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Published on 18 de septiembre de 2012

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 Como usar display anodo común

1. 1. TEMA 11: DISPLAY DE 7 SEGMENTOS,CIRCUITO MANEJADOR DE DISPLAYEl “display de 7 segmentos” es un dispositivo usado para presentar informaciónde forma visual. Esta información es específicamente un dígito decimal del 0(cero) al 9 (nueve), por lo que se intuye que que el código BCD está involucrado.El caso que nos atañe consta de 7 LEDs (Light Emisor Diode), uno por cadasegmento, que se encenderán o apagarán dependiendo de la información que seles envíe (dije que en este caso ya que existen también display 7 segmentos decristal líquido, incandescentes, etc.).El display 7 segmentos tiene una estructura similar a:donde los 7 leds vienen indicados por las letras a, b, c, d, e, f y g. Con éstospueden formarse todos los dígitos decimales. Por ejemplo, para formar el númerotres deben activarse los leds a, b, c, d y g y desactivar los e y f. Para el uno seusan los

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leds b y c (ojo, esta es la combinación correcta no e y f). De formaanáloga se procede para el resto de los casos. Veamos como queda:

2. 2.  Estos dispositivos pueden ser de tipo “Ánodo Común”o “Cátodo Común”3. 3.  En el caso de los display de ánodo común todos los ánodos (+) de los

ledscomparten la conexión. Estos display requieren un cero (una tierra) a la entrada decada segmento para encenderlo. En el caso de los display de cátodo común todoslos cátodos (-) de los leds comparten la conexión. Estos display requieren un uno(Vcc) a la entrada de cada segmento para encenderse. Todas las conexionesdeben ser hechas a través de una resistencia para regular la cantidad de corrienteque pasa a través de los leds.Existen casos donde aparece un octavo segmento que suele usarse como puntodecimal (ver el DP):En la figura pueden verse también una de las configuraciones de pines máspopular que contienen los display 7 segmentos y lo que representan. Los pines 3 y8 son el ánodo común ó el cátodo común (dependiendo de cual sea el caso del 7segmentos elegido) y aunque regularmente es indiferente cual de ellos conectenexisten casos de modelos de displays en los que, por sus especificaciones, serequieren ambos conectados (o también quizá porque requieran cumplir alguna condición de manejo de corriente en su circuito). El encapsulado de este mismo display luce algo como:

4. 4.  para la versión que contiene sólo un dígito pero existen algunas para más dígitoscomo por ejemplo el de dos dígitos que es bastante usado o los de X dígitos ymedio donde el medio viene dado por el hecho de que él sólo puede representar elnúmero uno (tiene únicamente dos segmentos).Existen circuitos integrados a nivel MSI que pueden realizar la tarea de manejarestos displays. Estos ICs son decodificadores, específicamente los conocidoscomo decodificadores de BCD a 7 segmentos, como son los casos de los IC 7446,7447 y 7448 de la familia TTL. El 7446 y 7447 tienen salidas con lógica negativapor lo que enviarán un cero al segmento que se desea encender. Esto quiere decirque manejan Displays 7 segmentos de ánodo común. Ambos son Open Collector(bueno para el manejo de corriente necesario en algunos casos) y se diferencianúnicamente en la salida que pueden manejar (30v para el 7446 y 15v para el7447). Nuestros circuitos generalmente estarán construidos con tecnología TTL a5V y por ello lo más seguro es que empleemos el 7447. En el caso del 7448 lassalidas son de lógica positiva por lo que son usados con los dispositivos cátodocomún. Todos comparten una característica: esperan a la entrada un número enBCD y es para cada una de ellas que desplegarán el dígito decimalcorrespondiente. Pero aún así, estos IC tienen respuestas para otrascombinaciones a la entrada distintas de BCD. En el siguiente dibujo se muestranlas salidas reflejadas en los display de 7 segmentos para todas las combinacionesbinarias de 4 bits posibles:Aparte de los dígitos decimales, se ven las salidas para cuando el decodificador

5. 5.  tiene entrada de 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 y 1111. Este último caso apagatodos los segmentos y por ello no se ve nada.A continuación se muestra una implementación típica usada para la prueba de losdislay de 7 segmentos:El display mostrará el dígito decimal que corresponda con el número binarioseleccionado por los interruptores 1, 2, 3 y 4 del dip switch. En esta configuraciónse ve que las resistencias delimitadoras de corriente se colocan en el ánodocomún (sabemos que son ánodo común por el uso del 7447) pero dependiendo dela implementación, e incluso a veces del display, en algunos casos puedenrequerirse el uso de una resistencia por cada segmento y la conexión directa delos ánodos a Vcc.A continuación

veremos la implementación de un circuito decodificador de BCD a7 segmentos usando tecnología SSI. Hallaremos sólo las funciones y no haremos

6. 6.  el esquemático debido a lo grande del mismo. Asumiremos que la entada seráúnica y exclusivamente un número BCD válido por lo que el resto de los casos nonos interesan (dont care). Asumiremos también que nuestro circuito serádestinado a un display de cátodo común (por lo que tendrá salida con lógicapositiva). Para ello empecemos con la tabla de la verdad. Sabiendo que la entradaserá I (formada por I3I2I1I0) y las salidas serán los siete segmentos posibles a, b, c,d, e, f y g (como ya se ha mostrado), tenemos que: I3 I2 I1 I0 a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 X X X X X X X 1 0 1 1 X X X X X X X 1 1 0 0 X X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X XAhora bien. En este caso tenemos 7 funciones de salida que llamaremos a(I), b(I),c(I), d(I), e(I), f(I) y g(I). Éstas vienen dadas por:a(I)=∑(0,2,3,5,7,8,9)+d(10,11,12,13,14,15)

7. 7 .b(I)=∑(0,1,2,3,4,7,8,9)+d(10,11,12,13,14,15)c(I)=∑(0,1,3,4,5,6,7,8,9)+d(10,11,12,13,14,15)d(I)=∑(0,2,3,5,6,8)+d(10,11,12,13,14,15)e(I)=∑(0,2,6,8)+d(10,11,12,13,14,15)f(I)=∑(0,4,5,6,8,9)+d(10,11,12,13,14,15)g(I)=∑(2,3,4,5,6,8,9)+d(10,11,12,13,14,15)que luego de hacer las respectivas simplificaciones por mapas de Karnaugh nosqueda:a = I3 + I2I0 + I2I0 + I2I1b = I1I0 + I1I0 + I2c = I0 + I2 + I1d = I1I0 + I2I1 + I2I1I0 + I2I0e = I1I0 + I2I0f = I3 + I2I0 + I2 I1 + I1I0g = I3 + I2 I1 + I2I0 + I2I1Partiendo de estas funciones simplificadas se realiza la implementación.Como ejercicio implemente el circuito anterior con un decodificador de salida conlógica negativa y con compuertas AND ó NAND. Dibuje el esquemático.También como ejercicio haga la implementación con tecnología SSI para cuandola salida es con lógica negativa.Recomendado

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