Practica 2 - Display 7 segmentos

Universidad de Antioquia. Jaramillo Cesar, Quintero David. Manejo de Puertos Digitales con Display 7 Segmentos 1

ResumenCon el objetivo de tener un mayor dominio de los puertos digitales de la placa arduino, se propuso como

practica el manejo de un display de 7 segmentos. Todo esto

a razn de iniciar al estudiante en lo correspondiente a la

prctica de matemtica booleana aplicada, adems de

fortalecer su conocimiento experimental.

Palabras ClaveARDUINO, INPUT, OUPUT, PUERTO

DIGITAL, LED, ANODO, CATODO.

I. LED

nicialmenrte se expondrn las caractersticas de los

led, con objeto de facilitar los parmetros de

configuracin aplicados al display. Ahora bien que es un led?

Pues este es un tipo especial de diodo semiconductor. Como

un diodo normal, este lleva en su interior un material

semiconductor, impregnado o dopado con impurezas, para

crear una estructura llamada unin p-n (Fig. 1).

Fig. 1. Composicin interna de un LED

Como en todo tipo de diodo la corriente fluye fcilmente del

lado p nodo hacia el lado nctodo,generando un flujo de electrones en la unin . Cada que pasa un electrn de un lado a

otro, cae en un nivel de energa inferior, liberando esta en

forma de fotn.

Los leds son componentes que, dependiendo de la combinacin de los elementos qumicos presentes en los materiales que lo componen, (ejempl: ALGalnP, GaAs,

GalnN, GaP) pueden producir un amplio rango de longitudes

de onda dentro de un espectro cromtico, mostrando como

resultado diferentes colores o resultados fuera del espectro de

luz visible.

Antes de empezar a hablar del display, realicemos el clculo

de la resistencia limitadora. Esta es la encargada de evitar que

el paso de corriente queme el led, adems de regular su

luminosidad. Para ello se tiene la siguiente ecuacin:

=( )

Donde Rles la resistencia limitadora, Vcc es el voltaje que

incide sobre el led y (Vled, Iled), son respectivamente voltaje y

corriente de activacin del led (Fig. 2).

Fig. 2. Esquemtico Calculo Resistencia Limitadora

De tal manera que tomando los valores de la (Fig. 2) y un Vcc

de 5Voltios, se tendra que:

=(5 1,7)

20 103= 165

De forma anloga se usara en los display de 7 segmentos

como se ver a continuacin, en donde se tendrn en

consideracin toda la informacin tratada en esta primera

parte del informe.

Manejo de Puertos Digitales con Display 7

Segmentos (Practica 2)

Jaramillo Gutirrez Cesar Augusto, Quintero Montoya Alexis David, Arias Londoo Alexander. {cesarjaramilloude[1],adqm007[2],profeitm[3]}@gmail.com[1, 2,3]

Universidad de Antioquia

I


II. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS

Un display 7 segmentos no es ms que una matriz d 7 diodos led, dispuestos de forma que encendindolos apropiadamente

se pueden formar los nmero del 0 al 9 y algunas letras del

alfabeto.

Cada led del display est identificado por una letra entre a y g.

Algunos displays cuentan con un led adicional en la parte inferior llamado dp (decimal point), pensado en la

representacin de un punto decimal. A continuacin se

muestran los dos encapsulados que existen de este tipo de

display (Fig. 3).

Fig. 3. Encapsulados display 7 Segmentos

Despus de ver su encapsulado se preguntaran como 8 leds

estn dentro de este dispositivo y donde estn los 6 pines

restantes, ya que el diodo tiene cada uno su nodo y ctodo.

Sin envergo esta es la cantidad adecuada, ya que internamente

este interconecta una de las terminales de los led, para ofrecer

asi mayor comodidad al trabajar con estos.

Al existir dos terminales nodo y ctodo existen dos tipos de

display 7 segmentos, nodo comn y ctodo comn, como se

visualiza en la figura 3.

III. PRCTICAS DE APRENDIZAJE

A. Nmeros del 0 al 9 Display 7 Segmentos

El objetivo fundamental de la prctica es continuar

adquiriendo experiencia en el manejo de puertos digitales,

trabajando con las placas de entrenamiento de arduino. Para

ello se expuso el siguiente problema.

Se busca que en un display de 7 segmentos se muestren los

nmeros del 0 al 9. Estos valores sern ingresados al

microcontrolador a travs de 4 switches. En vista de que

existen 16 posibles combinaciones de entrada para el sistema,

se especifica que para valores de entrada del 10 al 15 se muestre en el display una letra E que significara error en el cdigo de entrada. Las combinaciones de cada una de las 4

entradas equivale a un bit, por lo que al tener todos los

switches apagados en el display aparecera el numero 0.

