Panel Led

INTRODUCCIÓN

En este proyecto se explicara como diseñar y construir una matriz de diodos LED

de 8x24, que servirá de pantalla para exhibir textos o imágenes, fijas o animadas.

Los usos son varios, desde un sofisticado adorno como adorno de dormitorio

hasta su empleo como medio para exhibir mensajes o publicidad. Por supuesto,

sus dimensiones pueden resultar insuficientes para algunos usos, pero es

fácilmente expandible.

Un cartel formado por varias filas y columnas de LED, convenientemente

programado, puede servir para pasar mensajes publicitarios, decorar una

habitación, ordenador, etc. No solo se trata de un proyecto más que interesante

para llevarlo a cabo como electrónico, sino que puede resultar interesante como

un producto comercializable. Es que estas matrices, que en algunos países se las

conoce como “cartel de LED” o “Publik”, son un recurso muy frecuentemente

utilizado con fines publicitarios o informativos.

OBJETIVOS

El presente proyecto tiene los siguientes objetivos:

 Explicar el funcionamiento de una matriz de LED de 8x8.

 Diseñar, dependiendo de la necesidad del tamaño, una matriz de LED.

 Condiciones de diseño para el uso de una matriz de LED.

 Mostrar el funcionamiento del registro 74LS164.

 Conectar un registro de desplazamiento en serie cuando se requiere

ampliar la cantidad de datos de salida en paralelo.

 Explicar la multiplexación en el tiempo.

 Explicar de forma básica la estructura del PIC16F873A.

 Explicar de forma básica como programar un microc

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

En el presente proyecto se utilizó un microcontrolador (desde ahora PIC) de la

empresa Microchip, el PIC16F873A de 28 pines dispone de 22 pines dedicados a

funciones de entrada y salida (desde ahora E/S), el PIC16F877A que cuenta con

un total de 40 pines dedica 33 a estos menesteres. Habitualmente, con un número

así de pines de control es posible resolver correctamente casi cualquier situación

que se requiera, ya que normalmente el diseño de un circuito de control basta con

leer unos pocos pulsadores y/o sensores y luego de realizar internamente algún

proceso con esas señales, se actúan (o no) sobre unas pocas cargas conectadas

a sus salidas, generalmente mediante relés o interfaces de algún tipo.

Sin embargo, hay casos concretos en que ningún PIC (o microcontroladores de

otras familias) puede aportar el numero suficiente de E/S que permitan controlar

todas las cargas conectadas a el, si este es el caso se deben recurrir a circuitos de

apoyo comandados mediante señales de control y utilizando un bus de datos. Uno

de esos casos es el que se ocupa en este proyecto.

En lo que respecta a las E/S de cada PIC, al igual que cualquier computadora,

dispone de un número finito de ellas, y en general, se trata de un número no

demasiado elevado. Esta claro que si queremos formar una imagen mediante

pixeles compuestos por LEDs individuales, harán falta un número de líneas de

control mucho mayor que las disponibles en cualquier PIC.

El proyecto consiste en la implementación de un prototip

Una solución posible es utilizar varios PIC conectados entre si, de manera que

cada uno maneje por ejemplo dos o tres columnas y mediante algún protocolo se

envíen mensajes entre ellos para mostrar la parte del texto que le corresponde,

esta alternativa tiene mas posibilidades de éxito, pero cuenta con el problema de

una programación compleja y un costo elevado, ya que se necesitan unos 3 PIC

por carácter, lo que económicamente no es viable.

La respuesta a este problema viene de la mano con la multiplexación, el empleo

de buses y la utilización de registros de desplazamiento como circuito de apoyo

que transformen datos enviados de forma serial a una representación en paralelo.

MULTIPLEXACIÓN

El termino “multiplexar” hace referencia a una técnica que permite aprovechar

unas pocas líneas de datos para diferentes tareas, cambiando la función que

cumplen a lo largo del tiempo. Un ejemplo podría ser un sistema de control de

temperaturas de varios ambientes. Dado que la velocidad no es crucial, ya que en

términos de milisegundos (o microsegundos) la temperatur

confundir una con otra. Las llamaremos "0" (el "gordito) y "1" (al mas flaco).

"0" y "1", los personajes.

La cola que se usará como ejemplo tiene 8 lugares, que s

corresponde a la “posición 0”. Como la cola tiene una longitud máxima (en este

ejemplo) de 8 posiciones, para hacer lugar al recién llegado, es necesario que

todos los que estaban en la fila “avancen” una posición. El que estaba en la

posición 0 pasa a la 1, el que estaba en la posición 1 pasa a la 2 y así hasta llegar

al que estaba en la posición 7, que “sale” por el extremo opuesto.

Llega un nuevo integrante a la cola...

este tipo de colas se les llama “FIFO”, por “First Input, First Output” (Primero que

entra, primero que sale).

Con estas cuestiones en mente se puede comprender el funcionamiento de los

registros de desplazamiento. Ahora se hace la suposición que se requiere que en

la cola haya dos flacos en los primeros lugares, luego un gordo, otra vez dos

flacos, luego otro gordo y por último dos flacos mas (como siempre, 8 personas en

total). Se sabe que cada persona que ingresa “empuja” a todos una posición a la

derecha, si se quiere que el que termine ocupando el extremo derecho de la cola

sea un flaco, ese será el que primero debe entrar. Siguiendo el razonamiento

anterior, los personajes deberían entrar en la fila en el orden siguiente:

Los nuevos integrantes de la fila, esperando para ocupar su lugar.

Este es el estado final de la fila, con los integrantes originales desplazados hacia la

derecha.

Poniendo fin a la analogía, tendríamos que lo integrantes de la hipotética cola son

los “0”s y “1”s (o estados altos y bajos) de los circuitos, es decir, los datos. La cola

en si es el registro de desplazamiento. Cuando se suponía que el estado inicial de

la cola eran 8 gordos, se estaba queriendo decir que al alimentar el circuito, todas

las salidas estarán en “0” o en estado bajo.

Hay una salvedad y es la existencia del “Clock”.

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