Display Ánodo/Cátodo 0.36″ 1 Bit

La diferencia radica en cómo están conectados internamente los LEDs de los 7 segmentos y el punto decimal:

• Ánodo Común (BS – Common Anode): Todos los ánodos (+) de los 8 LEDs (7 segmentos + 1 punto decimal) están conectados juntos a un pin común. Este pin común debe conectarse a la fuente de voltaje positiva (VCC, ej. +5V o +3.3V). Para encender un segmento individual, debes aplicar un nivel BAJO (GND) a su cátodo correspondiente a través de una resistencia limitadora de corriente. Es decir, «hundes» la corriente desde el ánodo común a través del segmento hacia tierra.
• Cátodo Común (AS – Common Cathode): Todos los cátodos (-) de los 8 LEDs están conectados juntos a un pin común. Este pin común debe conectarse a Tierra (GND). Para encender un segmento individual, debes aplicar un nivel ALTO (VCC) a su ánodo correspondiente a través de una resistencia limitadora de corriente. Es decir, «suministras» corriente desde VCC a través del segmento hacia el cátodo común.

La elección entre ánodo o cátodo común depende de cómo prefieras controlar los segmentos desde tu microcontrolador o driver (si vas a «hundir» o «suministrar» corriente). Ambos tipos logran el mismo resultado visual.

Para controlar este display de 7 segmentos (más el punto decimal, total 8 LEDs), puedes usar:

• Directamente desde un Microcontrolador (MCU) (ej. Arduino, ESP32): Necesitarías 8 pines de salida digital del MCU (uno para cada segmento a-g y uno para el punto decimal, dp) más el pin común (ánodo o cátodo). Para cada segmento, necesitarás una resistencia limitadora de corriente individual. Esto es factible para un solo dígito, pero consume muchos pines para múltiples dígitos.
• Driver de Display de 7 Segmentos (ej. CD4511 para BCD a 7 segmentos, o MAX7219 para control serial):
  • El CD4511 (para cátodo común) toma una entrada BCD de 4 bits y muestra el dígito correspondiente, simplificando la lógica.
  • El MAX7219 es un driver muy popular que puede controlar hasta 8 dígitos de 7 segmentos (cátodo común) usando solo 3 pines del microcontrolador (interfaz SPI). Maneja el multiplexado, el brillo y la decodificación internamente. Es ideal para múltiples dígitos.
• Registro de Desplazamiento (ej. 74HC595): Puedes usar un 74HC595 para controlar los 8 segmentos con solo 3 pines del MCU. Necesitarás enviar 8 bits de datos en serie al registro, y sus salidas paralelas controlarán los segmentos (a través de resistencias). Si es ánodo común, el 74HC595 podría necesitar un array de transistores (como un ULN2803) para hundir la corriente si el 74HC595 no puede hacerlo directamente para todos los segmentos a la vez.

La conexión de los segmentos (a, b, c, d, e, f, g, dp) requiere identificar cada pin del display (usualmente se sigue un estándar, pero es bueno verificar el datasheet del modelo específico si está disponible) y conectarlo al pin correspondiente del MCU o driver, con su resistencia limitadora.

Para calcular la resistencia limitadora (R) para cada segmento, necesitas conocer:

1. Voltaje de Alimentación (V_S): El voltaje de tu fuente (ej. 5V o 3.3V).
2. Voltaje Directo del LED (V_F): Es el voltaje que cae a través de un segmento LED cuando está encendido. Para LEDs rojos, V_F suele estar entre 1.8V y 2.2V. Es recomendable verificar el datasheet del display específico, pero un valor típico de 2.0V para un LED rojo es una buena estimación.
3. Corriente Directa Deseada (I_F): Es la corriente que quieres que fluya a través del LED para obtener el brillo deseado sin dañarlo. Para displays de 7 segmentos pequeños, una corriente de 5mA a 15mA por segmento suele ser adecuada. No excedas la corriente máxima por segmento (usualmente ~20-25mA).

La fórmula es: R = (V_S – V_F) / I_F
Ejemplo para 5V y LED rojo (V_F ≈ 2.0V, I_F = 10mA = 0.01A):
R = (5V – 2.0V) / 0.01A = 3V / 0.01A = 300 Ohmios. Un valor estándar cercano como 330Ω funcionaría.
Ejemplo para 3.3V y LED rojo (V_F ≈ 2.0V, I_F = 10mA = 0.01A):
R = (3.3V – 2.0V) / 0.01A = 1.3V / 0.01A = 130 Ohmios. Un valor estándar cercano como 120Ω o 150Ω funcionaría.
Recuerda que cada uno de los 7 segmentos y el punto decimal necesita su propia resistencia limitadora si los vas a controlar individualmente o si pueden estar encendidos al mismo tiempo sin multiplexar.

