viernes, 15 de noviembre de 2019

Laboratorio 12 y 13 Matriz de leds


CIRCUITOS DIGITALES
LABORATORIO N° 12
MATRIZ DE LEDS
VIDEO:https://youtu.be/esZEEM5v5Pg

¿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.
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.
Circuito Integrado 4017.-
        Es un contador o decodificador con 10 salidas, está formado por un contador Johnson de 5                  etapas que puede dividir o contar cualquier valor entre 2 y 9 que luego puede detener o continuar          el ciclo.
 Circuito 74190

                Es un contador construido a partir de biestable y puertas lógicas capaz de almacenar   y contar los impulsos (a menudo relacionados con una señal de reloj), que recibe en  la entrada destinada a tal efecto, asimismo también actúa como divisor de     frecuencia.Normalmente, el cómputo se realiza en código binario, que con frecuencia            será el binario natural o el BCD natural (contador de décadas).
         Compuerta Lógica NOT - 7404 
               Es un inversor  que da como salida el estado opuesto al de entrada. Si la entrada es  un impulso, la salida será un impulso invertido y viceversa. Por ejemplo si la entrada             es A, corresponde a que la salida sea –A.




        Compuerta Lógica AND-7408
      Es un circuito en serie produce como salida un impulso (1), si hay impulso en todas sus entradas. 


          Matriz LEDs 5x7
·         Una matriz de leds está constituido por leds dispuestos en filas y columnas, cada led se conecta a una fila y a una columna. Encendiendo un ledMultiplexado Esta técnica permite utilizar unos pocos pines de E/S del micro controlador para manejar una serie de circuitos integrados que se encarguen de excitar los LEDs. Hay varias maneras, y muchos modelos diferentes de circuitos para hacer esto.




OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES



QUE HE APRENDIDO 


  • Aprendí a conectar bien los cables a la matriz de led ya que en su forma original las ubicaciones están en diferente orden.
  • Aprendí a ver los estados los circuitos integrados conectándolos a una matriz de led.
  • Aprendí a Utilizar el Proteus y los diversos simuladores para poder realizar el circuito deseado.



OBSERVACIONES

  • Se observó que el desarrollo del laboratorio se conectó las salidas de la matriz de leds a tierra (GND) para que los leds se enciendan de derecha a izquierda
  • Se observó que en la simulación en el Proteus se usó un generador de pulsos DCLOCK  para enviar la señal a través del contador 4017.
  • Al generar el circuito hubo una pequeña falla al poder relacionar los circuitos , al inicio se penso que era por algún chip que estaba fallando, pero resulto ser por un cable que no conducía la energía el cual impedia el correcto desarrollo del circuito
  • En la simulación resulto lograrse con total normalidad pero al implementarlo en físico no resulto tal cual se proyecto por diversos factores, uno de los mas importantes es las resistencias que se tienen que colocar a la matriz 5x7. 



CONCLUSIONES

  • Se logró crear e implementar un circuito donde se muestre a letra 0 a través de la matriz de leds
  • Se logró realizar la conexión de los diferentes chips aprendidos en sesiones anteriores para la elaboración de este laboratorio.
  • Al usar cualquier tipo de componente se debe comprobar su funcionamiento optimo antes de armar todo el circuito para un mejor rendimiento reduciendo el porcentaje de error.



CIRCUITOS DIGITALES
LABORATORIO N° 13
MATRIZ DE LEDS


VIDEO:https://www.youtube.com/watch?v=zgkbUfjYrb0&feature=youtu.be
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES




QUE HE APRENDIDO 


  • Aprendí a hacer letras con un matriz de leds de 5*7.
  • Aprendí a conectar bien los cables a la matriz de led ya que en su forma original las ubicaciones están en diferente orden.
  • Aprendí a ver los estados los circuitos integrados conectándolos a una matriz de led.
  • Aprendí a Utilizar el Proteus y los diversos simuladores para poder realizar el circuito deseado.



OBSERVACIONES

  • Se observó que el desarrollo del laboratorio se conectó las salidas de la matriz de leds a tierra (GND) para que los leds se enciendan de derecha a izquierda
  • Se observó que en la simulación en el Proteus se usó un generador de pulsos DCLOCK  para enviar la señal a través del contador 4017.
  • Al generar el circuito hubo una pequeña falla al poder relacionar los circuitos , al inicio se penso que era por algún chip que estaba fallando, pero resulto ser por un cable que no conducía la energía el cual impedia el correcto desarrollo del circuito
  • Se observo que en la programación los puntos, comas corchetes, son indispensables, pues sin estos el codigo esta incompleto y no funcionara el circuito.



CONCLUSIONES


  • Se logró crear e implementar un circuito donde se muestre a letra H a través de la matriz de leds
  • Se logró realizar la conexión de los diferentes chips aprendidos en sesiones anteriores para la elaboración de este laboratorio.
  • Al usar cualquier tipo de componente se debe comprobar su funcionamiento optimo antes de armar todo el circuito para un mejor rendimiento reduciendo el porcentaje de error.

domingo, 10 de noviembre de 2019

MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y CONTADORES : Contador en Anillo Y Matriz de LEDS Alumna:Maite Pacuala Villavicencio

MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y CONTADORES
 Contador en Anillo Y Matriz de LEDS
Alumna:Maite Pacuala Villavicencio

      I.     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.

    II.     COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESIÓN
        Implementación de Registros en Serie
        Contador en Anillo con Registro serie
        Identificación de terminales y prueba de Matriz de Leds

  1. CONTENIDOS A TRATAR
        Registros Series
        Contador en Anillo
        Matriz de Leds.
  IV.     RESULTADOS
        Diseñan sistemas eléctricos y los implementan gestionando eficazmente los recursos materiales y humanos a su cargo.

