Circuitos lógicos básicos

RESUMEN— El objetivo de la practica es representar por medio de circuitos electrónicos básicos, un display de 7 segmentos en el cual se puedan visualizar los numero “0 al 9” utilizando materiales tales como Protoboard, Resistencias, un Dip Switch, Display de ánodo Común, y un circuito integrado 7447 (descodificador) además de alambres para la conexión y pinzas. Al llevar acabo las conexiones, siguiendo el diagrama, llegas al resultado de un display que al cambiar el estado del Dip Switch es capas de mostrar los 10 dígitos siguiendo un conteo en forma binaria, esto significa que por medio de este podemos hacer una representación de caracteres en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad.

INTRODUCCÓN

Muchos equipos electrónicos proporcionan información al usuario mediante la utilización de señales luminosas, como la emisora sintonizada en un equipo de radio o la lectura de tensión en un voltímetro digital. Para representar las cifras numéricas se agrupan siete diodos en segmentos denominados como se muestra en la Figura 1. Estos diodos tienen conectados entre si todos los ánodos.

Un Display de este tipo está compuesto por siete u ocho leds de diferentes formas especiales y dispuestos sobre una base de manera que puedan representarse todos los símbolos numéricos y algunas letras. Los primeros siete segmentos son los encargados de formar el símbolo y con el octavo podemos encender y apagar el punto decimal.

Como se puede deducir del esquema, el número de cables entre la placa controladora y el visualizador digital es de 8. (7 para los segmentos y 1 para el negativo la alimentación. [1]

Existen dos tipos de display con pocas diferencias entre si, display de cátodo común y de ánodo común, este ultimo utilizado en la practica. El de ánodo común tiene

Figura 1. Denominación de los segmentos del display

todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentación. En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento, Figura 2.[2]

Figura 2. Diagrama display de ánodo común.

Para detectar la presencia de una determinada combinación de bits (código) en sus entradas y señalar la presencia de este código mediante un cierto nivel de salida, necesitábamos hacer uso de un descodificador, en este caso un 7447 el cual se enlaza con un display de ánodo común. Figura 3.

¿Qué es un decodificador?

Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. 74LS47, en particular transforma el código binario en el código de 7 segmentos.

El decodificador recibe en su entrada el número que

será́ visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o desactivada).

La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario. Figura 4.[3]

Figura 3. Tabla de números en Binario.

Para poder crear las distintas combinaciones se debe de utilizar un Dip Switch. Un DIP Switch se trata de un conjunto de interruptores eléctricos que se presenta en un formato encapsulado (que se denomina Dual In - Line Package), la totalidad del paquete de interruptores se puede también referir como interruptor DIP en singular. Características:

Este tipo de interruptor se diseña para ser utilizado en un tablero similar al circuito impreso junto con otros componentes electrónicos y se utiliza comúnmente para modificar /personalizar el comportamiento hardware de un dispositivo electrónico en ciertas situaciones especificas.

Los interruptores DIP son una alternativa a los jumper (o puente, elemento que permite interconectar dos terminales de manera temporal sin tener que efectuar una operación que requiera una herramienta adicional). Sus ventajas es que son mas rápidos y fáciles de configurar y cambiar y no hay piezas sueltas que perder.

DIAGRAMA DE CONEXIONES.

Para realizar la conexión y representar de manera correcta el display de 7 segmentos ocuparemos los materiales antes mencionados, Dip Switch, display de ánodo común, y el decodificador 74SL47, se necesitan 4 resistencias de 1K, y una resistencia mas de 360.

A continuación de citara de forma escrita la manera en que se deben de llevar acabalo las conexiones y para una mejor representación y visualización observar figura 4.

Las cuatro patas del Dip Switch por la parte superior deberán ir conectadas a corriente ( 5V), mientras que las de la parte inferior deberá ir cada una a una resistencia de 1K y a tierra. La primera pata del decodificador 7447 deberá ir a la primera del Dip Switch, siguiendo la segunda, con la segunda, las patas 3, 4 y 5 no deberán ir conectadas, la pata 6 se en lazara con la 3 del Dip Switch, mientras que la 7 con la cuatro, y la 8 pata a tierra.

Siguiendo con el decodificador, la pata 9 deberá ir al segmento e del display, la pata 10 al segmento D, y la pata 11 al segmento C, la pata 12 deberá ir al segmento B, la pata 13 al segmento A, pata 14 al segmento G, mientras que pata 15 al segmento F, por ultimo la pata 16 ira al corriente.

Pasando a las ultimas conexiones, las dos patas faltantes del display, deberán de ir a corriente, una pasando por una resistencia de 360 y la otra directa.

figura 4: diagrama de conexiones display 7 de segmentos.

Método.

Con la ayuda de un MiniLab y siguiendo el el diagrama de conexiones antes mencionado, se llevo acabo la elaboración del display, ayudados por jumpers para la conexión y aprovechando la capacidad del MiniLap para ofrecer voltaje y tierra.(figura 5).

Figura 5. Display de 7 segmentos armado.

Representación de resultados.

Al finalizar las conexiones y si todo se hizo de la manera correcta al conectar corriente y tierra respectivamente, el led encenderá mostrando un cero (figura 6), y por medio de las palancas del Dip Switch, podremos modificar el numero que muestra, llegando a visualizarlos del “0 al 9”.

Figura 6. Apreciación del display encendido.

Conclusiones.

El display de 7 segmentos tiene una gran variedad de usos tales visualización de un conteo, o en los semáforos que indican cuando puedes caminar en las calles, al ser un circuito lógico básico muy fácil de armar los usos

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