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NOMBRE: CAJAMARCA ALEX CURSO: TERCERO ELECTRÓNICA FECHA: 05 DE ENERO DEL 2017 TEMA: CARACTERÍSTICAS. FUNCIONAMIENTO. CIRCUITOS INTERNOS. DISTRIBUCIÓN DE PINES. TABLA DE VERDAD.  ÁNODO COMÚN.  CÁTODO COMÚN

 DECODIFICADORES DE BCD A 7 SEGMENTOS: 7447 Y 7448 TEMA: DISPLAY DE 7 SEGMENTOS

OBJETIVOS 

Estudiar el funcionamiento, características, circuitos internos y distribuciones de tablas de verdad asi como las aplicaciones del Display de 7 Segmentos.



Observar el funcionamiento de un decodificador y entender la importancia que tiene en la electrónica.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS El display de 7 segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos.

Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su bajísima demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su simplicidad. Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar todos los números en el display (del 0 al 9). El display de 7 segmentos más común es el de color , por su facilidad de visualización. Cada elemento del display tiene asignado una letra que identifica su posición en el arreglo del display. Ver el gráfico arriba  Si se activan todos los segmentos: “a,b,c,d,f,g” se forma el número “8”  Si se activan sólo los segmentos: “a,b,c,d,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”  Si se activan sólo los segmentos: “a,b,g,c,d,” se forma el número “3”  Si se activan sólo los segmentos: “a,f,g,c,d,” se forma el número “5” p.d. representa el punto decimal El display de ánodo común En el DISPLAY ÁNODO COMÚN, todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentación. En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento

El display de cátodo común El DISPLAY CÁTODO COMÚN tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el ánodo del segmento a encender a Vcc (tensión de la fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de la corriente

También hay display alfanuméricos que permiten representar tanto letras como números.

Los tipos de display de 7 segmentos, su principal diferencia es la conexión que debemos implementar para encenderlos, estos dos tipos se conocen como Anodo común y Catodo común. En los 7 segmentos de Cátodo Común, el punto circuital en común para todos los Led es el Cátodo (Gnd), cero volt, Mientras que el Ánodo común el punto de referencia es Vcc (5 volt). Teniendo en cuenta estas consideraciones la forma de encender los led debe realizase de diferente manera en función de que elemento tengamos (Ánodo o Cátodo común). Cada Led trabaja con tensiones y corrientes bajas por lo tanto se pueden conectar directamente a compuertas lógicas o pines de salida de un micro controlador, igualmente siempre es recomendable para aumentar la vida util de los mismos, conectarle una resistencia en serie entre el pin de salida del micro controlador y el de entra del 7 segmentos, la intensidad lumínica en este caso dependerá del valor de la resistencia agregada.

display 7 segmentos anodo y catodo comun conexion

¿Y como controlo que numero quiero dibujar? Fácil, Lo primero que tenemos que identificar es con que tipo de display estamos trabajando (Cátodo o Ánodo común), una ves identificado nos basamos en la siguiente tabla de verdad dado el caso que corresponda.

Tabla de verdad display 7 segmentos anodo y catodo comun El Pin de Enabled representa al pin (Vcc – Gnd) de la imagen superior, segun sea el tipo de display utilizado. como podemos ver el catodo Común se enciende con un 0 logico (0 Volt) mientras que el anodo Común lo hace con un 1 logico (5 volt). Los siguientes pines (A-B-C-D-E-F-G) representan cada led interno del 7 segmentos, en el caso del Catodo Común se encenderán con un 1 lógico mientras que en Ánodo Común se encenderá con un 0 Logico. DECODIFICADOR Es un elemento digital que funciona a base de estados lógicos, con los cuales indica una salida determinada basándose en un dato de entrada característico, su función operacional se basa en la introducción a sus entradas de un número en código binario correspondiente a su equivalente en decimal para mostrar en los siete pines de salida establecidos para el integrado, una serie de estados lógicos que están diseñados para conectarse a un elemento alfanumérico en el que se visualizará el número introducido en las entradas del decodificador. El elemento alfanumérico que se conecta a las siete salidas del decodificador también está diseñado para trabajar con estados lógicos, es un dispositivo elaborado con un arreglos de LED de tal manera que muestre los números decimales desde el cero hasta el nueve dependiendo del dato recibido desde el decodificador, a este elemento se le conoce con el nombre de display ó dispositivo alfanumérico de 7 segmentos. El decodificador está formado internamente por compuertas lógicas y sus conexiones internas son un sistema predefinido por el diseñador para que su función operacional sea un acople perfecto y efectivo con el display, observe como se muestran a continuación en las especificaciones del fabricante.

