tablero basquet
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FECHA
NUMERO RAE PROGRAMA INGENIERÌA ELECTRÒNICA AUTOR(ES) HENAO, Juan David y BOHORQUEZ Diego Andrés. TITULO TABLERO ELECTRONICO DEPORTIVO MULTIFUNCIONAL PALABRAS CLAVES
Tensión, PCW, Protocolo, Bite, Interfase, Memoria Flash, PROTEUS, Matriz, Visualización, Display, Protocolo PS/2, Protocolo RS232, Led
DESCRIPCIÒN
Dado que en el polideportivo da la universidad de san Buenaventura Bogotá se llevan a cabo diversos encuentros deportivos, y no se cuenta con un tablero que muestre la información pertinente a lo ocurrido en el transcurso de estos encuentros, lo cual genera que no sean las mejores condiciones para una competencia a nivel deportivo. La mayoría de polideportivos y coliseos de las universidades y también de colegios cuentan con un tablero electrónico que les facilita para llevar los datos de un encuentro deportivo esto es manipulable por un operario que es el encargado de modificar la información cada ves que sea requerido. La idea fundamental del proyecto es implementar en el coliseo de la universidad de San buenaventura un tablero electrónico multifuncional, con esto pretendemos seguir varios deportes como lo son el baloncesto, football sala, volleyball, tenis de mesa, de hay lo multifuncional, también se pretende implementar un sistema de redundancia en caso de alguna falla eléctrica. Como estos tableros necesitan de un operario, en este caso se trabajara con la interfaz hombre-maquina que se hará por medio de un teclado alfanumérico, sin necesidad de tener un PC a disposición, por lo tanto el operario no necesita un nivel alto de conocimientos en software.
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FUENTES BIBLIOGRA-FICAS
• Eugenio Martín Cuenca, “Microcontroladores PIC: La Clave
Del Diseño”.
Thomson Paraninfo, 2001.
• Faundez Zanuy, Marcos, “Circuitos Electrónicos Para
Sistemas De Comunicaciones”. Interamericana De España.
2003.
• Mark Horestein. “Microelectrónica: Circuitos y Dispositivos”
Segunda edición.
Prentice Hall, 1997, México.
WEBLIOGRAFIA
• Aditeck. Disponible en: http//www.aditeck.com.mx/pizarras
deportivas [Consultada el 25 de abril del 2006 a las 15:22]
• Multiled. Disponible en:
http//www.multiled.com.ar/esp/relojes_gigantes.php
[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:02]
• Nasio. Disponible en:
http//www.nasio.thomasregister.com[Consultada el 25 de abril
del 2006 a las 15:22]
• Publik. Disponible en: http://www.publik.com.co/[Consultada
el 25 de abril del 2006 a las 16:36]
• MICROCONTROLADORES. Disponible en
http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.sht
ml. [Consultado en: 06 de junio del 2006 a las 21::20]
• MICROCHIP. Disponible en:
http://es.wikipedia.orgwiki/microchip_technology_inc.
[Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 20 :00]
• MAPLAB. Disponible en:
3
http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab [Consultado
en: 14 de Junio del 2006 a las 17 :32]
• Learobotics. Disponible en:
www.iearobotics.com/personal/juan/publicaciones/art9/skypic.
pdf -http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab
[Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 17 :32]
• Motorola: Disponible en
• www.gda.utp.educo/pub/lab_microcontroladores [Consultado
el 13 de abril del 2006 a las 19:24]
• Taller de tecnología: Disponible en:
http://www.colegiosanmateoapostol.edu.co/web/tallertecnolog
ia/tallercap1.html [Consultado el 13 de abril del 2006 a las
18:30]
• FPGA. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/FPGA
[Consultado en: 15 de abril del 2006 a las 15:44]
• MAX PLUS II Disponible en:
http://campusglobal.uc3m.es/asignaturas/C8.52.10004-
31/TCITIG/tutorial/paginas/paginassinusar/tutorial.htm
[Consultado el 6 de junio del 2006 a las 10:30]
• DIODO EMISOR DE LUZ. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED [Consultado en: 1 de
junio del 2006 a las 16 :04]
• PARAMETROS. Disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds.shtml
[Consultado en: 3 de junio del 2006 a las 12 :20]
• Cartel Electrónico. Disponible en:
http://www.dbup.com.ar/cartel.htm [Consultado el 12 de junio
del 2006 a las 16 :01]
4
• Neoteo. Disponible en: www.neoteo.com/74ls164n.neo
[Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16 :01]
• PIC-manía Disponible en: picmania.garcia-
cuervo.com/Proyectos_Teclado_PS2.htm - 48k -[Consultado
el 12 de junio del 2006 a las 16 :01]
• Decreto POT. Disponible en:
http://www.camarabaq.org.co/cms/documentstorage/com.tms.
