. Neste caso os números do display são obtidos combinando os quatro bits de entrada do circuito integrado e assim obtendo nas oito saídas a combinação em binário para o display.
O assunto de conversores e decodificadores será tratado mais adiante, pois acredito que ao passo que iremos avançando nos tutoriais será mais fácil compreender estes conceitos futuramente. Porém se você se interessou no assunto basta acessar os links acima.
Agora que já temos boa noção do funcionamento de um display de 7 segmentos, vamos tratar a seguir de um assunto muito importante na eletrônica digital quando se fala em transmissão de dados/comandos.
Técnicas de Detecção de Erros
Transmitir uma informação ou comando é uma tarefa muito comum nos dias atuais, como por exemplo, o controle remoto de sua televisão. Porém por trás de um simples click do botão existe muitas tarefas de segurança sendo realizadas.
O que eu quero dizer é que, o circuito precisa saber se a informação não foi violada, ou seja, se ele realmente tem que atuar e realizar a tarefa que a ele foi dada. As técnicas de detecção de erro ajudam a evitar erros operacionais em circuitos digitais.
Há muitas formas mais avançadas de detecção de erros que podem não estar listadas aqui. Porém darei destaques a dois métodos que aparentemente são simples e eficientes.
Método do Bit de Paridade:
A técnica do bit de paridade consiste em enviar um bit extra anexado ao conjunto de bits a ser transmitido de uma localidade para outra. O bit anexado à informação pode 0 ou 1, isso depende de cada projeto. Este método possui duas formas, ou seja, conhecidas por paridade ímpar e par.
Ex: Deseja-se transmitir a seguinte informação 100101 pelo método de paridade par.
Como o número de 1's é ímpar adiciona-se 1 ao conjunto da informação, 1001011. Desta forma temos a transmissão por paridade par.
Ex: Deseja-se transmitir a seguinte informação 11011 pelo método de paridade ímpar.
Observe que o número de 1's é par, logo acrescenta-se o número 1 à informação. 110111, assim obtemos a paridade ímpar.
Aparentemente esta técnica parece ser complicada, mas, teste alguns números diferentes e verá que ela é muito simples.
Nesses dois métodos apresentados acima, tanto a paridade sendo par quanto sendo ímpar, o bit de paridade passa a fazer parte do código. Desta forma o receptor é capaz de detectar o erro no envio da informação.
Infelizmente este método não é perfeito e possui falhas, ou seja, caso o erro ocorra em dois bits do código simultaneamente, o erro não é detectado. Isso significa que o receptor não identificará o erro, pois estará de acordo com os critérios de paridade, seja ela ímpar ou par.
Método da Repetição:
O método da repetição é o mais simples dos métodos de detecção de erros, ele consiste em enviar a informação N vezes para o receptor. Sua principal vantagem está na possibilidade de detecção do erro e a correção após ele ser detectado.
Porém sua principal desvantagem é a ineficiência devido a grande quantidade de informação enviada.
Os métodos de detecção de erros são muito utilizados por computadores, aliás mais de um método é utilizado por um computador que transmita informação de forma segura.
Para o próximo tutorial, falarei sobre a melhor parte da eletrônica digital. Iniciaremos o assunto sobre as portas lógicas!
Se você gostou, já sabe né? Compartilhe nas suas redes sociais, com seus amigos, curta nossa fan page e fique por dentro de mais novidades e tutoriais.
Obrigado pela sua atenção e até o próximo!
Referência bibliográfica:
TOCCI, R. J.; WIDMER, N. S.; MOSS, G. L. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações. 10 ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. 804 p
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| Figura 4 - Tabela de combinação dos bits para formar letras. |
Observe pela tabela que não foi apresentada todas as letras do alfabeto, pois ficaria inviável, mas, você pode combinar as entradas de forma a obter a letra desejada.
Na prática, para construir um projeto com display de 7 segmentos é muito útil consultar o datasheet (folha de dados) do componente. Nela estará todas as informações do componente como, tensão e corrente, configuração dos pinos e muitas outras informações indispensáveis para o projeto e funcionamento correto do componente.
