PRACTICA
NO. 1
“CONTADOR
0-9”
OBJETIVO:
Conoce
el funcionamiento del display para sistemas de conteo
ASPECTOS
TEÓRICOS
Los display
de 7 segmentos, son componentes que se utilizan para la representación de
números en muchas aplicaciones electrónicas. Una de las aplicaciones mas
populares de los LED’s es la de señalización.
Quizás la mas
utilizada sea la de 7 LED’s colocados en forma de ocho tal y como se indica en
la figura. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo
LED típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con
unas determinadas conexiones internas. En la figura se indica el esquema
eléctrico de las conexiones del interior de un indicador luminoso de 7
segmentos.
El display de 7 segmentos o visualizador de 7
segmentos es un componente que se utiliza para la representación de
números en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su
simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo
LED (diodos emisores de luz) típico, internamente están constituidos por una
serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente
ubicados de tal forma que forme un número 8.
A cada uno de los segmentos que forman el display
se les denomina a, b, c, d, e, f y g y están ensamblados de forma que se
permita activar cada segmento por separado consiguiendo formar cualquier dígito
numérico. A continuación se muestran algunos ejemplos:
- Si se activan o encienden todos los segmentos
se forma el número "8".
- Si se activan sólo los segmentos: "a, b,
c, d, e, f," se forma el número "0".
- Si se activan sólo los segmentos: "a, b,
g, e, d," se forma el número "2".
- Si se activan sólo los segmentos: "b, c,
f, g," se forma el número "4".
Muchas veces aparece un octavo segmento denominado
p.d. (punto decimal).
Los diodos led trabajan a baja tensión y con
pequeña potencia, por tanto, podrán excitarse directamente con puertas lógicas.
Normalmente se utiliza un codificador (en nuestro caso decimal/BCD) que
activando un solo pin de la entrada del codificador, activa las salidas
correspondientes mostrando el número deseado. Recordar también que existen
display alfanuméricos de 16 segmentos e incluso de una matriz de 7*5 (35 bits).
Los hay de dos tipos: ánodo común y cátodo común.
En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de
los leds o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser
conectada a potencial positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento
individual se realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”) por la patilla
correspondiente a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.
En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos
de los leds o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe
ser conectada a potencial negativo (nivel “0”). El encendido de cada segmento
individual se realiza aplicando potencial positivo (nivel “1”) por la patilla
correspondiente a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.
Los segmentos pueden ser de diversos colores, aunque
el display más comúnmente utilizado es el de color rojo, por su facilidad de
visualización.
También existen displays alfanuméricos de 14
segmentos que permiten representar tanto letras como números. El display de 14
segmentos tuvo éxito reducido y sólo existe de forma marginal debido a la
competencia de la matriz de 5x7 puntos.
Si bien hoy este tipo de displays parecen antiguos
u obsoletos. Ya en la actualidad es muy común el uso de vistosos displays
gráficos, incluso con posibilidad de colores a un bajo costo. Sin embargo el
display de 7 segmentos sigue siendo una excelente opción en ciertas situaciones
en las que se requiera mayor poder lumínico y trabajo en áreas hostiles, donde
los displays podrían verse afectado por condiciones ambientales adversas. Aún
no se ha creado otro dispositivo de señalización que reúna características como
este en cuanto a: Buen poder lumínico, claridad, sencilla implementación, bajo
costo y robustez.
Circuitos integrados utilizados para controlarlo
Para controlar un visualizador de siete segmentos
normalmente se emplean circuitos integrados especialmente diseñados para este
fin y que simplifican mucho el diseño del circuito.
Uno de ellos es el circuito integrado 74LS47, con
este circuito integrado podemos formar los números del 1 al 9 según conectemos
las cuatro patas principales al polo positivo o negativo de nuestra fuente de
alimentación. Hay otros circuitos más complejos o específicos, por ejemplo el
CD4028, el cual posee un contador en su interior y con un reloj de entrada va
mostrando a la salida cada dígito del 0 al 9.