cms.document.Document_f991e7d0-c0a8fa20-1a18ee20-
5c6f1595/decreto%200154%202000.pdf¨[Consultado en: 7 de
julio del 2008 a las 12 :20]
NUMERO RAE PROGRAMA INGENIERIA ELECTRONICA CONTENIDOS 1 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÒN
1.1 Objetivo General
• Diseñar un tablero electrónico deportivo multifuncional, para brindar al público
presente y a los jugadores, información detallada de un certamen deportivo.
1.2 Objetivos Específicos
• Visualización sobre el manejo de la información detallada de nombre de los
equipos, marcadores, faltas y tiempo de juego de cierto evento deportivo
(volleyball, baloncesto, fútbol sala, tenis de mesa), por medio de un indicador
electrónico deportivo multifuncional.
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• Facilitar la función del operario ya que con un tablero de mano podrá comparar la
información antes de enviarla al tablero que observa el público, evitando así fallos
por algún error de digitación.
• Implementar el protocolo de rastreo de códigos para teclados PS2 y generar una
interfase entre el tablero y un teclado convencional de PC sin hacer uso de esta.
• Implementar una salida opcional por RS232 por si se quiere agregar mayor
funcionalidad al dispositivo.
2. MARCO DE REFERENCIA
En este capitulo se encuentran el marco conceptual y el marco teórico que contienen la
temática necesaria para entender el proyecto, palabras técnicas, protocolos de
comunicación, etc.
3. DISEÑO INGENIERIL
Contiene todos los elementos propuestos para la solución del problema expuestos
encuentran sistemas de control, diagrama de bloques y circuitos diseñados para este fin
4. ANÁLISIS Y RESULTADOS
Se muestra un análisis del comportamiento del sistema y se plantea una alternativa de
diseño como mejora del proyecto presentado
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5 CONCLUSIONES
En este capitulo se extractan las conclusiones mas importantes que se generaron con el
desarrollo del trabajo.
NUMERO RAE PROYECTO INGENIERIA ELECTRONICA METODOLOGIA 1.ENFOQUE DE LA INVESTIGACION El enfoque de este trabajo es empírico-analítico ya que por medio de este trabajo se
pretende mejorar la calidad de un encuentro deportivo por medio de la visualización de
diversos aspectos mediante un tablero electrónico, permitiendo de esta manera, hacer
uso de la tecnología para esta finalidad.
2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FAC ULTAD /
CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA
La línea de investigación en la cual se clasifica este trabajo es Tecnologías actuales y
sociedad, como sub-línea de Facultad Instrumentación y Control de Procesos lo que
determina que el campo temático es específicamente Microelectrónica.
3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Para la recolección de datos que nos llevaran a una información clara de lo que se
pretendía con el desarrollo del proyecto se realizo una encuesta con los estudiantes de
la Universidad de San Buenaventura, en donde se les pregunto si creían que la
universidad necesitaba un tablero electrónico multifuncional para el polideportivo,
diseñado y construido por los mismos estudiantes donde se aplique el conocimiento
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adquirido a lo largo del proceso de profesionalización, esta encuesta arrojo los datos de
que 8 de cada 10 estudiantes encuestados creían que si era una forma útil y necearía
para la universidad y 2 de cada 10 respondía no sabe no responde (en total 90
estudiantes encuestados).
4. HIPÓTESIS
De acuerdo al planteamiento del problema, estructurado el marco teórico, apoyado en
los antecedentes y luego del desarrollo ingenieril, se pretende llegar a mostrar en el
tablero electrónico el nombre de los equipos, los marcadores, el número de faltas, el
cronometro de juego, la hora y un espacio para publicidad, todo esto al agregarle
potencia en el tablero ya funcional será visualizarlo con bombillos y en el prototipo con
matrices de punto y displays de 7 segmentos.
5. VARIABLES
5.1 Variables Independientes
Como la parte a implementar es un prototipo a escala las variables independientes
serán la corriente eléctrica y el voltaje eficaz.
5.2 Variables Dependientes
Las variables dependientes del prototipo son los valores necesarios como mínimo para
que la visualización del prototipo sea optima y clara para los usuarios en este caso la
corriente debe estar entre valores de 3Amp a 5Amp y el voltaje debe ser de 5 a 12
voltios.
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CONCLUSIONES
• Se logró el desarrollo del tablero electrónico, con cada una de las
especificaciones requeridas.
