Display Gigante (ART2310)

Eis um projeto que pode servir de base para um serviço lucrativo do técnico instalador, principalmente os que residem em cidades do interior: um dÍSpIay gigante que pode servir para jogos de bola ao cesto ou mesmo outros, com tamanho por conta do montador, já que são utilizadas lâmpadas comuns na formação dos segmentos dos dígitos. Com este circuito você poderá ter um excelente serviço de instalação nos clubes de sua localidade.

A instalação de um placar gigante num clube pode ser uma atividade bastante compensadora para os técnicos. No entanto, é preciso um bom projeto para isso, e o que propomos neste artigo preenche os principais requisitos que um placar deve ter.

Descrevemos então um sistema de display que pode ser expandido para o número de dígitos que você quiser, pela simples repetição das etapas. Cada segmento é controlado .de modo independente por um SCR ou triac, podendo alimentar lâmpadas de boa potência, o que garante um limite muito grande para as dimensões dos mostradores.

Todos os componentes usados são comuns e de baixo custo, o que garante a realização de montagem confiável, de fácil manutenção, manuseio e instalação.

O CIRCUITO

O circuito, cujo diagrama esquemático para um dígito é mostrado na figura 1, pode ser analisado em função de 3 etapas.

Figura 1 – Diagrama do display

A primeira consiste num decodificador de BCD para 7 segmentos feito em torno de um integrado 7448 e de uma chave digital com programação de 0 a 10.

Aplicando níveis lógicos altos através da chave, programamos o acendímento do display gigante conforme mostra a tabela verdade.

 

Na figura 2 temos a identificação dos segmentos.

Figura 2 – Identificação dos segmentos

Originalmente, o 7448 é projetado para excitar drivers de indicadores de filamento de sete segmentos.

Este integrado fornece uma saída em nível alto para os segmentos ativados, o que equivale a dizer que se trata de excitador para displays de catodo comum.

A etapa de excitação do display gigante tem por base transistores e SCRs.

Os transistores estão ligados como amplificadores de coletor comum, com um resistor de base de10 k.

Desta forma, temos a presença de tensão positiva de emissor quando o nível de saída do segmento correspondente no circuito integrado for alto. A corrente para o disparo do SCR é limitada por resistores de 1k.

Os SCRs usados são do tipo TIC106, que admitem até 400 W de lâmpadas na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V.

Para a formação de um segmento bem luminoso e com bom formato poderemos associar diversas lâmpadas em paralelo, conforme sugere a figura 3.

Figure 3 – Usando lâmpadas em paralelo

Na parte referente à montagem daremos pormenores de como montar diversos tipos de displays.

Embora os SCRs só forneçam um controle de meia onda para as lâmpadas usadas como carga, o seu brilho ainda é bastante alto para a finalidade desejada.

No entanto, em lugar de SCRs podem ser utilizados triacs, sem modificações no circuito, se a corrente de disparo for baixa, obtendo-se assim um controle de onda completa.

A fonte de alimentação deve fornecer 5 V para os transistores e para o circuito integrado. Uma fonte única admite até 6 módulos semelhantes, o que significa a alimentação de 2 indicadores de 3 dígitos com contagem de cada lado de 000 a 999.

Sem dúvida, este valor será mais do que suficiente para qualquer tipo de jogo. O normal será a utilização de 4 módulos com indicação de 00 a 99, caso em que uma única fonte pode ser empregada sem problemas.

MONTAGEM

A placa de circuito impresso para o módulo de um dígito é mostrada na figura 4.

Figura 4 – Placa para a montagem

Nesta placa são incluídos os SCRs, que devem ser dotados de bons radiadores de calor, principalmente se a potência luminosa de cada segmento for superior a 100 W.

Na figura 5 damos a fonte de alimentação de 5V que tem por base um integrado 7805.

Figura 5 – Fonte para o circuito

No circuito, os resistores são todos de1/8 ou ¼ W com 5 ou 10% de tolerância. O capacitor eletrolítico C1 deve ter uma tensão de trabalho de 1oV ou mais.

A chave S2 é do tipo codificada em BCD, e S1 é um interruptor de pressão NA (normalmente aberto).

Os transistores são do tipo BC548 ou equivalentes como o BC547, BC237 ou BC238. Os SCRs são os TIC106, com tensão de 200 V se a rede local for de 110 V e de 400 V se a rede local for de 220 V.

Para conexão dos segmentos, feita com fios comuns, podemos usar barra de terminais com parafusos.

Os displays podem ser feitos de diversas maneiras. Na figura 6 temos uma sugestão em que são empregadas lâmpadas pequenas de 5 a 15 W para cada segmento, dando assim uma potência de 35 a 105 W por segmento ou até 800 W no acendimento do número 8!

Figura 6 – Montagem do display

Esta corrente elevada, no caso de um display de maior potência, deve ler levada em conta na escolha dos dois fios e do fusível.

A caixa para estes displays pode ser confeccionada com madeira comum, tendo um painel de vidro fosco ou acrílico para passagem da luz e formação dos dígitos.

O comprimento dos fios de ligação ao display só está limitado pelo custo, já que devemos ter 7 fios para cada dígito e mais um de retorno, que deve ser mais grosso, pois conduzirá a soma das correntes.

Fio 22AWG pode ser usado para os segmentos, mas para o retorno sugerimos o uso de fio 18 ou mesmo 16 AWG se as lâmpadas forem de mais de 15 W.

Uma forma de contornar o problema de fios longos e grossos do controle aos segmentos consiste em se separar os SCRs do circuito eletrônico, montando-os junto das lâmpadas.

Neste caso, os condutores que vão ao circuito eletrônico devem levar apenas os pulsos de disparo do SCR, que consistem em baixa tensão e menor corrente ainda, apenas alguns miliampères, permitindo assim a utilização de fios finos.

PROVA E USO

Uma prova de funcionamento pode ser feita com a ligação de uma lâmpada em cada saída. Varrendo-se todas as posições das chaves deveremos ter o acionamento das lâmpadas correspondentes.

O acendimento contínuo de uma lâmpada, mesmo quando a comporta do SCR correspondente seja desligada, indica que este componente está com problemas.

Se o acendimento ocorrer com o SCR bom, e mesmo quando a base do transistor seja desligada, então é o transistor que deve ser verificado.

E, se permanecer aceso algum segmento em qualquer posição da chave, o integrado é que deve ser verificado.

Uma alternativa econômica para a chave digital consiste no uso de interruptores simples, mas neste caso deve ser utilizada uma tabela de posicionamento digital para que elas possam ser operadas por um leigo.

Verificado o funcionamento é só fazer a ligação, com atenção para a segurança, já que temos correntes intensas em alguns pontos e a própria conexão à rede, que poderá causar choques se existir algum ponto que possa ser tocado no aparelho.