Para ello se desarroll el siguiente cdigo:

int sw_1 = 10;

int sw_2 = 11;

int sw_3 = 12;

int sw_4 = 13;

intSeg_a =3;

intSeg_b =4;

intSeg_c =5;

intSeg_d =6;

intSeg_e =7;

intSeg_f =8;

intSeg_g =9;

voidsetup() {

// INDICAR QUE EL PIN 13 FUNCIONA COMO SALIDA

DIGITAL

pinMode(sw_1, INPUT);




pinMode(Seg_a, OUTPUT);

pinMode(Seg_b, OUTPUT);

pinMode(Seg_c, OUTPUT);

pinMode(Seg_d, OUTPUT);

pinMode(Seg_e, OUTPUT);

pinMode(Seg_f, OUTPUT);

pinMode(Seg_g, OUTPUT);

}

// LA RUTINA QUE SE EJECUTA INFINITAMENTE:

voidloop() {

///PARA CERO

if (digitalRead(sw_4)==0 &&digitalRead(sw_3)==0

&&digitalRead(sw_2)==0 &&digitalRead(sw_1)==0)

{

digitalWrite(Seg_a, LOW);

digitalWrite(Seg_b, LOW);

digitalWrite(Seg_c, LOW);

digitalWrite(Seg_d, LOW);

digitalWrite(Seg_e, LOW);

digitalWrite(Seg_f, LOW);

digitalWrite(Seg_g, HIGH);

}

// PARA EL UNO



{

digitalWrite(Seg_a, HIGH);



digitalWrite(Seg_d, HIGH);

digitalWrite(Seg_e, HIGH);

digitalWrite(Seg_f, HIGH);


}

//PARA EL DOS



{



digitalWrite(Seg_c, HIGH);




digitalWrite(Seg_g, LOW);

}


El cual tuvo como base, la tabla de verdad (Tabla. 1)

correspondiente al tipo de display que se utiliz. En nuestro

caso se us un display de nodo comn, lo cual indica que

desde el microcontrolador se enviara un cero para encender y

un uno para apagar el led correspondiente en cada uno de los 7

puertos.

Tabla de Verdad 7 Segmentos

nodo Comn

#/in a b c d e f g

0 0 0 0 0 0 0 1

1 1 0 0 1 1 1 1

2 0 0 1 0 0 1 0

3 0 0 0 0 1 1 0

4 1 0 0 1 1 0 0

5 0 1 0 0 1 0 0

6 0 1 0 0 0 0 0

7 0 0 0 1 1 1 1

8 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 1 0 0

10 0 1 1 0 0 0 0

11 0 1 1 0 0 0 0

12 0 1 1 0 0 0 0

13 0 1 1 0 0 0 0

14 0 1 1 0 0 0 0

15 0 1 1 0 0 0 0

Tabla. 1. Tabla de Verdad Display 7 Segmentos nodo

Comn.

//PARA EL NUEVE



{








}

//PARA EL ERROR

if (digitalRead(sw_4)==1)

{

if (digitalRead(sw_3)!=0 || digitalRead(sw_2)!=0)

{


digitalWrite(Seg_b, HIGH);

digitalWrite(Seg_c, HIGH);





}

}

}

//PARA EL TRES



{








}

//PARA EL CUATRO



{

digitalWrite(Seg_a, HIGH);







}

//PARA EL CINCO



{








}

//PARA EL SEIS



{








}

//PARA EL SIETE



{








}

//PARA EL OCHO



{








}


Despus de Compilar el cdigo (Verificar), pasamos a realizar

el montaje de funcionamiento. Para definir los componentes,

nos remitimos a la ecuacin extrada de la figura 2. En esta

ocasin vamos a suponer que los leds dentro del encapsulado nodo comn, tienen las mismas condiciones que las ya expuestas. Pero como no hay existencia de una resistencia de

165, aproximaremos su valor a una comercial de 150.

Puesto que se definieron los resistores a usar tenemos que los

materiales que necesitamos son:

7 resistores de 150

4 resistores de 10k

1 display 7 segmentos (nodo comn)

4 switches

Placa Arduino

A continuacin se muestra esquemtico correspondiente a esta prctica (Fig. 4).

Fig. 4. Esquemtico Display 7 Segmentos.

IV. CONCLUSIONES

Es de suma importancia conocer lo que contiene un

encapsulado, para asimilar su funcionamiento y

requerimientos de configuracin.

Los puertos digitales de la placa son muy amigables a

la hora de ser configurados.

Trabajar con nodo comn implica no peticionar

corriente al microcontrolador, asegurando la

estabilidad y seguridad de este.

Realizar una prctica de aprendizaje con arduino

ahorra tiempo y costos, ya que este tiene de fbrica

los requerimientos mnimos de funcionamiento

montados en su placa.

V. WEBGRAFIA

[1] [Online]. Available:

http://energia.guanajuato.gob.mx/siegconcyteg/event

osieg/archivos/AI_Led.pdf


http://www.ledsinternational.com/es/que-son-los-

leds/


http://www.pablin.com.ar/electron/info/rled/


http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con-

displays-de-7-segmentos/19-conceptos-basicos-de-

un-display-de-7-segmentos

Documents

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