Arduino Uno R4 - Display de 7 Segmentos e 4 Dígitos com 74HC595
O Arduino Uno R4 - disponível como Minima e WiFi - traz mais poder de processamento, mais memória e um ADC de 14 bits, mantendo o layout clássico de conectores do Uno. O módulo de display de 7 segmentos e 4 dígitos com 74HC595 se conecta ao Uno R4 usando os mesmos pinos do Uno clássico.
Neste guia você vai:
- Ligar o módulo de display 74HC595 a um Arduino Uno R4.
- Exibir números inteiros e de ponto flutuante.
- Mostrar texto, símbolos de grau e leituras de temperatura.
- Exibir a hora no formato HH.MM com um separador piscante.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables STEM V4B IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Visão Geral do Display de 7 Segmentos e 4 Dígitos com 74HC595
O módulo de display de 7 segmentos e 4 dígitos baseado no 74HC595 reúne quatro dígitos, cada um com 7 segmentos de LED e um ponto decimal, atrás de um único registrador de deslocamento. Isso significa que você precisa de apenas 3 pinos do seu microcontrolador para controlar o display inteiro.
O módulo cuida da multiplexação internamente por meio da biblioteca de software. Você só chama print() com um valor e continua chamando loop() para atualizar.
| Função | Pino | Descrição |
|---|---|---|
| SCLK (SH_CP) | Clock Serial | Sinal de clock para deslocar os dados para dentro do registrador |
| RCLK (ST_CP) | Clock do Registrador | Latch para enviar os dados deslocados aos pinos de saída |
| DIO (DS) | Entrada de Dados | Dados seriais enviados ao registrador de deslocamento |
| VCC | Alimentação | Alimentação de 3.3V ou 5V |
| GND | Terra | Terra comum |
Diagrama de Ligação
Ligue o módulo de display ao Arduino Uno R4 assim:
- SCLK ao pino 7
- RCLK ao pino 6
- DIO ao pino 5
- VCC ao 5V
- GND ao GND
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Veja A melhor forma de alimentar o Arduino Uno R4 e outros componentes.
Como Instalar a Biblioteca
- Conecte o Arduino Uno R4 ao seu computador usando um cabo USB Type-C.
- Na Arduino IDE, verifique se a placa correta (Arduino Uno R4 Minima ou WiFi) e a porta serial estão selecionadas.
- Clique no ícone Libraries na barra lateral esquerda.
- Digite "DIYables_4Digit7Segment_74HC595" na caixa de busca e localize a biblioteca publicada pela DIYables.
- Clique em Install para adicionar a biblioteca à sua IDE. Selecione a versão 2.0.0 ou mais recente.
Nenhuma dependência adicional é necessária - a biblioteca é totalmente independente.
Estrutura Mínima do Sketch
Todos os sketches que usam a biblioteca DIYables_4Digit7Segment_74HC595 compartilham este esqueleto:
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
#define SCLK_PIN 7
#define RCLK_PIN 6
#define DIO_PIN 5
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
display.begin();
display.print(1234);
}
void loop() {
display.loop();
}
Chame display.begin() uma vez no setup() para configurar os pinos. Depois chame display.loop() repetidamente para que a biblioteca faça a multiplexação dos 4 dígitos. Defina o conteúdo do display com print() - o valor permanece até você mudá-lo.
Se você precisar de um atraso no seu código, use display.delay(ms) para que o display continue sendo atualizado.
Exibir Inteiros
Este exemplo mostra números inteiros no display, passando por vários valores, incluindo números negativos e saída preenchida com zeros.
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-74hc595-4-digit-7-segment-display
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
// Pin configuration - change these to match your wiring
#define SCLK_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Serial clock pin of 7-segment display
#define RCLK_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Register clock / latch pin of 7-segment display
#define DIO_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Data (DS) pin of 7-segment display
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
int numbers[] = {0, 42, 1234, -5, -123, 9999};
int numCount = 6;
int currentIndex = 0;
bool showZeroPad = false;
unsigned long lastChange = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("4-Digit 7-Segment 74HC595 - Integer Example");
}
void loop() {
display.loop(); // Must be called frequently to refresh the display
if (millis() - lastChange >= 2000) {
lastChange = millis();
if (!showZeroPad) {
display.print(numbers[currentIndex]);
Serial.print("Displaying: ");
Serial.println(numbers[currentIndex]);
currentIndex++;
if (currentIndex >= numCount) {
currentIndex = 0;
showZeroPad = true;
}
} else {
display.print(42, true); // Shows "0042"
Serial.println("Displaying: 0042 (zero-padded)");
showZeroPad = false;
}
}
}
Como Executar
- Ligue o display ao Uno R4 como descrito acima.