• Se realizó el diseño e implementación del tablero con información detallada de tal
forma que el espectador posee datos oportunos y reales del marcador que tiene
cada uno de los equipos.
• Se desarrolló un sistema de comunicación con un teclado de tal forma que el
operario pueda ingresar la información que sea requerida en el tablero
electrónico.
• Este tipo de tableros electrónicos son muy importantes para el mercado, ya hoy
en día son muy utilizados como medio de información en diferentes comercios,
para brindar diferentes mensajes, comunicar y vender.
• Los registros de desplazamiento son una herramienta útil para el manejo de
matrices y displays por el ahorro de pines en el procesador y por su
funcionalidad.
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• El protocolo PS2 es una herramienta útil para el uso de teclados casi
exclusivamente debido a que es pobre comparado con otros tipos de
comunicación, esto por su velocidad, distancia de transmisión y redundancia de
datos.
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TABLERO ELECTRONICO DEPORTIVO MULTIFUNCIONAL
JUAN DAVID HENAO CARDONA DIEGO ANDRES BOHORQUEZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA INGENIERÌA ELECTRÒNICA BOGOTÀ, D.C.
2008
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TABLERO ELECTRONICO DEPORTIVO MULTIFUNCIONAL
JUAN DAVID HENAO CARDONA DIEGO ANDRES BOHORQUEZ
Proyecto de grado como requisito para optar por el titulo de Ingeniero Electrónico
Director Ing. BALDOMERO MENDEZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA INGENIERÌA ELECTRÒNICA BOGOTÀ, D.C.
2008
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Nota de aceptación:
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________ Presidente del Jurado
_____________________________ Jurado
_____________________________ Jurado
Bogotá, Julio de 2008
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DEDICATORIA
A mi mamá Patricia Cardona
A mi papá Germán Henao
A mi hermanita Claudia Henao
A mi novia Natalia Merchán
A mi tío Carlos Cardona
A mi incondicional guía y amigo Padre Fray. Fernando Garzón
A mi gran amigo Miguel Rojas
A mi compañero y amigo de tesis Diego Bohórquez
Que siempre estuvieron a mi lado apoyándome cuando más lo necesitaba,
Siempre creyeron en mí en los momentos más difíciles de mi vida y me ayudaron a salir
adelante.
A Dios, Fuente de sabiduría, conocimiento y de amor, a él le debo
La satisfacción de poder terminar mi carrera de manera satisfactoria.
A Mamita María que siempre con su bendición me ha acompañado
Y ha llenado mi vida de bendiciones.
JUAN DAVID HENAO CARDONA
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DEDICATORIA
A mi mamá Gladys Roa, que ha sido un apoyo
Permanente en todo el transcurso de la carrera.
A mi hermano César Bohórquez Roa
A mi gran amiga Nicolle Kanayet que siempre
Me apoyo a lo largo de este proceso
A mi compañero y amigo de tesis Juan David Henao
A mi hija que fue mi motor para seguir adelante
En los momentos más difíciles
Al Padre, que siempre depositó en mí
La confianza y la fe para nunca desfallecer.
A Dios, por poner en mí la paciencia y fuerza
Necesaria en mi corazón.
DIEGO ANDRES BOHORQUEZ ROA
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AGRADECIMIENTOS
En primer lugar queremos agradecer a DIOS, por ser la fuente de nuestras capacidades
permitiéndonos llevar a cabo el presente trabajo de investigación y a Mamita María por
su protección y bendición durante el desarrollo del trabajo y durante nuestra vida.
A nuestros Padres por que con mucho sacrificio y paciencia nos dieron la oportunidad
de estudiar y de profesionalizarnos, en aquello que llenaba nuestras expectativas y que
nos proyecta como futuros ingenieros electrónicos.
Agradecemos de la misma forma a nuestros docentes, que fueron parte fundamental de
nuestra formación como personas y como ingenieros; guiándonos de la mejor manera
para poder sacar adelante nuestro trabajo de investigación y formación como personas.
Agradecemos a las directivas de la Universidad, en especial al Padre rector, Fray.
FERNANDO GARZON RAMIREZ, por su apoyo incondicional a nuestro trabajo de
investigación y al programa de ingeniería electrónica.
A los ingenieros, Gloria Amparo Contreras, Néstor Penagos, Baldomero Méndez y a la
C.S.P Patricia Carreño quienes nos guiaron de una manera incondicional en la
elaboración del proyecto. Gracias por su tiempo invertido en nosotros.
Finalmente agradecemos a nuestros amigos por su apoyo y confianza durante todo el
proceso de la elaboración del proyecto y contribuyeron a nuestro proceso de formación.
