BLOG PROYECTO 3: MATRIZ DE LEDS (ultima parte)
MATRIZ DE LEDS "letra E"
¿Qué es una matriz de leds?
Una
matriz de leds, esta constituida por leds, enmallados en filas y columnas, cada
una de ellas es conectada a una fila y a una columna.
Gracias al bajo costo de los leds “comunes”, En estos tiempos es posible
realizar carteles que presentan mensajes representadas por los diodos emisor de
luz que se conectan matricialmente en una configuración de filas y columnas,
por lo que se le atribuye el nombre de matriz. Cada uno de estos forman lo que
en una pantalla seria lo que llamaríamos “pixel”. Obviamente que para lograr
esto y ahorrarse de una cantidad importante de circuitos integrados, es
imprescindible la utilización de un microcontrolador. El uso de un
microcontrolador por supuesto que implica no solo tener conocimientos de
electrónica digital sino también de programación.
¿Cómo funciona una matriz de leds?
La
matriz está compuesta por una serie de filas y columnas la intersección entre
ambas contiene un led, para que este encienda, tiene que recibir
simultáneamente un 0 en la fila y un 1 en la columna, cuando se da esta
condición la electrónica del circuito se encarga de encender el led
correspondiente.
DIAGRAMA INTERNO DE LA MATRIZ
Como se
muestra en la imagen las columnas están formadas por el pin
13,3,4,10,6,11,15,16 y las filas están formadas por los pines
9,14,8,12,1,7,2,5.
Es
importante no confundir el número de la fila o de la columna con los pines ya
que esto nos puede generar problemas al momento de conectar la matriz de leds
con el los circuitos integrados.
Aplicaciones:
Generalmente
la matriz de leds las vemos hoy en día como herramientas para llevar mensajes o
señales ya sea desde nombres, común mente también es utilizada para
mercadotecnia, como también para señales de tránsito.
Multiplexado.
Esta técnica
permite utilizar unos pocos pines E/S del micro controlador para manejar una
serie de circuitos integrados que se encargaran de exilar a los Leds. Hay
varias maneras y muchos circuitos interesantes para lograr este laboratorio, la
cual necesitaremos los siguientes componentes:
1. C.I 4017
(Decodificador)
2. C.I 7447
3. C.I 74190
4. MATRIZ 8X8
5. COMPUERTAS
LOGICAS
7432
7408
7404
C.I 4017.-
Se trata de un contador/divisor o decodificador con 10
salidas. 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.
Este
circuito será configurado para que haga una secuencia cíclica de 5 para una matriz
de leds de 5x7, y una secuencia de 8 para una matriz de 8x8. Por lo
consiguiente al laboratorio se configuro para una secuencia de 5 en una matriz
de 8x8
C.I 7447.-
El circuito integrado 7447 o
subfamilia (74LS47, 74F47, 74S47, 74HCT47...) es un circuito integrado que convierte el
código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que permiten activar
un display de 7 segmentos de ánodo común en donde la posición de cada barra
forma el número decodificado.
Es de suma
importancia realizar las combinaciones correctas de sus respectivos pines de
salida del integrado 7447 con los pines de la Matrix 8x8 de ánodo común con el
alfabeto y su enumeración de sus filas, dado que las columnas están
ordenadamente conectadas con el integrado 4017 para que se cumple a secuencia
cíclica de 5.
C.I 74190.-
Este
circuito integrado 74190 o subfamilia (74LS190, 74F190, 74S190, 74HCT190,..) es
un contador decimal que aventaja al 7490 en que tiene
como característica que puede hacer el conteo de manera ascendente o
descendente.
Además,
podemos precargar un valor para que empiece a contar. El conteo es síncrono y
la carga asíncrona. Puede llegar a funcionar hasta un máximo de 35 MHZ.
La
alimentación es la típica de los TTL, pin 8 GND y pin 16 +5V.
En la
siguiente tabla de la verdad del contador 74190 se puede ver todos los modos
posibles de operación. Hay que destacar que los contajes van de cero a nueve o
viceversa.
La descripción de los pins:
·
CLK Entrada de reloj.
·
DOWN/UP Entrada de contaje descendente o ascendente.
·
LOAD Entrada de carga paralela asíncrona.
·
P0 – P3 Entrada de datos paralela.
·
Q0 – Q3 Salida de los flip-flops.
·
CE Selección de chip.
·
MAX Salida máximo / mínimo.
·
RCO Salida ripple clock.
SIMULACIÓN DEL CIRCUITO:
Este integrado estará sincronizado
con el clock del 4017, donde sus pines de entrada estarán conectadas
paralelamente a tierra, con la función de que se determines un juego de
compuertas condicionales entre el 7490 y 7447; con el objetivo que a tal
secuencia determinada se apertura su Load y realice un reset síncrono.
VIDEOS:
Obervaciones:
- Se observo que el comportamiento de cada circuito integrado, esta a razon a su datasheet y a la configuración a que se aplicara para que cumpla con el funcionamiento del laboratorio de matriz.
- Se debe de conectar ordenadamente los pines de salida del circuito 4017 con los pines correspondientes a las columnas de la matriz 8x8, para que realice una secuencia cíclica de 5.
- La conexión de la matriz 8x8, se le adicionaron resistencias de 220 ohminios en sus entradas negativas, para su protección debido a las frecuencia que están sometidas, para que se visualice el nuevo caracter alfabetico.
- Es de suma importancia, armar por bloques el circuito para cada integrado, así se podrá descartar posibles errores o defectos de fabrica.
- Por ser un armado directo en protoboards, se debe tener cuidado en conectar la alimentacion de cada integrado, para no dañar el componente, dado que esto afectaria completo el proyecto.
Conclusiones:
- Los circuitos integrados internamiente son un conjunto de combinaciones de compuertas logicas, dado los datos determinados por el fabricante, es posible estudiarlos y realizar con ellos un sin fin de circuitos digitales.
- Para obtener un caracter en una matriz de leds, se debe de realizar un mapa de karnaught para tener como resultado la unión de los dos integrado pro medio de compuertas combinacionales.
- El metodo de reset sincrono, es clave para una correcta visualizacion del caracter en la matriz de leds, para una determinada frecuencia en el clock del 4017 y el 74190.
- Un correcto seguimiento en el comportamiento de cada Integrado, es clave para obtener resultados óptimos.
- En conclusión, se obtuvo buenos resultados respecto al objetivo del laboratorio, se determino que si la secuencia no cumple con lo determinado, suele ser gran parte un defecto o mala conexión en el integrado del 74190.
INTEGRANTES:
- Cayetano Sanchez, Gahandy Jason
- Cuellar Matinez, Kevin Andres
- Mendezú Nina, Elizabeth Yulissa
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