Contador en anillo y matriz de LEDs

octubre 29, 2018

LABORATORIO 11

CONTADOR EN ANILLO Y MATRIZ DE LEDS

1. OBJETIVOS

Implementación de registros en serie.
Contador en anillo de registro serie.
identificación de terminales y prueba de matriz de LEDs.

2. MARCO TEÓRICO

2.1 Matriz Dot Display 5x7

En una matriz dot display, multiples LEDs están conectados juntos en filas y columnas. Esto se hace para minimizar los pines requeridos para configurarlos. Por ejemplo, una matriz 5x7 necesitaría 35 I/O pines. Al conectar todos los anodos juntos in una fila, y los catodos en columnas, el numero requerido de I/O pines se reduce a 16. Cada LED está referenciado por su número de fila y columna.

2.2 Contador/Divisor CMOS 4017

Estructuralmente esta formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuas o detenerse al final del ciclo.

Con las entradas "Habil. Reloj" y "Reset" a tierra, el contador avanza una etapa a cada transición positiva de la señal de entrada (Reloj). Partiendo entonces de la situación inicial en que "S0" se encuentra a nivel alto y todas las demás a nivel bajo. Con la llegada del primer pulso de entrada tenemos la primera transición. "S0" pasa a nivel bajo y "S1" a nivel alto, todas las demás permanecen en cero.

Con el segundo pulso, "S1" pasa a nivel bajo y "S2" a nivel alto, y así sucesivamente hasta la última.

"Habil. Reloj" si está a tierra, hará que se inicie un nuevo ciclo. si está a VDD se consigue solo un ciclo de funcionamiento.

"Carry-Out" Este terminal proporciona un ciclo completo a cada 10 pulsos de entrada, pudiendo usarse para excitar otro 4017 para división sucesiva de frecuencia o recuento por un número superior a 10.

"Reset" Si se le aplica un nivel alto, lleva ese nivel al terminal "S0", volviendo a iniciar el recuento. Eso significa que si conectamos este terminal a cualquier salida, cuando ésta se lleve a nivel alto se iniciará un nuevo ciclo. Es decir que si conectamos "S4" a la entrada "Reset" tendremos un recuento sólo hasta 4.

Las salidas de este integrado proporcionan corrientes lo suficientemente intensas como para excitar LED's y en aplicaciones de mayor potencia, transistores comunes.

Los leds pueden conectarse de dos maneras:

En modo positivo : Solo el LED que tiene el nivel alto permanece encendido.

En modo negativo: Solo el LED que tiene el nivel alto permanece apagado.

También puedes realizar una secuencia completa con todas las salidas, algo así como lo que se ve en la siguiente imagen.

3. VIDEO:
En el presente video se tocaran los siguientes puntos:

Explicación del funcionamiento de una matriz de leds.
Contador Johnson conectado a una matriz.
2 Contadores Johnson conectados a una matriz de leds.
Reto del laboratorio.

4. OBSERVACIONES

Se aprecio que es importante reconocer los pines del integrado 4017, los cuales deben ser conectados correctamente para un adecuado funcionamiento.
Se pudo ver que en la matriz de leds 7x5, sólo se utiliza 12 pines de los 14 pines establecidos por el datasheet y los otros dos pines se denominan auxiliares, una para la columna 3 y otra para la fila número 4.
Es importante identificar qué tipo de matriz estamos utilizando en el laboratorio, ya que las conexiones son muy distintas en una matriz de ánodo común que una matriz de cátodo común.
Para usar correctamente el chip 4017, se debe buscar su datasheet, en el que se indica la
correcta conexión de sus pines y luego se hace la correcta conexión como se muestra la simulación en nuestro proteus elaborado.
Se observó que la configuración de nuestra matriz de leds era distinta a la simulación del laboratorio era un Contador Johnson (en anillo) conectado a una matriz de leds, de ánodos hacia el integrado 4017 y como el de nosotros es una matriz de ánodo común la debida conexión era de cátodo hacia el integrado 4017.

5. CONCLUSIONES

Se concluye que se logró simular correctamente todos los circuitos que se ha realizado durante todo el laboratorio con las matrices de leds y probar el funcionamiento de cada uno de ellos, así como el poner el orden de los pines de la matriz 7x5 y ver el integrado 4017.
En conclusión, la matriz led no es más que un arreglo de leds agrupados dentro de un encapsulado conectados en grupos ya sea verticalmente o horizontalmente según el tipo de fabricación de la matriz.
Concluimos que la Matriz de leds de 7x5, cuenta con 14 pines con cátodo a renglón, Leds rojos de 3 mm, alta eficiencia, es importante reconocer los pines de la matriz de leds, es decir, primeramente, buscar su datasheet para saber si es ánodo común o cátodo común, para poder identificar el orden de los pines de la matriz de leds de 7x5 y cuáles son los pines que van a tierra y a positivo.
En conclusión, en un contador en anillo en forma diagonal, de debe de hacer uso de dos integrados 4017, el cual uno envía el uno lógico, mientras que el otro el cero lógico, para de esa manera encender el led.
Se concluyó que el circuito integrado 4017 cuenta recursos para continuar o detenerse al final de un ciclo deseado gracias a su entrada Master Reset.
Concluimos que el CMOS 4017 es un Contador/Divisor que estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9.