- Conecte o cabo USB Type-C.
- Cole o código na Arduino IDE, escolha a placa e a porta corretas e pressione Upload.
- Abra o Serial Monitor para ver a saída.
O display passa por 0, 42, 1234, -5, -123 e 9999 e depois mostra 0042 (preenchido com zeros). Cada valor fica por 2 segundos.
Referência Rápida de Métodos
| Método | O Que Faz | Uso |
|---|---|---|
| print(int) | Mostra um inteiro (-999 a 9999) | display.print(1234) |
| print(int, true) | Mostra o inteiro com zeros à esquerda | display.print(42, true) |
| loop() | Atualiza a multiplexação do display | display.loop() |
| begin() | Inicializa os pinos do display | display.begin() |
Exibir Floats
Este exemplo demonstra a exibição de floats com casas decimais automáticas e especificadas manualmente.
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-74hc595-4-digit-7-segment-display
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
// Pin configuration - change these to match your wiring
#define SCLK_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Serial clock pin of 7-segment display
#define RCLK_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Register clock / latch pin of 7-segment display
#define DIO_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Data (DS) pin of 7-segment display
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("4-Digit 7-Segment 74HC595 - Float Example");
}
void loop() {
// Auto decimal placement
display.print(1.5); // Shows " 1.5"
Serial.println("Auto decimal: 1.5");
display.delay(2000);
display.print(12.34); // Shows "12.34"
Serial.println("Auto decimal: 12.34");
display.delay(2000);
display.print(3.141); // Shows "3.141"
Serial.println("Auto decimal: 3.141");
display.delay(2000);
display.print(-1.2); // Shows "-1.20"
Serial.println("Auto decimal: -1.20");
display.delay(2000);
display.print(0.5); // Shows " 0.5"
Serial.println("Auto decimal: 0.5");
display.delay(2000);
// Fixed decimal places
display.print(23.5, 1); // 1 decimal place: shows "23.5"
Serial.println("1 decimal place: 23.5");
display.delay(2000);
display.print(1.5, 2); // 2 decimal places: shows "1.50"
Serial.println("2 decimal places: 1.50");
display.delay(2000);
// Zero-padded
display.print(1.5, 2, true); // Shows "01.50"
Serial.println("2 decimal places, zero-padded: 01.50");
display.delay(2000);
}
Como Executar
- Cole o código na Arduino IDE, escolha a placa e a porta corretas e pressione Upload.
- Abra o Serial Monitor para ver a saída.
Os floats são exibidos primeiro com casas decimais automáticas, depois com 1 e 2 casas decimais fixas e, por fim, com preenchimento de zeros.
Exibir Texto e Temperatura
Este exemplo cobre textos, o símbolo de grau e o método de exibição de temperatura.
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-74hc595-4-digit-7-segment-display
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
// Pin configuration - change these to match your wiring
#define SCLK_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Serial clock pin of 7-segment display
#define RCLK_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Register clock / latch pin of 7-segment display
#define DIO_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Data (DS) pin of 7-segment display
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
const char* texts[] = {"HELP", "Hi", "COOL", "done"};
int textCount = 4;
int currentIndex = 0;
int phase = 0;
unsigned long lastChange = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("4-Digit 7-Segment 74HC595 - Text and Degree Example");
}
void loop() {
display.loop(); // Must be called frequently to refresh the display
if (millis() - lastChange >= 2000) {
lastChange = millis();
if (phase == 0) {
// Display text strings
display.print(texts[currentIndex]);
Serial.print("Text: ");
Serial.println(texts[currentIndex]);
currentIndex++;
if (currentIndex >= textCount) {
currentIndex = 0;
phase = 1;
}
} else if (phase == 1) {
// Display temperature 25 degrees C
display.printTemperature(25, 'C');
Serial.println("Temperature: 25 C");
phase = 2;
} else if (phase == 2) {
// Display temperature 72 degrees F
display.printTemperature(72, 'F');
Serial.println("Temperature: 72 F");
phase = 3;
} else if (phase == 3) {
// Display degree symbol using string with DEGREE_CHAR constant
char degStr[5];
degStr[0] = '2';
degStr[1] = '5';
degStr[2] = DEGREE_CHAR;
degStr[3] = 'C';
degStr[4] = '\0';
display.print(degStr);
Serial.println("String with degree: 25 deg C");
phase = 4;
} else {
// Display string with dots
display.print("1.2.3.4");
Serial.println("Dots: 1.2.3.4");
phase = 0;
}
}
}
Como Executar
- Faça o upload do sketch e abra o Serial Monitor.