Dios los guarde y los llene siempre de bendiciones a ustedes y a sus familias y mamita
María siempre les acompañe y nos lleve por el mejor camino. GRACIAS
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TABLA DE CONTENIDO
GLOSARIO……………………………………………………………………………… 10 INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………. 12 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA …………………………………………….. 13 1.1 ANTECEDENTES………………………………………………………………….. 13 1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA………………………… 18 1.3 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………........... 18 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN…………………………………………... 19 1.4.1 Objetivo General………………………………………………………………….19 1.4.2 Objetivos Específicos…………………………………………………………… 19 1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO…………………………….. 20 2. MARCO DE REFERENCIA………………………………………………………… 21 2.1 MARCO TEÓRICO – CONCEPTUAL…………………………………………… 21 2.1.1 Microcontroladores………………………………………………………………. 21 2.1.1.1 Microchip……………………………………………………………………….. 22 2.1.1.1.1 PIC16F87X…………………………………………………………………… 24 2.1.1.1.2 MPLAB………………………………………………………………………... 25 2.1.1.1.3 Compilador PCW de CCS………………………………………………….. 26 2.1.1.2 Motorola………………………………………………………………………… 28 2.1.1.2.1 Microcontrolador Motorola MC68HC908GP32…………………………... 29 2.1.1.2.2 Microgrades………………………………………………………………….. 30 2.1.2 FPGA……………………………………………………………………………… 31 2.1.2.1 MAX+PLUS II………………………………………………………………….. 32 2.1.3 Diodo Emisor de Luz…………………………………………………………….. 33 2.1.3.1 Parámetros……………………………………………………………………... 34 2.1.4 Visualizadores de 7 Segmentos………………………………………………...35 2.1.4.1 Tipos de Visualización………………………………………………………… 36 2.1.5 Matriz de Leds……………………………………………………………………. 37 2.1.5.1 Características Matriz de Leds de 7*5………………………………………. 38 2.1.5.2 Funcionamiento………………………………………………………………... 40 2.1.6 Circuito Integrado 74LS164N……………………………………………………41 2.1.7 Circuito Regulador de Tensión…………………………………………………. 44 2.1.8 Teclado PS/2……………………………………………………………………... 45 2.1.8.1 Conexión Eléctrica…………………………………………………………….. 47 2.1.8.2 Protocolo Comunicación PS/2……………………………………………….. 48 2.2 MARCO LEGAL……………………………………………………………………. 50 2.2.1 Disposiciones Generales……………………………………………………….. 50
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3. METODOLOGÍA……………………………………………………………………... 59 3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………………. 59 3.2 LINEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD / CAMPO TEMÀTICO DEL PROGRAMA………………………………………………………... 60 3.2.1 Líneas de Investigación de USB……………………………………………….. 60 3.2.2 Sub-línea de Facultad…………………………………………………………… 60 3.2.3 Campo Temático del Programa…………………………………………………61 3.3 Técnicas de Recolección de Información……………………………………….. 61 3.4 HIPÓTESIS…………………………………………………………………………. 62 3.5 VARIABLES………………………………………………………………………… 63 3.5.1 Variables Independientes……………………………………………………….. 63 3.5.2 Variables Dependientes………………………………………………………….63 4. DESARROLLO INGENIERIL………………………………………………………..64 4.1 INGENIERÍA DE DISEÑO………………………………………………………… 65 4.2 Configuración en BCD para los Números en los Displays de 7 Segmentos… 66 4.3 Configuración Binaria para las letras…………………………………………….. 67 4.4 Circuitos Implementados y Diagrama de Flujo……………………………….. 68 5. RESULTADOS………………………………………………………………………..77 5.1 SIMULACIONES…………………………………………………………………… 77 5.2 Fotografías del Montaje…………………………………………………………….78 6. CONCLUSIONES……………………………………………………………………. 79 7. RECOMENDACIONES………………………………………………………………81 BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………..82 WEBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………82 ANEXO A…………………………………………………………………………………85
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LISTADO DE FIGURAS
FIGURA 1. Pizarra Deportiva – Compañía Aditeck México……………………….. 14 FIGURA 2. Pizarra Deportiva – Compañía Multiled Argentina……………………. 16 FIGURA 3. Pizarra Electrónica – Compañía American Signal Company……....... 17 FIGURA 4. Pizarra Electrónica Deportiva – Compañía Publik de Colombia……..18 FIGURA 5. Esquema de un Microcontrolador………………………………............ 22 FIGURA 6. Esquema Físico de un PIC………………………………………………. 23 FIGURA 7. Diagrama de Pines PIC18F452…………………………………………. 24 FIGURA 8. Barra de Inicio MPLAB…………………………………………………… 26 FIGURA 9. Pantallazo de Microgrades………………………………………………. 30 FIGURA 10. Esquema básico de una FPGA………………………………………... 31 FIGURA 11. Pantallazo Max+Plus II…………………………………………………. 