Projetar uma PCB para um LCD de 7 segmentos pode parecer uma tarefa difícil no início, mas com a abordagem certa, pode ser um processo tranquilo e gratificante. Como fornecedor de LCD de 7 segmentos, tive muitas experiências nesta área e estou animado para compartilhar algumas dicas e truques para ajudá-lo.
Compreendendo os princípios básicos dos LCDs de 7 segmentos
Antes de mergulharmos no design de PCB, vamos examinar rapidamente os fundamentos dos LCDs de 7 segmentos. Um LCD de 7 segmentos é um dispositivo de exibição que consiste em sete segmentos dispostos em um padrão específico. Esses segmentos podem ser controlados individualmente para formar diferentes números e algumas letras básicas. Cada segmento é normalmente rotulado de A a G, com um ponto decimal adicional (DP) em alguns casos.
A forma como esses segmentos são controlados depende do tipo de LCD. Existem dois tipos principais: ânodo comum e cátodo comum. Em um LCD de ânodo comum de 7 segmentos, todos os ânodos dos segmentos são conectados entre si e você controla os segmentos aplicando uma baixa tensão aos cátodos correspondentes. Em um LCD de cátodo comum de 7 segmentos, os cátodos são conectados entre si e você aplica uma alta tensão aos ânodos para ligar os segmentos.
Planejando seu design de PCB
O primeiro passo no projeto de uma PCB para um LCD de 7 segmentos é planejar tudo. Isso inclui decidir o tamanho e formato da PCB, a localização do LCD e a localização de outros componentes, como resistores e microcontroladores.
Quando se trata do tamanho e formato da PCB, é importante considerar o espaço disponível no seu projeto. Você não quer que o PCB seja muito grande ou muito pequeno para o gabinete que você está usando. Além disso, pense na orientação do LCD. Você deseja que seja facilmente visível e acessível quando o projeto for montado.
A colocação do LCD no PCB é crucial. Certifique-se de que haja espaço suficiente ao redor do LCD para quaisquer conectores ou outros componentes que precisem ser conectados. Você também deseja garantir que o LCD esteja centralizado e alinhado corretamente para evitar problemas de exibição.
Selecionando Componentes
Depois de planejar seu PCB, é hora de selecionar os componentes necessários. Além do próprio LCD de 7 segmentos, normalmente você precisará de resistores, um microcontrolador e uma fonte de alimentação.
Os resistores são usados para limitar a corrente que flui através dos segmentos do LCD para evitar danos. O valor do resistor depende do tipo de LCD e da voltagem que você está usando. Você pode calcular o valor apropriado do resistor usando a lei de Ohm.
O microcontrolador é responsável por controlar os segmentos do LCD. Ele envia sinais para ligar e desligar os segmentos no padrão correto para exibir os números ou caracteres desejados. Existem muitos microcontroladores diferentes disponíveis, então escolha aquele que atenda aos requisitos do seu projeto.
A fonte de alimentação fornece a tensão necessária para operar o LCD e os outros componentes da PCB. Certifique-se de que a fonte de alimentação esteja estável e possa fornecer corrente suficiente para atender às demandas do seu projeto.
Projetando o Esquema
O esquema é um diagrama que mostra como todos os componentes do PCB estão conectados. É uma etapa importante no processo de design da PCB porque ajuda a visualizar as conexões elétricas e a identificar quaisquer problemas potenciais antes de começar a projetar a PCB.
Ao projetar o esquema de um LCD de 7 segmentos, comece desenhando o próprio LCD. Identifique os segmentos e a conexão comum do ânodo ou cátodo. Em seguida, adicione os resistores e conecte-os aos segmentos apropriados do LCD. Em seguida, conecte o microcontrolador ao LCD e aos resistores. Por fim, adicione a fonte de alimentação e conecte-a aos pinos apropriados no microcontrolador e no LCD.
Depois de desenhar o esquema, verifique todas as conexões para ter certeza de que estão corretas. Você pode usar um software de captura esquemática para ajudá-lo nesse processo.
Layout de PCB
Depois de projetar o esquema, é hora de começar a projetar o PCB. Isso envolve colocar os componentes no PCB e rotear os traços para conectá-los.
Ao colocar os componentes na PCB, siga o layout planejado anteriormente. Certifique-se de que o LCD esteja centralizado e alinhado corretamente e deixe espaço suficiente ao redor dele para quaisquer conectores ou outros componentes. Coloque os resistores e o microcontrolador próximos ao LCD para minimizar o comprimento dos traços.
Rotear os traços é o processo de conectar os componentes na PCB usando trilhos de cobre. Ao rotear os rastreamentos, tente mantê-los tão curtos e retos quanto possível para reduzir a interferência do sinal. Além disso, certifique-se de separar os traços de energia dos traços de sinal para evitar ruído.
Você pode usar um software de layout de PCB para ajudá-lo nesse processo. Essas ferramentas de software permitem colocar os componentes, rotear os traços e gerar os arquivos Gerber necessários para fabricar o PCB.
Teste e depuração
Depois de fabricar o PCB, é hora de testá-lo e depurá-lo. Comece verificando as conexões no PCB para ter certeza de que estão todas corretas. Você pode usar um multímetro para medir a resistência entre diferentes pontos da PCB para verificar se há curtos ou circuitos abertos.
Em seguida, ligue o PCB e verifique se o LCD está funcionando corretamente. Tente exibir diferentes números e caracteres no LCD para garantir que todos os segmentos estejam funcionando corretamente. Se você encontrar algum problema, use um analisador lógico ou um osciloscópio para solucionar o problema.
Nossas ofertas de LCD de 7 segmentos
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Referências
- Horowitz, P. e Hill, W. (1989). A Arte da Eletrônica. Imprensa da Universidade de Cambridge.
- Floyd, TL (2006). Dispositivos Eletrônicos: Versão Atual Convencional. Salão Pearson Prentice.