Lab 12 SIMULACIÓN DE MATRIZ LEDs DE 7x5

                  CIRCUITOS DIGITALES

                        PROYECTO N°03

         MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y                                       CONTADORES

  FASE 04: " SIMULACIÓN DE MATRIZ LEDs DE                                           7x5"

OBJETIVOS:

• Lograr que aparezca  la letra "E" en en circuito armado.

• Implementar el armado con las compuertas not, and, decodificador 7447, matriz LEDs de 5x7, clock y el contador 74190 .

DESARROLLO DEL PROBLEMA:

DESCRIPCIÓN DE IMPLEMENTOS DEL CIRCUITO CONSTRUIDO

74LS47  7447 Decodificador de 7 Segmentos:

Caracterìsticas:

El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o descativada). 

La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodficador recibe los números binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario. 

patillaje descripción detalles 74ls247
Especificaciones:

Producto: Decodificador / demultiplexor
Familia lógica 74LS
Número de líneas (entrada / salida): 04.07
Tensión de alimentación - Max: 5,25 V
Tensión de alimentación - Min: 4,75 V
Temperatura de trabajo máxima: + 70 C
Temperatura de trabajo mínima: 0 C
Número de líneas de entrada: 4

Número de líneas de salida: 7

El Circuito Integrado 555:

 También se puede llamar circuito integrado 555, datasheet 555, temporizador 555, integrado 555, circuito generador de pulsos, timer 555, 555 chip y algún nombre más con el que suele aparecer por ahí.

 Este circuito integrado se utiliza para activar o desactivar circuitos durante intervalos de tiempo determinados, es decir se usa como temporizador. Para ello, lo combinaremos con otros componentes cuyas características y forma de conexión en el circuito, determinarán la duración de los intervalos de tiempo del 555, y si estos intervalos se repitan continuamente o no.

 Ejemplos para los que podemos usar el 555 son: luces intermitentes, regular el tiempo que tarda en apagarse una luz, ajustar el tiempo en una tostadora, etc.

 Los 555 tienen 8 patillas o pines, que se deberán conectar al circuito dependiendo cómo queremos que funcione.

circuito integrado 555

 Fíjate que es muy importante identificar el circulito y la muesca para saber identificar las patillas correctamente. La patilla 1 siempre es la que está más cerca del circulito, a la izquierda de la muesca. Seguido ha esta patilla está la 2, 3 y 4.

 En la otra cara, la más alejada del circulito, y empezando por la muesca hacia arriba, tenemos la 8, 7, 6 y 5.

 OJO es muy importante no confundir las patillas. Ahora explicaremos el funcionamiento general de cada patilla, pero no te preocupes si no lo entiendes muy bien, a continuación explicaremos el 555 conectado en un circuito y verás como lo entenderás perfectamente.

Funcionamiento del Circuito Integrado 555 como Monoestable:

 En este modo de funcionamiento, la patilla de salida (3) puede encontrarse en 2 estados diferentes:

 - Estado estable: o nivel bajo, es decir en la patilla 3 tendremos 0V

 - Estado inestable: o nivel alto, es decir en la patilla 3 tendremos tensiones cercanas a la de alimentación (la de la pila).

 Por ejemplo si en el circuito tenemos una pila de 9V (voltios), nivel alto será cerca de 9V y nivel bajo será 0V.

 Pero...¿como pasa de un estado a otro?.

 El circuito sólo saldrá del estado estable (0V) cuando desde la patilla de disparo (la 2) se provoque el cambio a estado inestable (V de alimentación), pero ojo, transcurrido un tiempo, volverá al estado anterior.

 Todo esto se puede explicar de esta forma:

 Cuando la patilla 2 está en nivel alto, que es su estado normal de reposo, la salida 3 se mantiene a nivel bajo (estado normal de reposo de 3). Si llevamos por un instante la patilla de disparo (2) a nivel bajo (0V), la patilla 3 o salida se pondrá a nivel alto (V alimentación). Transcurrido un tiempo, vuelve la salida vuelve a nivel bajo. Para que vuelva alcanzar el nivel alto necesitamos volver activar la patilla de entrada (2), poniéndola a nivel alto, como ya vimos.

 Fíjate en la curva de funcionamiento:

circuito integrado 555 curva monoestable

 Desactivamos 2 (disparo) y se activa la 3 (salida) durante un tiempo. Solo hace falta desactivar 2 un momento para que se active 3 durante un tiempo. Para activar la salida de nuevo, hace falta desactivar la entrada otra vez.

 El tiempo que estará activada la salida dependerá de la resistencia y del condensador que pongamos en el circuito.

Contador de década 74190

El contador 74190 responde a un diseño muy similar al 74191 con la única diferencia que cuenta en década o BCD ( del 0 al 9).

CARGA PARALELA ASÍNCRONA:

Dispone de una entrada LOAD para carga paralela asíncrona, es decir si LOAD = 0, las salidas de los flip-flops QD, QC,QB,QA  se hacen iguales a las entradas D,C,B,A (Data inputs) independientemente del reloj y de las otras entradas de control. En el gráfico de diagramas de tiempo se puede observar que al hacer Load =0, el contador se carga en el 7 decimal ( QD =0,QC=1,QB=1,QA=1).

CONTEO ASCENDENTE (COUNT UP):

Debe estar la entrada LOAD en nivel alto, la entrada  ENABLE en 0 para que el conteo esté habilitado, y además la entrada DU (Down/Up) debe estar en nivel bajo. En el gráfico podemos observar que en decimal después de que fué cargado en 7 el contador cuenta en decimal : 8, 9,0,1,2 , en cada flanco de subida del reloj, y se inhibe o bloquea en el 2.

CONTEO BLOQUEADO (INHIBIT):

Si LOAD = 1 , y CTEN (Count Enable) = 1, el contador se bloquea en el ultimo número al que hubiese llegado, sin importar en que esté la entrada Down/Up. En el gráfico observamos que el contador después de  haber llegado al 2, aunque transcurren 2 pulsos de reloj más, el conteo está inhibido, puesto que el Enable está en nivel alto.

CONTEO DESCENDENTE (COUNT DOWN):

Si LOAD =1, ENABLE =0, y DU = 1, el contador desciende cada flanco de subidaa del reloj.En el gráfico observamos que el contador después que se habilita al colocar nuevamente ENABLE =0, desciende del 2 al 1, luego pasa al 0, y sigue en forma descendente: 9,8,7.

SALIDA MAX/MIN:

Da un Nivel Alto al llegar el contador al valor más alto o máximo (9 al contar ascendentemente), permaneciendo en alto durante todo el pulso del reloj, o  al llegar el contador al valor más bajo o mínimo (0 al contar descendentemente), permaneciendo en alto durante todo el periodo del reloj.

VIDEO DEMOSTRATIVO:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

* OBSERVACIONES:

• Se observó que utilizamos como base los códigos de los programas de la guía para elaborar la programación en Arduino
• Es muy importante tomar en cuenta la polaridad de los elementos al soldarlos ya que sino se considera esta recomendación se pude causar un daño en la placa.
• Para que los led´s tengan un correcto funcionamiento, se debe tomar en cuenta que puede ser un problema de la matriz,  para eso se utiliza.

* CONCLUSIONES:

• Programamos circuitos contadores con Arduino.
• Estructuramos un control en programación.
• Escribimos datos en puerto serial

BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA RECOMENDADA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson.
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996).
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L).
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson.
• https://es.wikipedia.org/wiki/Registro_de_desplazamiento

Integrantes:

- Pocohuanca Morocco Liz.

- Atahualpa Lázaro Manuel.