Lab N° 11

MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y CONTADORES

FASE 3: Contador en Anillo y Matriz de Led's

1) OBJETIVOS:

• 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.

2) MATERIALES:

• ENTRENADOR ANALÓGICO - DIGITAL

• CABLE PARA EJECUTAR LA CONEXIÓN

• FUENTE OBTENIDA DEL MÓDULO ERFFI

• MATRIZ LED 7 x 5

3) FUNDAMENTO TEÓRICO:

• MATRIZ DE LED´S

Una matriz de LEDs consiste en un arreglo de LEDs que pueden ser encendidos y apagados individualmente desde un microntrolador. Pueden pensar en ella como una pantalla de pocos pixeles en los cuales pueden presentar gráficos y textos, tanto estáticos como en movimiento.

   Existen diversos modelos de matrices de LEDs, dependiendo del número de pixeles o LEDs que posea, el más común es de 8x8 (64 LEDs), pero también existen de 5x7, 16x16, 16x32 o 32x32, se pueden encontrar módulos de varias matrices formando una pantalla completa de mayor cantidad de LEDs, de diversos tamaños físicos.

   Siempre se debe mirar la hoja de características de la matriz que estemos usando, porque puede ser que difieran las conexiones internas de una marca a otra, o incluso en la misma marca.

   Para desplegar caracteres alfanuméricos en una matriz, el controlador debe encargarse de encender y apagar los LEDs individuales necesarios para formar la letra o carácter a mostrar, esto se logra implementando una técnica llamada multiplexación; que es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión.

• CONTADOR JHONSON (4017)

Este circuito integrado es uno de los caballos de batalla de los que recién comienzan a divertirse con la electrónica, es tan importante como el 555.

El integrado 4017 es un contador johnson (un contador en anillo) esto quiere decir que la secuencia de Q0 a Q9 es reiniciada o "loopeada" (esto quiere decir que cuando llega a Q9 luego sigue con Q0 y así sucesivamente en forma de Loop). Esto puede ser modificado ya que el 4017 cuenta con un Reset, si el Reset se pone a GND la cuenta sera de Q0 a Q9 pero si se pone hacia alguna de sus salidas, este achicara el anillo del loop, es decir, si ponemos el Reset conectado a Q6 el 4017 solo contara hasta Q5, y cuando llegue a Q6 se reiniciara y comenzara nuevamente desde Q0 (Ej. Q0>Q1>Q2>Q3>Q5,   Q0>Q1>Q2>Q3>Q5,   Q0>Q1>Q2>Q3>Q5) .

También posee un Carry out lo que permite concatenar estos integrados y poder generar anillos mas grandes.

Si bien no vamos a nombrar la inmensa cantidad de aplicaciones que posee este integrado, nombraremos las mas comunes.

Se puede observar en los circuitos de ejemplo que se utilizaron 10 leds en el primer circuito donde se van encendiendo ciclicamente de Q0 a Q1 y luego vuelve a empezar (anillo). Luego en la figura de la derecha superior se muestra como es posible reiniciar el 4017 antes de que llegue al final, reiniciando en Q6 la secuencia solo se limita a 5 salidas. Y por ultimo el circuito de abajo es el mismo que el de arriba pero se le agregaron diodos de conmutación 1N4148 esto sirve porque como se puede ver Q6, Q7 y Q8 tienen diodos a la salida y están conectados Q4, Q3 y Q2, esto quiere decir que los leds encenderán en el siguiente orden (L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2, L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2, L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2), y así sucesivamente) esto es como las viejas luces que traía el auto fantástico adelante. Los diodos son para que la tensión valla a los leds y no vuelva hacia el generador o hacia el 4017.

Cabe destacar que este integrado tiene cientos de aplicaciones mas, como divisores de frecuencia, control de direcciones en matrices, generadores de pulsos, decodificadores.

  

4) DESARROLLO DE ACTIVIDADES:

• Identifique los terminales de la matriz de leds (5x7 u 8x8). Guíese de las imágenes mostradas:                                                                                                                                                                 

           

• Implemente y simule el circuito mostrado: Contador Jhonson (en anillo) conectado a una matriz de leds.       

                                                                                                                                                                                                                                                                                

                                 

• Implemente y simule el circuito mostrado: 2 contadores Jhonson (en anillo) conectados a una matriz de leds.

5) VIDEO DEMOSTRATIVO:

6) OBSERVACIONES:

• la primera matriz utilizada en el laboratorio estaba defectuosa, procedente a eso tuvimos que cambiar de matriz.
• Antes de conectar el contador Johnson a la matriz , tuvimos que buscar el datasheet para que cometiéramos errores en las conexiones.

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7) CONCLUSIONES:

• Para un óptimo funcionamiento del circuito se hizo una prueba de cada led , tanto de columna como de fila para poder comer el orden de cada uno
• Se comprobó que el contador Johnson transmite datos y claramente se puede apreciar en la manera en cómo trasmite las señales de 1 ya sean a las filas o a las columnas

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BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA 

• Mandado, Enrique (1996)Sistemas electrónicos digitales. México D.F. : Alfa omega
• Hermosa A (2004) Electrónica Digital Fundamental. España: Marcombo

Integrantes:

- Condori Ortiz Daniel

- Laura Corimanya Castelo 

- Fabrizio Lazo Carrión