Projeto 62 - Comunicação serial com um display de 7 segmentos - Arduino - Squids Arduino
Básico - Projeto 62
Display 7 segmentos com Arduino (Comunicação Serial)
O objetivo deste projeto é montar um display de 7 segmentos para exibir números digitados no teclado do computador. Assim, através da comunicação serial do Arduino, podemos enviar os dados do computador para o display de 7 segmentos. Também neste projeto veremos como utilizar a classe String() e os seus métodos toInt(), length() e substring() para manipular dados na programação.
Comunicação Serial: É a comunicação entre uma placa Arduino e um computador ou outros dispositivos. Todas as placas Arduino possuem pelo menos uma porta serial. No Uno, Nano, Mini, e Mega, pinos 0 e 1 são usados para comunicação com o computador. Também podemos utilizar o Monitor Serial integrado na IDE para a comunicação do computador com uma placa Arduino.
a) Conectar qualquer coisa com os pinos 0 e 1 do Arduino poderá interferir na comunicação serial, incluindo causar falhas nos projetos e na gravação da placa.
b) Neste projeto, assim como no projeto projeto 46, utilizamos o Monitor Serial para a comunicação do teclado para o componente eletrônico.
Display de 7 segmentos: é um componente eletrônico utilizado para apresentar informações visuais. Possui apenas 1 dígito, formado por 7 segmentos de leds acionados de forma independente mais o led do ponto que fica no canto inferior direito do display. Desta forma é possível formar caracteres de 0 a 9, hexadecimais de A a F, e algumas letras do alfabeto latino. O display e formado pelo arranjo de LEDs (diodos emissores de luz) encapsulados em um invólucro apropriado, controlados individualmente, que podem estar acesos ou apagador, formando assim o caractere desejado.É possível encontrar no mercado, displays de catodo comum e de anodo comum.
1. Neste projeto você poderá utilizar um display catodo comum ou anodo comum.
2. Antes de iniciar este projeto, recomendamos que veja os seguintes projetos: Projeto 55 - Usando display 7 segmentos com Arduino (código otimizado), onde mostramos como usar no código um array multidimensional (matriz) e o Projeto 46 - Mostrando texto digitado pelo computador no display LCD que mostramos como utilizar a comunicação serial do Arduino com um display LCD.
3. Serão apresentadas noções de alguns conceitos muito importantes para utilizar nos seus projetos, sendo eles:
a) Como utilizar o objeto Srting() e seus métodos toInt(), length() e substring() - Para saber mais leia: Classe String().
b) Comunicação serial usando a função Serial.read() e Serial.available() - Para saber mais leia: Comunicação Serial e Utilizando a Comunicação Serial do Arduino.
Para fins didáticos e projetos e equipamentos com display com um dígito.
Você poderá utilizar no projeto um display de 7 segmentos anodo comum fazendo apenas algumas alterações (mostraremos no tutorial)
a) Montagem com display 7 segmentos (catodo comum)
B) Montagem com display 7 segmentos (anodo comum)
Pino 9 Pino 5 DP (PONTO)
4. Se você não possui a datasheet e não sabe se o display é catodo comum ou anodo comum, veja a seguir como identificar um display de 7 segmentos:
4.1. Conecte o pino 3 (ou o pino 8) do display de 7 em uma fonte de 3,3V ou 5V (colocar um resistor de 150 ohms ou superior em série) e o pino 5 ao terra (por exemplo, o GND do Arduino). Veja a montagem abaixo:
4.2. Se tivermos um display de 7 segmentos anodo comum o led do ponto, como mostra a figura acima, se acenderá.
4.3. Se tivermos um display de 7 segmentos catodo comum o led não acenderá (lembre-se de que, em um led, a corrente flui em um única direção, ou seja, o led possui polaridade).
5. Agora que já definimos os componentes, vamos entender um pouquinho como funciona o display de 7 segmentos.
5.1. Como já dissemos anteriormente, o display de 7 segmentos é formado por leds dos 7 segmentos e do ponto. De acordo com a imagem abaixo, observe que os pinos 3 e 8 são referentes à conexão do display com o Vcc (5V) ou (3,3V) do Arduino para display anodo comum e com o GND do Arduino para display catodo comum. Já os demais pinos são referentes aos leds dos segmentos A, B, C, D, E, F, G e DP (ponto):
5.2. Para ligarmos os leds (segmentos e o ponto) precisaremos:
6. Sabendo as características do display de 7 segmentos, podemos calcular o valor da resistência necessária para o nosso componente através da lei de Ohm, sendo:
6.1. Dados do display do nosso exemplo (valores retirados da datasheet do componente utilizado):
6.2. Desta forma, utilizando-se a tensão de 5,0V do Arduino, teremos:
6.3 . Se você não tiver os dados do componente, utilize um resistor maior que 150 Ω. Lembre-se, quanto maior o valor do resistor menor será a intensidade do brilho dos leds do display.
7) Veja abaixo como realizamos a montagem do nosso projeto utilizando um protoboard. Observe que utilizamos um display catodo comum e ligamos o pino 3 no GND do Arduino.
1. Faça o dowload e abra o arquivo projeto62.ino no IDE do Arduino:
DOWNLOAD - projeto62.ino
Obs. 1: O código apresentado foi desenvolvido para um display catodo comum. Para alterar o projeto para um display anodo comum, altere as linhas 10 e 11, colocando as duas barras de comentários na linha 10 e retirando as 2 barras da linha 11. Também não esqueça de alterar o circuito, conectando o pino 3 do display no Vcc (5V) do Arduino.
*    Projeto 62: Comunicação serial com display 7 segmentos - Arduino
String lnumber; // constrói uma instacia da classe String
byte ini = 1;
byte verificador = 0;
byte number = 0; // número a ser mostrado no display
byte error[7] = {1,d,d,l,1,1,1};
Serial.print("Digite um número de 0 a 9:\n");
lnumber = "";
caractere = Serial.read(); // lê o caractere digitado (char)
lnumber += caractere; // cria a string até o enter no teclado
String firstchar = lnumber.substring(0,1); // pega o primeiro caractere da string
number = firstchar.toInt(); //converte string em um número inteiro
String ver = String(number); // a variável 'ver' recebe a variável 'number' como string
if (firstchar == ver) { // se o primeiro caractere for número
// exibe o ponto se a string possuir mais de dois caracteres
if (lnumber.length() > 1) {
digitalWrite(9, HIGH); // opcional
digitalWrite(9, LOW); // opcional
} else if(ini == 0) { // se o primeiro caractere não for número (após início)
for (int k = 2;k < 9; k++) {
digitalWrite(k, error[k-2]);
ver = "E";
// Mostra no monitor serial
displayTexto(ver);  // chama a função displayTexto()
void displayTexto(String ver) { // mostra o número no monitor serial
Serial.print("Você digitou: ");
Serial.println(lnumber); // mostra o texto digitado no monitor serial
Serial.print("Mostra no display: ");
Serial.flush(); //Esvasia o buffer de entrada da porta serial.
ATENÇÃO: Se o display não acender verifique todas as conexões dos segmentos. Verifique se o display é catodo comum ou anodo comum
1. Ao iniciar o programa, o display ficará desligado. Abra o monitor serial do IDE do Arduino.
2. Digite um número de 0 a 9 e clique no [Enter] do teclado.
3. Se você digitar um número entre 0 e 9, este número aparecerá no display de 7 segmentos e no monitor serial.
4. Se você digitar uma letra ou um caractere especial, aparecerá um "E" de "erro" no display.
5. Se você digitar um número com mais de um dígito, aparecerá apenas o primeiro número no display com acréscimo do ponto.