Laboratorio N°11 CONTADOR EN ANILLO Y MATRIZ DE LEDS

 

Laboratorio N°11 

CONTADOR EN ANILLO Y MATRIZ DE LEDS

1.- Objetivos

• Implementación de registros en serie.
• Contador en anillo con registros en serie.
• Identificación de terminales y prueba de matriz de LED´s

2.- Marco teórico 

        A) Matriz de LED´s

Una matriz de LEDs consiste en un arreglo de LEDs que pueden ser encendidos y apagados individualmente desde un microcontrolador. Pueden pensar en ella como una  pantalla de pocos pixeles en los cuales pueden presentar gráficos y textos, tanto estáticos como en movimiento.

•    Conexión

El siguiente gráfico presenta una matriz de 5×7 LEDs, donde las columnas corresponden a los cátodos (deben ir conectados a tierra) y las filas corresponden a los ánodos (deben ir conectados a voltaje).

Matriz de 5×7 con columnas de cátodos

Para encender un LED específico debe ubicarse la intersección entre la columna y la línea correspondiente. Por ejemplo, para encender el LED que se muestra en la figura siguiente, la columna 3 (C3) debe ser conectada a tierra (a través de una resistencia de 220 ohm) mientras que la fila 5 (R5) es conectada a voltaje (5v).

        B) Contador en anillo con 4017

Este circuito integrado es uno de los caballos de batalla de los que recién comienzan a divertirse con la electrónica, es tan importante como el 555.

El integrado 4017 es un contador johnson (un contador en anillo) esto quiere decir que la secuencia de Q0 a Q9 es reiniciada o "loopeada" (esto quiere decir que cuando llega a Q9 luego sigue con Q0 y así sucesivamente en forma de Loop). Esto puede ser modificado ya que el 4017 cuenta con un Reset, si el Reset se pone a GND la cuenta sera de Q0 a Q9 pero si se pone hacia alguna de sus salidas, este achicara el anillo del loop, es decir, si ponemos el Reset conectado a Q6 el 4017 solo contara hasta Q5, y cuando llegue a Q6 se reiniciara y comenzara nuevamente desde Q0 (Ej. Q0>Q1>Q2>Q3>Q5,   Q0>Q1>Q2>Q3>Q5,   Q0>Q1>Q2>Q3>Q5) .

También posee un Carry out lo que permite concatenar estos integrados y poder generar anillos mas grandes.

Si bien no vamos a nombrar la inmensa cantidad de aplicaciones que posee este integrado, nombraremos las mas comunes.

Se puede observar en los circuitos de ejemplo que se utilizaron 10 leds en el primer circuito donde se van encendiendo cíclicamente de Q0 a Q1 y luego vuelve a empezar (anillo). Luego en la figura de la derecha superior se muestra como es posible reiniciar el 4017 antes de que llegue al final, reiniciando en Q6 la secuencia solo se limita a 5 salidas. Y por ultimo el circuito de abajo es el mismo que el de arriba pero se le agregaron diodos de conmutación 1N4148 esto sirve porque como se puede ver Q6, Q7 y Q8 tienen diodos a la salida y están conectados Q4, Q3 y Q2, esto quiere decir que los leds encenderán en el siguiente orden (L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2,  L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2,  L1>L2>L3>L4>L5>L4>L3>L2, y así sucesivamente) esto es como las viejas luces que traía el auto fantástico adelante. Los diodos son para que la tensión valla a los leds y no vuelva hacia el generador o hacia el 4017.

Cabe destacar que este integrado tiene cientos de aplicaciones mas, como divisores de frecuencia, control de direcciones en matrices, generadores de pulsos, decodificadores y mas.

3.-Video

4.- Observaciones 

           ➤ Antes de conectar el  4017 junto con la matriz de LED's debemos identificar que tipo de conexión es puede ser Cátodo o Ánodo, esto es importante ya que la conexión para ambos son diferentes.

           ➤ Tenemos que diferenciar entre nuestras columnas y filas de nuestra matriz de LED's ya que puede traer confusiones.

           ➤ Logramos ver que algunas simulaciones en proteus no funcional igual que hacerlo en físico, ya que puede presentar fallas, y nos paso en el circuito donde intentamos formar una diagonal, a pesar de estar bien las conexiones formaba otra figura pero si movíamos y acomodamos volvía a lo correcto.
  
           ➤ En el 4017 el pin 13 Enable debe de estar conectado a tierra porque no se usa el otro pin de salida, esto se debe de hacer para su correcto funcionamiento.

5.- Conclusiones

         🔽 Logramos identificar los pines, el funcionamiento y el tipo de matrices de LED's que hay y de esta manera poder usarlo en un caso práctico.

         🔽 Se logró implementar el 4017 a la matriz de LED's para hacer el encendido de estos, según lo que se pedía en el laboratorio, por ejemplo el barrido entre filas y columnas, la línea diagonal y encender uno por uno.

         🔽 Comprobamos de forma práctica el funcionamiento de los LED's junto al 4017 para que de esta manera lograr el laboratorio y ejercicios por  del profesor .

         

6.- Integrantes