LABORATORION° 12 : MATRIZ DE LED'S

LABORATORION° 12 :

 MATRIZ DE LED'S

CAPACIDAD TERMINAL:

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.

• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.

• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial

COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESION:

• Implementación de Registros en Serie

• Contador en Anillo con Registro serie

• Identificación de terminales y prueba de Matriz de Led’s

FUNDAMENTO TEORICO:

MATRIZ DE LED’S:

Una matriz de Leds consiste en un arreglo de Leds que pueden ser encendidos y apagados individualmente desde un microcontrolador. 

Pueden pensar en ella como una pantalla de pocos pixeles en los cuales pueden presentar gráficos y textos, tanto estáticos como en movimiento. Existen dos tipos de matrices, en los cuales en una matriz los cátodos de cada led vana conectada a las filas y el ánodo a las columnas, y en el otro caso los cátodos de cada led van conectadas a las columnas y el ánodo a las filas.

Por lo demás, son diodos LED totalmente normales, organizados en forma de matriz, que tendremos que multiplexar para poder iluminar uno u otro punto, tal y como hicimos en la sesión del teclado matricial.

Si los diodos se unen por el positivo, se dice que son matrices de Ánodo común (El nombre pedante del positivo) y se se une por el negativo decimos que son de  Cátodo común.

Dependiendo del fabricante podemos encontrar de ambos tipos.

Si ponemos HIGH en una columna, digamos la 2, no se iluminara nada aun. Pero cuando hagamos LOW en, digamos la fila 4, se cerrara el circuito a GND (con una resistencia de limitación, por supuesto) y el pin col 2 x fila 4, se encenderá.

CD4017BC:

Integrado CD4017BC es un decodificador con 10 salidas basado en tecnología CMOS, también tiene una versión en tecnología TTL llamado 74HC4017.

Estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.

"Hábil. Reloj" si está a tierra, hará que se inicie un nuevo ciclo. si está a VDD se consigue solo un ciclo de funcionamiento.

"Carry-Out" Este terminal proporciona un ciclo completo a cada 10 pulsos de entrada, pudiendo usarse para excitar otro 4017 para división sucesiva de frecuencia o recuento por un número superior a 10.

"Reset" Si se le aplica un nivel alto, lleva ese nivel al terminal "S0", volviendo a iniciar el recuento. Eso significa que si conectamos este terminal a cualquier salida, cuando ésta se lleve a nivel alto se iniciará un nuevo ciclo. Es decir que si conectamos "S4" a la entrada "Reset" tendremos un recuento sólo hasta 4.

CONTADOR DE DÉCADAS SN74LS192:

El SN74LS192 es un contador de décadas Up/Dw en BCD (8421) y es el SN74LS193 es un contador binario de 4 bits Up/Dw. Utiliza entradas separadas de reloj, contador adelante y contador atrás, en el modo de conteo, los circuitos funcionan de forma síncrona. 

Cambio sincrónico del estado de las salidas con l

a transición BAJO a ALTO en las entradas de reloj.

El funcionamiento síncrono es proporcionado, por tener todos los registros flip-flops simultáneos, de modo que las salidas, cambian juntas según la lógica de control.

Este modo de funcionamiento, elimina los picos de conteo de salida que, normalmente se asocian con los contadores asíncronos (ondulación de reloj). Las entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V.

El punto de mayor importancia de este dispositivo en esta aplicación práctica, se ha resaltado dentro de un rectángulo, en el que se aprecian 3 puertas NAND correspondientes a un 74LS00, una de ellas conectada a su vez como inversor, además de 1 pulsador de puesta a cero PAC, 1 conmutador arriba-abajo 'Up/Down' y una resistencias de 1k5 de 1/4 W.

De modo que, cuando se aplica una serie de impulsos en la entrada, en esta disposición, los pulsos pasaran por la patilla 2 a la salida 3 de esta puerta para ingresar en la entrada Eu ascendente del circuito integrado 74HCTLS192, independientemente del estado previo de conteo.

Si lo que deseamos es descontar una serie de impulsos, debemos cambiar la posición del conmutador C, de modo que la patilla 6 del 74LS11 permanezca a nivel L (0) por lo que los impulsos ahora pasaran por la patilla 5 hacia la patilla Ed de descuento.

Los impulsos no pueden pasar a la patilla 3, como antes ya que en la patilla 2 hay un nivel H que impide cualquier salida, según su tabla de la verdad.

DECODIFICADOR INTEGRADO 7447:

El circuito integrado 7447 es un circuito que decodifica señales binarias de 4 bits en unas líneas de salida que posterior mente pueden ser representadas por un display de 7 segmentos mostrando los dígitos decimales.

 A continuación se muestra el datasheet del C.I. 7447 donde se puede observar que los pines 7,1,2 y 6 funcionan como entradas de un numero binario, mientras los pines 9,10,11,12,13,14,15 pertenecen a las lineas de salida y a cada uno de estos pines le corresponde un segmento del display. También se encuentran los pines de alimentación 16+ y 8- y los pines de control.

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

Implementar un circuito con la matriz 5x7 formando una "E"

VÍDEO DEMOSTRATIVO:

OBSERVACIONES:

• Se observó que para poder tener un clock para nuestro circuito se necesitaria un astable que genera pulsos, esto se realiza gracias a un CI 555.

• Se observó que en la matriz de leds se pudo ver la letra “E” que se formó tras terminar de armar el circuito.

• Se observó que cuando al circuito le damos una señal de clock de mayor frecuencia, se observará que la letra “E” será estática.

• Se observo que para poder ver la letra en la matriz la frecuencia en las entradas clock (tanto en el circuito integrado 4017 y en el contador 74190) deben ser la misma y alta. 

CONCLUSIONES:

• Se concluye que se logro implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

• Se concluye que se logró describir el funcionamiento del circuito que se realizó durante el laboratorio.

• Se logró entender el funcionamiento de cada una de los componentes del circuito realizado.

• Se concluye que se tuvo que cambiar el clock del 74192 porque su salida de clock es el pin 4 para que logre funcionar el circuito.

• Se concluye que para crear nuevas condiciones para realizar otras letras en la matriz es necesario realizar la tabla de verdad y analizar que números se deben obtener en la entrada del decodificador.

• Se concluye que al usar el decodificador para formar condiciones que van al cátodo de la matriz estas son limitadas por lo tanto solo se podrá crear todas las letras.