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• Raul Chavez

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Centro de Enseñanza Técnica Industrial Organismo Público Descentralizado Federal

Reforma Integral de la Educación Media Superior

IDENTIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA

Nombre del alumno:

Chávez Hernández Raúl Alejandro

Registro

17110057

Carrera:

Ingeniería Mecatrónica

Materia:

Sistemas Electrónicos Digitales Grupo

Profesor:

E

Semestre:

González Rojas Luis Fernando

No. Práctica:

1

Nombre de la Práctica

Fecha:

04/09/2019

Código de 7 segmentos

5°

Objetivo: El alumno implementará un circuito electrónico para representar mediante 7 leds, diferentes códigos binarios y usando como entrada 7 switches. Para lograr esto se deberán utilizar los niveles de voltaje establecidos por el estándar TTL. demostrará en un display de 7 segmentos Ánodo Común o Cátodo Común, la conversión de códigos binarios a un código propio de 7 segmentos.

MARCO TEORICO: Resistencia Pull-Down. La resistencia de un Pull-Down hace que la entrada lógica sea cero mientras éste está en reposo (LOW). La resistencia se conecta a tierra (GND). De esta manera cuando el interruptor está abierto la corriente se dirige hacia la resistencia dejando un valor de 0 en el pin (LOW) (Dibujo superior). Si el interruptor se encuentra cerrado la corriente se moverá hacia el pin dejando un valor lógico alto (HIGH)(Dibujo inferior).

Resistencia Pull-Up: La acción de Pull-Up en electrónica se asigna a la acción de elevar una tensión de entrada o salida que tiene un circuito lógico mientras éste está en reposo. Esto evita que se hagan lecturas erróneas si este pin ya no tiene nada conectado o no está recibiendo una señal. La resistencia se conecta a la fuente de alimentación. Cuando el interruptor está abierto la corriente va desde la fuente de alimentación al Vout dando un valor lógico de HIGH (Dibujo superior) y cuando el interruptor está cerrado la corriente se mueve hacia tierra (GND) dejando un 0 (LOW) en el pin (Dibujo inferior).

Visualizador de siete segmentos El visualizador de siete segmentos (llamado también display por calco del inglés) es una forma de representar caracteres en equipos electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente. El visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de caracteres (normalmente números) en muchos dispositivos electrónicos, debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un led típico, internamente están constituidos por una serie de leds con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número '8'.

Los hay de dos tipos: ánodo común y cátodo común. En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los ledes 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 limite el paso de la corriente. En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos de los ledes 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 limite el paso de la corriente.

Polarización del diodo emisor de luz (LED) de cada segmento: Para ver un segmento del display encendido se tiene que saber primeramente el tipo de display con el que se cuenta. Después enviar un nivel de estado ALTO o BAJO según corresponda a la letra que identifica el segmento que se requiere. Obviamente cada uno de los segmentos debe contar con su resistencia previamente calculada (normalmente es de 220 o 330Ω)

DESARROLLO PRACTICO

S1A S1B S1F Key =S1D A Key = A S1E S2F S1C Key = A Key = Key A Key =A =A Diagrama Electrónico:

U1 CK

a 150Ω 150Ω 150Ω 150Ω 150Ω 150Ω 150Ω

R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1

g

b c

f Rg1 330Ω

d

e

d

c

b

a

Rf1 330Ω

Re1 330Ω

Rd1 330Ω

Rc1 330Ω

Rb1 330Ω

f

e

d

c

b

Ra1 330Ω

G F E D C B A

e f g

g V1 5V

a

Rg 330Ω

Rf 330Ω

Re 330Ω

Rd 330Ω

Rc 330Ω

Rb 330Ω

Ra 330Ω

LED8

LED6

LED5

LED4

LED3 LED2

LED1

Cálculo de Resistencias: R1 150Ω V1

SWITCH

R2 330Ω

R3 330Ω

LED

LED_SEGMENTO

𝐼𝑇 = 𝐼1 + 𝐼2 5𝑚𝐴 + 5𝑚𝐴 = 10𝑚𝐴

5V Key = A

𝑉𝑅𝑃 = (10𝑚𝐴)(150Ω) = 1.5𝑉 𝑉𝑂 = 5 − 1.5 = 3.5𝑉

𝑅𝑡 =

𝑉𝑓 − 𝑉𝐿 5 − 1.8𝑣 = = 320Ω 𝐼𝑇 10𝑚𝐴

Rp=150 Ω −> R1//R2 = 320-150 = 170 Ω

R1 Y R2 = 330Ω

Mediciones para verificar el funcionamiento:

Datos solicitados por el profesor: 1.Mostrar la letra C 2.convertir de binario a base 4 → 321

Análisis de Errores: Realmente en esta práctica no hubo ningún inconveniente tanto en los cálculos como en las mediciones y armado del circuito.

Conclusiones:   





Pude comprender el funcionamiento de un display de 7 segmentos, así como también la diferencias que existe entre un ánodo y un cátodo comunes. La resistencia de pull up y de pull down es muy importante para el diseño de los circuitos ya que dependiendo de la configuración utilizada cambia la lógica del circuito. Es necesario realizar los cálculos de las resistencias tanto de las configuraciones de pull down o pull up como de las resistencias de los leds, teniendo en cuenta que la salida que debe tener la configuración debe ser mayor a 3.5v para que este dentro del rango de los valores lógicos de la familia TTL . Las conversiones de numero binarios a hexadecimal, octal y base 4 es muy rápida y sin necesidad de cálculos ya que hay varios tips para procesarlo mas rápido, ya que todas son de 2 a la n. Es importante tener en cuenta que tengamos cuidado de cambiar la opción del multímetro y la punta al medir ya sea corriente o voltaje, ya que podemos descomponer el equipo