ELECTRONICA II: octubre 2015

PARA EL DÍA LUNES 19 DE OCTUBRE:

IMPRIMIR Y COMPRAR EL MATERIAL QUE LES HAGA FALTA DE LA SIGUIENTE PRÁCTICA.

PRACTICA NO. 2

“ CONTADOR DIGITAL 0-9”

OBJETIVO:

Aplicar el funcionamiento de un display en un circuito de conteo sencillo.

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 más populares de los LED’s es la de señalización.

Quizás la más 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 pins 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.

Materiales

Cantidad	Descripción Por alumno
Cantidad	Descripción Por alumno
1	Potenciómetro de 100 kilohm
1	Resistencia de 10 kilohm a ¼ de watt
1	Capacitor electrolítico de 16 microfaradios a 10 volts
1	Potenciómetro de 5 kilohm
1	Circuito integrado Ne 555
1	Circuito integrado 74LS47
1	Circuito integrado 74LS90
1	Display ánodo común
1	Led verde
7	Resistencias de 220 ohm a ¼ de watt
1	Led rojo
1	Push-boton
1	protoboard
1	Porta pila
1	Pila de 9 volts o fuente de alimentación
	Alambre para protoboard del No. 22

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

DESCRIBE EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO

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TEMAS A ESTUDIAR PARA EL EXAMEN