32 FIGURA 12. Esquema LED…………………………………………………………… 34 FIGURA 13. Visualizador 7 Segmentos……………………………………………… 35 FIGURA 14. Configuraciones típicas de un Visualizador 7 Segmentos…………..36 FIGURA 15. Vista Real de la Matriz………………………………………………….. 38 FIGURA 16. Dimensiones de la Matriz………………………………………………. 39 FIGURA 17. Características Electro – Ópticas……………………………………… 39 FIGURA 18. Rango de Valores Absolutos……………………………………………39 FIGURA 19. Configuración Interna 74LS164N……………………………………… 42 FIGURA 20. PinOut Encapsulado……………………………………………………. 42 FIGURA 21. Ejemplo Conexión………………………………………………………..44 FIGURA 22. Circuito Regulador de Tensión………………………………………… 45 FIGURA 23. Configuración teclado PS/2……………………………………………..46 FIGURA 24. 6P Minidin Female PS/2 AT PC……………………………………….. 47 FIGURA 25. 6P Minidin Male AT Cable Keyboard…………………………………..47 FIGURA 26. Trama Comunicación teclado – PC…………………………………… 49 FIGURA 27. Diseño Tablero Electrónico Deportivo Multifuncional……………….. 62 FIGURA 28. Esquema en Diagrama de Bloques del Proyecto……………………. 66 FIGURA 29. Implementación de Circuitos…………………………………………… 68 FIGURA 30. Display 7 Segmentos para el Tiempo………………………………….69 FIGURA 31. Microcontrolador PIC18F452 y Registros de Desplazamientos para las faltas……………………………………………………………………………………… 70 FIGURA 32. Registros de Desplazamiento para el Marcador de cada Equipo y para el Tiempo de Juego……………………………………………………………………….. 71 FIGURA 33. Registros para la Visualización para las Matrices de Leds………… 72 FIGURA 34. Diagrama de Flujo usado en la programación del PIC18F452……. 73 FIGURA 35. Pantallazo de la Simulación empleando el Software PROTEUS….. 77
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GLOSARIO
• Tensión: es la diferencia de potencial eléctrico que tiene que existir entre los
bornes de conexión o entre dos partes activas de una instalación, para que la
corriente eléctrica circule por dicha instalación.
• PCW: es un Compilador, por ende un Compilador es un programa informático
que traduce un programa escrito en un lenguaje de programación a otro lenguaje
de programación, generando un programa equivalente que la máquina será
capaz de interpretar. Usualmente el segundo lenguaje es código máquina, pero
también puede ser simplemente texto. Este proceso de traducción se conoce
como compilación.
• Protocolo : un protocolo es un conjunto de estándares que controlan la
secuencia de mensajes que ocurren durante una comunicación entre entidades
que forman una red.
• Byte: unidad de información compuesta de 8 bits ("1" o "0"). Esta unidad de
información es suficiente para representar un número o una letra entre otros.
• Interface: conexión mecánica o eléctrica que permite el intercambio de
información entre dos dispositivos o sistemas. Normalmente se refiere al
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software y hardware necesarios para unir dos elementos de proceso en un
sistema o bien para describir los estándares recomendados para realizar dichas
interconexiones.
• Memoria FLASH: es una forma desarrollada de la memoria EEPROM que
permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una
misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las
anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Es por
esto que flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los
sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al
mismo tiempo.
• PROTEUS: es un entorno integrado diseñado para la realización completa de
proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño,
simulación, depuración y construcción.
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INTRODUCCIÓN
La creación del deporte se remonta muchos años atrás, hasta los pueblos más antiguos
han dejado vestigios de la práctica de actividades deportivas, incluso se pueden calificar
como “proezas deportivas” actos que el hombre ha realizado desde la prehistoria: correr
para escapar a los animales, saltar para franquear los obstáculos naturales, atravesar a
nado los cursos de agua, lanzar armas como jabalinas o luchar cuerpo a cuerpo con
sus enemigos. En la antigüedad se ritualizaron estas gestas, que quedaron asociadas a
la religión o a las celebraciones. Las civilizaciones precolombinas practicaban cierto
juego con una pelota (el tlachtli), los egipcios eran apasionados del tiro con arco y de
las justas náuticas; 500 años antes de que tuvieran lugar los primeros Juegos
Olímpicos, los griegos ya medían sus fuerzas en carreras de carros y en combates.