Cabe destacar que, como o display possui 8 entradas resultando em um total de 1 byte, nem sempre temos disponibilidade de possuir no circuito uma forma de combinar 8 saídas para aplicar no display.
Essa situação é resolvida de forma simples, utilizando um conversor BCD para 7 segmentos também conhecido como driver para display de 7 segmentos. Neste caso os números do display são obtidos combinando os quatro bits de entrada do circuito integrado e assim obtendo nas oito saídas a combinação em binário para o display.
O assunto de conversores e decodificadores será tratado mais adiante, pois acredito que ao passo que iremos avançando nos tutoriais será mais fácil compreender estes conceitos futuramente. Porém se você se interessou no assunto basta acessar os links acima.
Agora que já temos boa noção do funcionamento de um display de 7 segmentos, vamos tratar a seguir de um assunto muito importante na eletrônica digital quando se fala em transmissão de dados/comandos.
Técnicas de Detecção de Erros
O que eu quero dizer é que, o circuito precisa saber se a informação não foi violada, ou seja, se ele realmente tem que atuar e realizar a tarefa que a ele foi dada. As técnicas de detecção de erro ajudam a evitar erros operacionais em circuitos digitais.
Há muitas formas mais avançadas de detecção de erros que podem não estar listadas aqui. Porém darei destaques a dois métodos que aparentemente são simples e eficientes.
Método do Bit de Paridade:
A técnica do bit de paridade consiste em enviar um bit extra anexado ao conjunto de bits a ser transmitido de uma localidade para outra. O bit anexado à informação pode 0 ou 1, isso depende de cada projeto. Este método possui duas formas, ou seja, conhecidas por paridade ímpar e par.
- Paridade Par:
Ex: Deseja-se transmitir a seguinte informação 100101 pelo método de paridade par.
Como o número de 1's é ímpar adiciona-se 1 ao conjunto da informação, 1001011. Desta forma temos a transmissão por paridade par.
- Paridade Ímpar:
Ex: Deseja-se transmitir a seguinte informação 11011 pelo método de paridade ímpar.
Observe que o número de 1's é par, logo acrescenta-se o número 1 à informação. 110111, assim obtemos a paridade ímpar.
Aparentemente esta técnica parece ser complicada, mas, teste alguns números diferentes e verá que ela é muito simples.
Nesses dois métodos apresentados acima, tanto a paridade sendo par quanto sendo ímpar, o bit de paridade passa a fazer parte do código. Desta forma o receptor é capaz de detectar o erro no envio da informação.
Infelizmente este método não é perfeito e possui falhas, ou seja, caso o erro ocorra em dois bits do código simultaneamente, o erro não é detectado. Isso significa que o receptor não identificará o erro, pois estará de acordo com os critérios de paridade, seja ela ímpar ou par.
Método da Repetição:
O método da repetição é o mais simples dos métodos de detecção de erros, ele consiste em enviar a informação N vezes para o receptor. Sua principal vantagem está na possibilidade de detecção do erro e a correção após ele ser detectado.
Porém sua principal desvantagem é a ineficiência devido a grande quantidade de informação enviada.
Os métodos de detecção de erros são muito utilizados por computadores, aliás mais de um método é utilizado por um computador que transmita informação de forma segura.
Para o próximo tutorial, falarei sobre a melhor parte da eletrônica digital. Iniciaremos o assunto sobre as portas lógicas!
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Obrigado pela sua atenção e até o próximo!
Referência bibliográfica:
TOCCI, R. J.; WIDMER, N. S.; MOSS, G. L. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações. 10 ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. 804 p
![Dicas de Segurança em Eletrônica [confira!]](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjHNqAM-9iAnXhoeHuPvHl0UkT2m3LSrJmXj2gdrtsJc-dEzb7qF8x0V4gckPO5pLwSN0QLHirbf_rNS4cmYopH_GdRQ_xu5j1_F4Gv9jAAzrKsq6pqVOCbR0Ar_fH1bDwlsn3zRDJqvwTx/s72-c/seguranca.jpg "Dicas de Segurança em Eletrônica [confira!]")
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