Para mostrar múltiples dígitos usando varios displays de 7 segmentos, la técnica más común y eficiente en cuanto a pines de microcontrolador es el multiplexado (o «multiplexing»):

1. Conexión de Segmentos en Paralelo: Los pines de los segmentos correspondientes (a con a, b con b, etc.) de todos los displays se conectan juntos. Es decir, todas las ‘a’ van a una línea de control, todas las ‘b’ a otra, y así sucesivamente (8 líneas para los segmentos a-g y dp).
2. Control de Comunes Individual: El pin común (ánodo común o cátodo común) de cada display se controla individualmente desde un pin del microcontrolador, usualmente a través de un transistor (PNP para ánodo común, NPN para cátodo común si el MCU no puede suministrar/hundir suficiente corriente para todos los segmentos de un dígito a la vez).
3. Escaneo Rápido: El microcontrolador enciende un dígito a la vez, mostrando el carácter deseado en él, y luego lo apaga y pasa al siguiente dígito. Esto se hace muy rápidamente (cientos o miles de veces por segundo). Debido a la persistencia de la visión (POV), el ojo humano percibe todos los dígitos como si estuvieran encendidos simultáneamente.

Drivers como el MAX7219 simplifican enormemente el multiplexado, ya que manejan todo el proceso internamente. Si lo haces manualmente con un microcontrolador, necesitarás 8 líneas para los segmentos y N líneas para controlar los N dígitos.

Un display de 7 segmentos con una altura de dígito de 0.36 pulgadas (aproximadamente 9.14 mm) ofrece una legibilidad adecuada para:

• Distancias Cortas a Moderadas: Es claramente legible a distancias típicas de visualización de paneles de instrumentos, pequeños dispositivos de sobremesa, o cuando el usuario está relativamente cerca del display (ej. hasta 1-2 metros, dependiendo de la agudeza visual y las condiciones de iluminación ambiente).
• Aplicaciones:
  • Contadores digitales pequeños.
  • Lecturas de sensores en dispositivos portátiles o de banco.
  • Relojes digitales compactos.
  • Indicadores de estado o códigos de error en equipos.
  • Proyectos educativos para mostrar números o caracteres simples.
  • Instrumentación donde el espacio en el panel es limitado.

El «color del segmento encendido: Rojo brillante» y la «superficie frontal: Negra» ayudan a mejorar el contraste y la legibilidad. Si se requiere visualización a mayores distancias, se deberían considerar displays con tamaños de dígito más grandes (como los de 0.56″ o mayores que también se mencionan como disponibles).

Estas características estéticas influyen en la apariencia y legibilidad del display:

• Color del Segmento Apagado (Blanco): Cuando los segmentos LED no están encendidos, su color blanco sobre el fondo negro del display puede hacer que los segmentos inactivos sean algo visibles, especialmente bajo luz ambiental directa. Esto es común en muchos displays de 7 segmentos.
• Color de la Superficie Frontal (Negra): Una superficie frontal negra proporciona un excelente contraste con los segmentos LED rojos cuando están encendidos, mejorando significativamente la legibilidad. Ayuda a que los dígitos iluminados resalten claramente. Además, una superficie negra puede dar un aspecto más elegante o profesional al dispositivo.

Si se busca una apariencia donde los segmentos apagados sean casi invisibles («black-faced»), se podrían necesitar displays con un tinte oscuro sobre los segmentos o filtros externos, aunque la combinación de superficie negra y segmentos blancos apagados es un estándar funcional.

El punto decimal (dp) integrado en el display es simplemente otro LED individual que se puede controlar de forma independiente, al igual que los segmentos a, b, c, d, e, f, y g.

• Conexión: El display tendrá un pin dedicado para el ánodo (si es cátodo común) o el cátodo (si es ánodo común) del LED del punto decimal. Este pin se controla de la misma manera que los otros segmentos:
  • Cátodo Común: Para encender el dp, aplica un nivel ALTO (a través de su propia resistencia limitadora) al pin del ánodo del dp.
  • Ánodo Común: Para encender el dp, aplica un nivel BAJO (a través de su propia resistencia limitadora) al pin del cátodo del dp.
• Uso:
  • Para mostrar valores decimales (ej. 3.14).
  • Como indicador de estado (ej. un punto parpadeante).
  • En combinación con múltiples dígitos, para separar miles o millones (aunque esto es menos común y suele hacerse con la disposición física).

Si estás usando un driver como el MAX7219, este suele tener un bit de control específico para el punto decimal de cada dígito que maneja. Si controlas directamente con un microcontrolador o un registro de desplazamiento, tratarás el pin del punto decimal como un octavo segmento.