Los primeros Juegos olímpicos de la antigüedad, así llamados por disputarse en
Olimpia, se celebraron hacia el año 776 a.C. Duraban seis días y consistían en
combates y carreras hípicas y atléticas. A medida que se iba avanzando en el tiempo se
hacia notable la necesidad de crear escenarios en los cuales el deporte tuviera su
desarrollo, de esta manera fueron surgiendo los llamados coliseos y estadios. Hoy en
día en los coliseos y polideportivos no solo se practica baloncesto, sino también, se
practica volleyball, tenis de mesa, fútbol sala, entre otros. Cada una de estas disciplinas
cuenta con una serie de reglas, a partir de allí nace la necesidad de que no solo los
jugadores y el cuerpo arbitral, estén enterados del marcador, del tiempo, de las faltas,
sino que también los espectadores, puedan seguir el desarrollo del juego de una
manera más clara. Es por eso nuestro interés de trabajar en un indicador electrónico
deportivo multifuncional, el cual será diferente a los tradicionales, ubicados en los
distintos escenarios deportivos. Acá es donde se mezcla el deporte, la comodidad y la
tecnología.
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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 ANTECEDENTES
Los tableros electrónicos hoy en día son muy utilizados en todo el mundo y hay
compañías dedicadas única y exclusivamente al diseño y fabricación de los mismos, ya
que estos son indispensables en cualquier certamen deportivo, pues es necesario que
los espectadores jugadores y jueces lleven un récord de lo que acontece en un juego,
antes los tableros eran carteleras que se cambiaban manualmente, pero gracias a los
avances tecnológicos ahora solo se necesita de un simple teclado o en su defecto de un
computador.
El mercado de los tableros electrónicos cuenta con un alto nivel de oferta y demanda,
ya que casi todas las empresas y compañías dedicadas a la electrónica tienen un
departamento dedicado a la parte digital y en especial a los publik' s por lo tanto es muy
fácil conseguir uno. Y en cuanto a la demanda se tienen varios coliseos, polideportivos
y estadios en los cuales una de las partes más importantes de la construcción es el
tablero electrónico, por ende también tienen una venta muy rápida para los que
comercializan con ellos.
El enfoque es la Universidad de San Buenaventura Bogota la cual cuenta con un
polideportivo y una cancha de football, debido a la necesidad antes mencionada, la
universidad pretende tener un tablero electrónico diseñado y fabricado por alumnos de
Ingeniería electrónica.
Dentro de las compañías más importantes dedicadas al diseño y fabricación de los
tableros electrónicos se encuentran:
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• Aditeck México
Es una empresa Mexicana dedicada al diseño, fabricación y comercialización de
pantallas electrónicas de LEDs, utilizadas en diversas aplicaciones como: promoción y
publicidad, comunicación corporativa, señalización, seguridad e información industrial,
entretenimiento y muchas más.
Dentro de la amplia gama de productos que ofrece la empresa se encuentra la
fabricación de Tableros deportivos para todo tipo de deportes. Es una empresa que ha
incursionado en este mercado hace más de 20 años. A continuación se muestra una
imagen de uno de sus productos, en este caso un tablero deportivo para baloncesto y
volleyball1:
Figura 1. Pizarra Deportiva – Compañía Aditeck México
Fuente, http//www.aditeck.com.mx/pizarrasdeportivas [Consultada el 25 de abril del 2006 a las 15:22] 1 Aditec. Disponible en:: http//www.aditeck.com.mx/pizarrasdeportivas [Consultada el 25 de abril del 2006 a las 15:22]
24
• Multiled Argentina
Es una compañía tecnológica Argentina que fue fundada en el año 1997. Su principal
propósito es el de llevar productos de alta calidad y diversidad que ofrecen soluciones
en la comunicación visual a nuestros clientes.
Una compañía que ha estado en constante crecimiento de tal manera que han llegado a
ser reconocidos primero en el plano nacional y luego en el plano internacional, por su
liderazgo en el diseño y manufactura de sistemas de pantallas electrónicas ,carteles
publicitarios basados en programación computarizada.
Los tableros deportivos electrónicos Multiled se fabrican acorde a las más avanzadas
técnicas electrónicas e informativas. La revolucionaria construcción modular de los
tableros y de los componentes de los marcadores permite presentar una amplia gama
de tanteadores Standard, que los departamentos técnico y de producción de Multiled se
encuentran capacitados para diseñar y fabricar para cualquier eventos deportivos,
acorde con sus deseos y necesidades. Multiled desarrollo Marcadores para Football
Karate Paleta Rugby Bochas Boxeo Hockey Patín Basketball Voleyball Soccer Handball
Tenis Fútbol de salón2.
