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INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA LAGUNA 2.4.1 PRACTICA 2 Microcontroladores ABRAHAM ALEJANDRO NUÑEZ MEZA #18131041 ING. MECATRÓNICA CATEDRATICO: HUMBERTO HERNÁNDEZ SING. Display 7 Segmentos ánodo y cátodo común El display 7 Segmentos es un dispositivo opto-electrónico que permite visualizar números del 0 al 9. Existen dos tipos de display, de cátodo común y de ánodo común. Este tipo de elemento de salida digital o display, se utilizabá en los primeros dispositivos electrónicos de la década de los 70’s y 80’s. Hoy en día es muy utilizadon en proyectos educativos o en sistemas vintage. También debido a su facilidad de uso, mantenimiento y costo, son utilizados en relojes gigantes o incluso como marcadores en algunos tipos de canchas deportivas. Es importante mencionar que los display de 7 segmentos, dado que están construidos con diodos LED, requieren una corriente máxima. En otras palabras se requiere colocar una resistencia para limitar la corriente. Dicha resistencia depende de la corriente que se quiera suministrar al LED así como de la caída de voltaje. Para calcular la resistencia usamos la Ley de Ohm. Pueden ver este tutorial para calcular la resistencia de un led. También te puede interesar el código de colores para resistencias. Símbolo del display de 7 segmentos El display de 7 segmentos tiene una estructura casi estándar en cuanto al nombre de los segmentos. Para dicho elemento, se cuenta con 7 leds, uno para cada segmento. Para cada segmento, se le asigna una letra desde la «a» hasta la «g». El display tiene por nombre a cada uno de los siguientes segmentos, es decir, el símbolo del display 7 segmentos es: Tipos de display 7 segmentos La simplicidad en diseño y funcionamiento de los display hace que solo puedan encontrarse los siguientes tipos: • Ánodo común. • Cátodo común. • Doble display. • Según sus dimensiones. En el caso de los display del tipo ánodo y cátodo común se hace referencia a una unión de uno de los terminales de todos los LED del display para bien activarlos por valor de corriente positiva o por valor de corriente negativa, estos se adecúan al comportamiento de las compuertas lógicas en donde inversores son quienes los que controlan el encendido de las líneas. En el caso de los doble display se cuenta con un duplo del mecanismo en un mismo conjunto, en donde las conexiones se adecuan a las aplicaciones más específicas. Por omisión, los display de mayores dimensiones cuentan con líneas adicionales que complementan el funcionamiento y abren posibilidades a mayor cantidad de caracteres, estos son para aplicaciones específicas en donde se requieran caracteres adicionales o un mayor tamaño de pantalla. ¿Cómo diferenciar un display ánodo y cátodo común? Si bien los display de 7 segmentos cuentan con una serie de líneas de LEDs, es la conexión interna la que determina su encendido al incorporarse al circuito, y es aquí en donde se diferencian los de ánodo común y cátodo común. Para empezar, cuanto se habla de un display de ánodo común es porque todas sus líneas se encuentran unidas en su terminal positivo, y para encenderlas es necesario colocar el contacto GND en el terminal de la letra correspondiente. En el caso de los display de cátodo común, los LEDs de las líneas se encuentran unidos en su terminal negativo. Por lo que el encendido es posible al suministrar tensión en las terminales de las letras correspondientes. Esta principal diferencia considera el sentido de la corriente de funcionamiento y se adapta a las características del circuito de control. Especialmente si se trata de un accionamiento por circuito integrado decodificador, como suele ser en la mayoría de casos. Aplicaciones de un display de 7 segmentos Los display de siete segmentos cuentan con muchos usos en la cotidianidad, por lo general estos se utilizan en: • Despertadores • Temporizadores • Balanzas • Televisores • Instrumentos de medición digital Gracias a estos dispositivos se pueden mostrar números y letras que sirven como indicadores de todo tipo. El mayor atractivo es tu durabilidad y consumo energético, ya que encendiendo todas sus líneas no es posible superar los 10 mA de funcionamiento. Eso viene muy bien para el diseño de dispositivos que funcionen con pilas de 9 V. Debido a que estos dispositivos están diseñados para interpretar a un único carácter suele hacerse necesaria la inclusión de dos o tres más por proyecto, y esto pudiese interpretarse como una complicación al circuito. A saber, es posible disponer de circuitos integrados decodificadores que puedan operar dos o más display y así reflejar mayor cantidad de información, haciéndolos especialmente útiles para ascensores, contadores y demás. Existen algunos modelos de display que utilizan la tecnología LCD en sus líneas, otros inclusive utilizan vacío fluorescente y filamentos incandescentes. Sobra decir que estas tecnologías se adecuan a las tensiones de funcionamiento y las dimensiones de las pantallas, pero la tecnología LED ha sido hasta ahora la más eficiente y práctica. Especialmente porque su encendido se describe con interpretaciones hexadecimales decimales para formatos digitales en sentido “gfedcba” y “abcdefg” que fácilmente interpretan gran cantidad de integrados decodificadores en el mercado. SOFTWARE UTILIZADOS PARA LA PRACTICA: MPLAB PROTEUS Una de las herramientas más útiles, tanto desde el punto de vista didáctico como técnico, es el simulador del MPLAB IDE. El simulador de MPLAB permite al usuario seguir paso por paso cada instrucción del programa, insertar breakpoints, generar entradas digitales en cualquier bit de los puertos y observar el contenido de cualquier registro interno del microcontrolador, así como de las localidades de la memoria de datos y de código, la EEPROM y el stack. MPLAB incluye un cronómetro para el cálculo de tiempos de ejecución y otras opciones. El simulador funciona igualmente para programas escritos en lenguaje ensamblador ó en C. Al realizar la simulación paso por paso, el usuario elige de un menú de opciones, cuáles registros y funciones desea observar. En este ejemplo, en la ventana mostrada se encuentra el texto del programa, el cual puede editarse directamente. La flecha verde indica la siguiente instrucción a ejecutarse durante la simulación. En el ejemplo, hay 3 ventanas: en una ventana observamos el contenido de la memoria de datos, en otra, el contenido de los registros especiales y en una última, un cronómetro "stopwatch" en la cual se marca el tiempo de ejecución durante la simulación. Oprimiendo la tecla F7, se avanza hacia la siguiente instrucción y automáticamente se actualiza el contenido de las ventanas. Pueden insertarse breakpoints para detener al programa en una instrucción determinada. Existe también una opción (seleccionar: "debugger", "stimulus") para generar entradas digitales durante la simulación en cualquier bit de los puertos. CODIGO DEL PROGRAMA ;APARTADO PARA CONFIGURAR Y SELECCIONAR EL PIC __CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC List P=16F84A INCLUDE <P16F84A.INC> CBLOCK 0x0C ENDC ;Zona de códigos ORG 0 Inicio bsf STATUS,RP0 clrf TRISB bcf STATUS,RP0 Principal movlw d'0' ;se carga el primer numero en W call BIN_a_BCD ;subrutina para convertir numeros de bin a BCd movwf PORTB ;se mueve al puerto B call Retardo_200ms ;llamar a un retardo de 200 ms movlw d'4' ;se carga el segundo numero en W call BIN_a_BCD ;se convierte el numero a BCD movwf PORTB ;se mueve al puerto B call Retardo_200ms ;retardo de 200ms movlw d'1' ;se carga w con el tercer numero call BIN_a_BCD ;se convierte el numero a BCD movwf PORTB ;Se mueve al puerto B call Retardo_200ms ;llama al retardo de 200 ms goto Principal ;volvemos a principalINCLUDE <BIN_BCD.INC> INCLUDE <RETARDOS.INC> END EVIDENCIAS
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