O display mostra textos como "HELP" e "COOL" e depois valores de temperatura com o símbolo de grau e a letra da unidade.
Exibir a Hora
Mostra um display no estilo de relógio HH.MM com um ponto piscante entre as horas e os minutos.
/*
* Este código de Arduino UNO R4 foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-74hc595-4-digit-7-segment-display
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
// Pin configuration - change these to match your wiring
#define SCLK_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Serial clock pin of 7-segment display
#define RCLK_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Register clock / latch pin of 7-segment display
#define DIO_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Data (DS) pin of 7-segment display
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
int hours = 12;
int minutes = 30;
bool colonOn = true;
unsigned long lastToggle = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("4-Digit 7-Segment 74HC595 - Time Example");
Serial.println("Displaying 12:30 with blinking dot separator");
}
void loop() {
display.loop(); // Must be called frequently to refresh the display
if (millis() - lastToggle >= 500) {
lastToggle = millis();
display.printTime(hours, minutes, colonOn);
colonOn = !colonOn; // Toggle dot separator every 500ms for blinking effect
}
}
Como Executar
- Faça o upload do sketch e abra o Serial Monitor.
O display mostra 12.30 com o ponto alternando a cada 500ms para criar um separador piscante.
Piscar o Display
Usa off() e on() para fazer valores diferentes piscarem no display.
/*
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* Este código de Arduino UNO R4 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-74hc595-4-digit-7-segment-display
*/
#include <DIYables_4Digit7Segment_74HC595.h>
// Pin configuration - change these to match your wiring
#define SCLK_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Serial clock pin of 7-segment display
#define RCLK_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Register clock / latch pin of 7-segment display
#define DIO_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connected to the Data (DS) pin of 7-segment display
DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(SCLK_PIN, RCLK_PIN, DIO_PIN);
// States: 0 = blink int, 1 = blink float, 2 = blink text
int phase = 0;
int blinkCount = 0;
bool isOn = true;
unsigned long lastAction = 0;
unsigned long pauseUntil = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
display.begin();
Serial.println("4-Digit 7-Segment 74HC595 - Blink Example");
display.print(1234);
Serial.println("Blinking: 1234");
}
void loop() {
display.loop(); // Must be called frequently to refresh the display
unsigned long now = millis();
// Pause between phases
if (now < pauseUntil) return;
if (now - lastAction >= 300) {
lastAction = now;
if (isOn) {
display.off();
isOn = false;
} else {
display.on();
isOn = true;
blinkCount++;
if (blinkCount >= 5) {
blinkCount = 0;
pauseUntil = now + 1000;
phase++;
if (phase > 2) phase = 0;
switch (phase) {
case 0:
display.print(1234);
Serial.println("Blinking: 1234");
break;
case 1:
display.print(12.34);
Serial.println("Blinking: 12.34");
break;
case 2:
display.print("HELP");
Serial.println("Blinking: HELP");
break;
}
}
}
}
}
Como Executar
- Faça o upload do sketch e abra o Serial Monitor.
O display pisca 1234 cinco vezes, depois 12.34 e depois "HELP", repetindo os três em ciclo.
Referência Rápida de Métodos
| Método | O Que Faz | Uso |
|---|---|---|
| off() | Apaga o display | display.off() |
| on() | Retoma a saída do display | display.on() |
| delay(ms) | Espera mantendo o display ativo | display.delay(2000) |
| yield() | Um ciclo de atualização para loops longos | display.yield() |
Solução de Problemas
- Nada no display - Confira novamente as conexões de VCC e GND. Confirme que os pinos SCLK, RCLK e DIO correspondem ao código. Verifique se begin() está no setup() e se loop() chama display.loop().
- Caracteres errados ou embaralhados - Verifique se o display é de anodo comum ou catodo comum. O padrão é anodo comum. Para catodo comum, passe false: DIYables_4Digit7Segment_74HC595 display(7, 6, 5, false).
- O display apaga ou fica tremulando - Evite delay() no seu código. Use display.delay() no lugar para manter a multiplexação ativa.
Suporte de Plataformas
A biblioteca depende exclusivamente das APIs padrão do Arduino (pinMode, digitalWrite, millis) e funciona em todas as plataformas compatíveis com Arduino.