La tabla muestra las salidas que el decodificador proporcionará ante la presencia de una entrada especifica en estados lógicos y la figura el diagrama interno de un 7447

DISPLAY Es un dispositivo alfanumérico que se encuentra formado por diodos emisores de luz (LED), posicionados de forma tal que forme un numero ocho, a cada uno de ellos se les denomina segmentos. Encendiendo algunos de ellos y apagando otros se puede ir formando diferentes números por medio de las combinaciones entre ellos. Cada segmento esta designado con una letra. El punto decimal se denomina dp, pt ó simplemente P. El display se encuentra en una representación de encapsulado con los pines para conectarlo a un circuito. A cada pin o pata del encapsulado se le asigna la letra correspondiente del segmento. Esto significa que, por ejemplo, con el pin "a" podemos controlar el estado del segmento "a"(encenderlo o apagarlo).

El display tiene 8 leds colocados en forma de un dígito con punto decimal, cada led tiene dos extremos, ánodo y cátodo. Como en total son 8 leds, debería tener 16 extremos (8 ánodos y 8 cátodos), sin embargo el encapsulado solo tiene 10. Esto se hace para reducir el tamaño del encapsulado y se logra de la siguiente manera. Los 8 led se interconectan internamente de tal forma que solo se puede acceder a uno de los dos extremos de cada led. Los extremos sobrantes de cada led se conecta internamente en un solo punto llamado común, y este punto de unión se encuentra disponible desde el exterior del encapsulado. Debido a esta configuración se tienen dos tipos de display de 7 segmentos: Ánodo común y Cátodo común.

Circuito TTL 7448 El circuito integrado 7448 o subfamilia (74LS48, 74F48, 74S48, 74HCT48,..) es un circuito integrado que convierte el código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que permiten activar un display de 7 segmentos de cátodo común en donde la posición de cada barra forma el número decodificado. Las salidas del circuito hacia los segmentos del display son en Pull Up. Con este tipo de salida podemos controlar displays que consuman 6 mA máximo por segmento. las funciones LT, RBI yBI/RBO. Como indican los círculos del símbolo lógico, todas las salidas (de a a g) son activas a nivel bajo, al igual que lo son LT (Lamp Test), RBI (Ripple Blanking Input) yBI/RBO (Blanking Input/Ripple Blanking Output). Cuando se aplica un nivel bajo a la entrada LT y la entrada BI/RBO está a nivel alto, se encienden todos los segmentos del display. La entrada de comprobación se utiliza para verificar que ninguno de los segmentos está fundido. La supresión de cero es una característica utilizada en displays de varios dígitos para eliminar los ceros innecesarios. Por ejemplo, en un display de 6 dígitos, el número 6,2 podría mostrarse como 006,200 si no se eliminaran los ceros. La supresión de ceros al principio de un número recibe el nombre de supresión anterior de cero, mientras que si son los últimos los que se eliminan se denomina supresión posterior de cero. Este decodificador sirve para mostrar salidas decimales a entradas binarias. Las entradas pueden estar dadas por cualquier dispositivo que tenga 4 salidas digitales

como un puerto de un PIC o un micro, o utilizando switches para conmutar los unos y ceros como en el ejemplo de circuito propuesto.

Circuito TTL 7448 Si queremos utilizar un modelo de display de ánodo común tendremos que utilizar el circuito integrado 7447. En la última imagen se observa que en la serie 7447 y 7448 en el dígito 6 y 9 tienen un segmento menos que en la serie 74247 y 74248.

Tabla de la verdad del 7448 INPUT

IN/OUTPUT

OUTPUT

D

C

B

A

LT

RBI

BI/RBQ

Q

X

X

X

X

L

X

H

8

X

X

X

X

X

X

L

–

L

L

L

L

H

L

L

–

L

L

L

L

H

H

H

0

L

L

L

H

H

X

H

1

L

L

H

L

H

X

H

2

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

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.

.

.

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.

.

.

.

.

.

H

H

H

H

H

X

H

15

Esquema para comprobación del 7448

Listado de las diferentes combinaciones que se pueden obtener en el display

CONCLUSIONES



A través de la investigación pudimos comprender el funcionamiento de un ánodo común ycátodo común, decodificadores de bcd a 7 segmentos: 7447 y 7448.



El display de 7 segmentos es ampliamente utilizado en aplicaciones electrónicas para mostrar datos al usuario. Pero a pesar de su gran utilidad tiene ciertas limitaciones que han llevado a desarrollar otros displays que pueden estar formados por más de 8 LED’s.

BIBLIOGRAFIA 

Domínguez, M. A., Marcos, J., & Quintáns, C. (1970). Enseñanza práctica de los microcontroladores y las FPGAS en los nuevos planes de estudios.



Perales, M. A., Barrero, F., Toral Marín, S. L., & Duran, M. J. (2012). Experiencia PBL en una Asignatura básica de Electrónica.