2 Multiled. Disponible en: http//www.multiled.com.ar/esp/relojes_gigantes.php [Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:02]
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Figura 2. Pizarra Deportiva – Compañía Multiled Argentina
Fuente, http//www.multiled.com.ar/esp/relojes_gigantes.php [Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:02]
• American Signal Company
American Signal Company es una empresa dedicada al servicio de mensajes
electrónicos que se trasmiten a través de tableros electrónicos ya sea con un fin
informativo, educativo o deportivo.
AMSIG tiene la principal característica de fabricar productos únicos, con el fin de ofrecer
al cliente exclusividad. De la misma manera la gama de productos que ofrecen, brindan
al cliente un gran respaldo en cuento a tecnología, soporte y costos, lo cual hace que
cada día más clientes se adhieran a ella. Dentro de la gran variedad de productos que
AMSIG Colombia ofrece, se encuentran los tableros electrónicos deportivos3.
3 Nasio. Disponible en: http//www.nasio.thomasregister.com[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 15:22]
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Figura 3. Pizarra Electrónica - Compañía American Signal Company
Fuente, http//www.nasio.thomasregister.com[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 15:22]
• Publik Colombia
Publik es una empresa privada, líder en América Latina, que promueve la cultura de la
información y el conocimiento, a través de sistemas de última tecnología, que propende
por un desarrollo continuo basado en la creatividad, la innovación y el talento, para
superar las expectativas de nuestros selectos clientes dentro de un profundo respeto
humano y obtener así excelentes resultados socioeconómicos. En Colombia es la
empresa líder en productos informativos, al mismo tiempo de la producción de tableros
deportivos, que hoy en día se encuentran distribuidos en la mayoría de escenarios
deportivos del país4.
4 Publik. Disponible en: http://www.publik.com.co/[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:36]
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Figura 4. Pizarra Electrónica Deportiva - Compañía Publik de Colombia
Fuente, http://www.publik.com.co/[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:36]
1.2 DESCRIPCION Y FORMULACION DEL PROBLEMA
La falta de un tablero electrónico deportivo multifuncional para el polideportivo de la
Universidad de San Buenaventura, por el cual se visualizara el tiempo de juego, el
marcador, el número de faltas generales dependiendo del tipo de juego que se lleve a
cabo y los nombres de los equipos y que sea una herramienta útil para los usuarios
(Espectadores, jugadores y operario) que desean llevar la información exacta y
detallada de todo lo que ocurre dentro de un encuentro deportivo, esto lleva a realizar la
siguiente pregunta: ¿para que se busca la multifuncionalidad del tablero y la
visualización por medio electrónico y no por carteles?
1.3 JUSTIFICACION
El tablero deportivo electrónico es un visualizador que como su nombre lo indica,
transmite todo lo que esta sucediendo durante un encuentro deportivo, este debe tener
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una visibilidad apta para el escenario donde se ubique en la Universidad de San
Buenaventura es necesario ubicarlo en el polideportivo donde se llevan a cabo diversos
certámenes deportivos, según la necesidad de los eventos que este escenario maneje,
el indicador varía su función.
El tablero deportivo es útil para cualquier organización que promueva eventos
deportivos, ya que este sistema es utilizado por coliseos y polideportivos
departamentales, de colegios, universidades, etc. Dentro del evento deportivo este
sistema le interesa tanto a los espectadores y jugadores como al operario del mismo.
Dado que el tablero a implementar se manipulara desde un teclado el operario no
requerirá de un nivel alto de manejo de software.
1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÒN
1.4.1 Objetivo General
• Diseñar un tablero electrónico deportivo multifuncional, para brindar al público
presente y a los jugadores, información detallada de un certamen deportivo.
1.4.2 Objetivos Específicos
• Visualización sobre el manejo de la información detallada de nombre de los
equipos, marcadores, faltas y tiempo de juego de cierto evento deportivo
(volleyball, baloncesto, fútbol sala, tenis de mesa), por medio de un indicador
electrónico deportivo multifuncional.
29
• Facilitar la función del operario ya que con un tablero de mano podrá comparar la
información antes de enviarla al tablero que observa el público, evitando así
fallos por algún error de digitación.
• Implementar el protocolo de rastreo de códigos para teclados PS2 y generar una
interfase entre el tablero y un teclado convencional de PC sin hacer uso de este.