En
circuito integrado 7490. Este integrado es un contador de décadas y se
caracteriza por que solo cambia en el flanco de subida de la señal. Con este
componente aplicaremos la división por 2, 5 y 10.
El decodificador 7447 está diseñado para activar
segmentos específicos, aun de códigos de entrada mayores que 1001 (9). La
figura Nº 2 muestra las representaciones para los códigos desde 0000 hasta
1111. Note que un código de entrada de 1111 borrará todos los segmentos.
DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO
EMPLEADO
Equipo
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Cantidad
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Descripción
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1
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PINZAS PELA CABLE AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG  |
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1
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pinzas de punta
y corte truper
* forjadas en acero al cromo
vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315 MODELO DEL FABRICANTE: T203-7  |
Materiales
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Cantidad
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Descripción
Por alumno
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1
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Potenciómetro
de 100 kilohm
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1
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Resistencia
de 10 kilohm a ¼ de watt
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1
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Capacitor
electrolítico de 16 microfaradios a 10 volts
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1
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Potenciómetro
de 5 kilohm
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1
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Circuito
integrado Ne 555
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1
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Circuito
integrado 74LS47
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1
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Circuito
integrado 74LS90
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1
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Display
ánodo común
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1
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Led
verde
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7
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Resistencias
de 220 ohm a ¼ de watt
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1
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Led
rojo
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1
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Push-boton
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1
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protoboard
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1
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Porta
pila
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1
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Pila
de 9 volts o fuente de alimentación
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Alambre
para protoboard del No. 22
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PROCEDIMIENTO
1.-
verificar que
se cuente con el material solicitado para la práctica.
2.- En el protoboard, armar
con cuidado el circuito del diagrama correspondiente.
3.- Al realizar las
conexiones, tener cuidado con colocar el circuito integrado 74LS47, el
74LS90 y el display, ya que los pines
vienen muy sensibles en la parte que viene pegada al bloque.
4.- Verificar que entren bien
al protoboard, para que se tenga una buena conexión.
5.- conectar los demás
componentes, de acuerdo al diagrama, tener cuidado con las polaridades de los
capacitores electrolíticos y los leds
6.- Una vez armado el
circuito, verificar nuevamente conexiones.
7.- Conectar la fuente de
alimentación y seleccionar 9 volts.
8.- Conectar la fuente de
alimentación a las terminales del protoboard.
9.- Mover los potenciómetros y
observar que sucede en el display
10.- Una vez verificadas todas
las conexiones y el funcionamiento, desconectar todo
DIAGRAMA
Alimentar los pines de los integrados a positivo el pin 5 del
74LS90 y el pin 16 del 74LS74 y a negativo el pin 10 del 74LS90 y el pin 8 del
74LS47 que aunque no se ve en el diagrama tienen que conectarlo.
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
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CRITERIOS DE EVALUACIÓN
CUESTIONARIO.
1.- Describe el funcionamiento
del circuito.
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2.- ¿Qué sucede con el led que
está conectado al potenciómetro de 5 kilohm, cuando este se gira?
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3.- ¿Qué sucede en el display y con el led verde, cuando se gira el
potenciómetro de 100 kilohm?
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4.- ¿Qué sucede en el circuito
cuando se aprieta el push-boton?
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5.- ¿Por qué razón se colocan
resistencias hacia el display?
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i) BIBLIOGRAFÍA
LAURA ELENA
TAFOLLA ZÁRATE, ELECTRÓNICA 1. EDITORIAL SANTILLANA, 1ª. EDICIÓN, MÉXICO,
1999.
OBRA
COLECTIVA CREADA Y DISEÑADA EN EL DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIONES EDUCATIVAS, SANTILLANA BAJO LA DIRECCIÓN DE
FERNANDO GARCÍA CORTÉS.
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