    V.     MATERIALES Y EQUIPO
        Entrenador para Circuitos Lógicos
        PC con Software de simulación.
        Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.

CONTADOR EN ANILLO

Contador en anillo. Constituye un registro de desplazamiento en el cual la entrada del 1er flip-flop está condicionada por la salida del ultimo, constituyendo así una cadena cerrada.
La información introducida inicialmente circula permanentemente por los biestables sin perderse. Si al comienzo un biestable es puesto en "1" y el resto en "0" (lo cual se logra con las entradas asincrónicas SET y RESET de cada flip-flop).
En contador en anillo funciona pasándose de flip-flop a flip-flop un único bit. Esto quiere decir que, en cualquier instante del proceso de conteo, sólo un flip-flop tiene su salida Q=1. Esto provoca que el contador en anillo sea el contador más fácil de decodificar. De hecho, sabiendo que el flip-flop está a uno, conocemos en qué estado se encuentra el contador.

Desventajas

El principal inconveniente del contador en anillo es que para procesar n estados necesita n flip-flops. Sin embargo, no necesita lógica añadida, ni para construir el siguiente estado, ni para decodificar el estado. Debido a esto último, el contador en anillo es (junto con el contador Johnson) el más rápido que podemos construir, presentando una frecuencia máxima de funcionamiento.






Teoría de Matriz de Leds:


Funcionamiento de una matriz de LEDs
La gran mayoría de los aficionados a la electrónica, tarde o temprano, se propone la construcción de un cartel basado en una matriz de diodos LEDs. El propósito de este artículo es explicar, de forma clara y sencilla, la forma de hacerlo.
A lo largo de estos parrafos veremos la forma de abordar el problema, y el principio de funcionamiento de una matriz de LEDs de un tamaño cualquiera. No construiremos ni programaremos una, pero si veremos como se debe hacer.


La matriz esta 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.
La forma de generar un mensaje sobre el cartel es relativamente mas sencilla si procedemos a aplicar el siguiente algoritmo:


  • Apagar todas las filas.
  •  Escribir los valores correspondientes a la primer fila en el que el registro de desplazamiento, teniendo en cuenta que el primer dígito binario colocado corresponde al ultimo en poner al de la primer columna.
  • Encender la primera fila, esperar un tiempo y volver a pagarla.
  •  Repetir los pasos 2 y 3 para las filas restantes.

El tiempo de la demora debe ser tal que permita una visualizacion correcta, sin molestos parpadeos y con los leds brillantes. Hay que tener en cuenta que si utilizamos tiempos mayores para el encendido de cada fila, el brillo de los leds sera mayor, pero también aumentara el parpadeo.
La forma de transformar este algoritmo en un programa funcional depende de cada programador, y puede ser más o menos complejo segun se permitan diferentes tipos de caracteres, animaciones etc.

Un punto a tener en cuenta es el brillo del led por lo que la intensidad del mismo dependerá de que tipo de led se utilice. En caso de un típico cartel de 7 filas, a pesar de que las veremos encendidas al mismo tiempo, cada led estará solamente encendido la séptima parte del tiempo, por lo que su brillo sera siete veces inferior al normal, y nuestro cartel apenas sera visible.Por suerte esto tiene solución, dados que los tiempos que permanecerá encendido cada led no superara los 20 o 30 mili segundos, podremos hacerles circular una corriente mayor a la nominal sin que lleguen a dañarse, con lo que brillaran mucho mas intensamente, dando como resultado un cartel perfectamente visible

Observaciones:

-Hubo problemas en las conexiones de la matriz ya que se debía conectar al cátodo común.
-Gracias a los pulsos las luces cambiaban de lugar.
-El chip 7417 solo funciona con la matriz.
-Se debe tener en cuenta el tamaño de la matriz ya que cada una es diferente.
-El módulo de entrenamiento fue importante ya que fue el encargado de enviar los pulsos.

QUE HE APRENDIDO


        Identificación de terminales y prueba de Matriz de Leds
        Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.
Reconocer los cambios de estado de una matriz de led y sus diversas funciones.

Conclusiones:

-Se puede concluir que la matriz es importante y es muy utilizada en la vida cotidiana como letreros en los cuales se emiten señales que son importantes para darnos a entender lo que queremos saber.
-Saber cómo programar esta matriz nos puede ayudar a colocar los mensajes que se necesiten en cualquier tipo de letrero.
-Para colocar la letra o número que se quiera en la matriz se debe saber cómo realizar las conexiones a la matriz y que chips usar.
-Se puede concluir que para programar más letras o patrones se deben tener en cuenta los chips a usar y como conectarlos a la matriz.




VIDEO:
https://www.youtube.com/watch?v=-uYF5IncEus&feature=youtu.be