• Implementar una salida opcional por RS232 por si se quiere agregar mayor
funcionalidad al dispositivo.
1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO
En cuanto al enfoque del diseño del tablero se desea tener un tablero que no solo
cumpla con lo básico, como es transmitir los resultados y el tiempo de juego, sino
también se pretende que este muestre el nombre de la Universidad, el nombre de los
equipos, el número de faltas, en forma electrónica, el nombre de los equipos y el de la
Universidad se podrán cambiar según las necesidades del encuentro deportivo.
Debido a que es un prototipo, los materiales empleados son de tamaño reducido pero
ejemplifican la funcionalidad del tablero.
30
2. MARCO DE REFERENCIA
2.1 MARCO TEÓRICO - CONCEPTUAL
Para la elaboración del Tablero Electrónico Deportivo Multifuncional, se puede trabajar
con diversos elementos, en el momento en el cual se haga el diseño del mismo. Los
diferentes elementos con los cuales se puede trabajar para el diseño del tablero
electrónico pueden ser, Microcontroladores, FPGA, PIC´s, que son los mas comunes;
sin embargo existen otro tipo de elementos los cuales se pueden utilizar.
2.1.1 Microcontrololadores
Son dispositivos capaces de llevar a cabo procesos lógicos, los cuales son acciones
programadas en un determinado lenguaje ensamblador referenciado por el usuario; y
luego son introducidos al microcontrolador a través de un programador, en los casos
mas comunes, tarjetas especiales, para programar este tipo de dispositivos.
El microcontrolador es en otras palabras un circuito integrado que incluye todos los
componentes de un computador. El esquema básico de un microcontrolador, es el
siguiente:
31
FIGURA 5. Esquema De Un Microcontrolador
Fuente, http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml. [Consultada en: 06 de junio del 2006 a las 21::20]
Para programar un microcontrolador, es necesario de un programa, en el cual por
medio de un lenguaje ensamblador y por medio de una tarjeta la cual permite al usuario
llevar esta información al microcontrolador y desarrollar cualquier proyecto5.
2.1.1.1 Microchip
Inicialmente la empresa GI (General Instruments) creó una subdivisión para fabricar
dispositivos microelectrónicos. Más tarde esta subvisión fue vendida a Venture Capital
Investors que decidió crear una nueva empresa llamada Arizona Microchip Technology.
5 MICROCONTROLADORES. Disponible en http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml. [Consultado en: 06 de junio del 2006 a las 21::20]
32
Los productos que fabricaba eran los microcontoladores PIC y de las memorias
EEPROM y EPROM. Hoy es uno de los líderes del mercado de microcontroladores.
Algunos de sus productos son:
Microcontroladores PIC.
- PC16F84
- PIC16F87X
- PIC16F88
- PIC24H
- PIC32 (MCUS de 32 bits)
- Memorias.
- Productos de radio-frecuencia.
FIGURA 6. Esquema Físico de un PIC
Fuente, http://es.wikipedia.orgwiki/microchip_technology_inc. [Consultado en: 14 de Junio del
2006 a las 20:00]
33
FIGURA 7. Diagrama de Pines PIC18F452
Fuente, http://es.wikipedia.orgwiki/microchip_technology_inc. [Consultado en: 14 de Junio del
2006 a las 20:00]
2.1.1.1.1 PIC16F87X
Los PIC16F87X son una familia de microcontroladores PIC es la versión mejorada del
caballo de batalla PIC16F84. Consta de los siguientes modelos que varían de acuerdo a
prestaciones, cantidad de terminales y encapsulados:
PIC16F873
PIC16F874
PIC16F876
PIC16F877
Esta familia es de las que tienen memoria tipo Flash, lo que permite al usuario
reprogramarlos las veces que sea necesario sin necesidad de usar ningún otro
dispositivo más que el propio programador. Este aspecto es muy importante a la hora
34
del diseño de un dispositivo para evitar pérdida de tiempo en borrar los µC y volver a
programarlos.
Las características principales que hacen de esta familia un poco más potente que otras
son:
- Conversor Analógico/Digital de 10 bits
- Set de 35 instrucciones
- 3 Temporizadores + Watchdog Timer o Perro Guardián
- 2 módulos PWM
- Protocolos de Comunicaciones USART, PSP e I²C6
2.1.1.1.2 MPLAB
El MPLAB es un entorno de desarrollo integrado que permite escribir y codificar los
microcontroladores PIC de Microchip para ejecutarlos. Incorpora todas las utilidades
necesarias para la realización de cualquier proyecto7.
6MICROCHIP. Disponible en: http://es.wikipedia.orgwiki/microchip_technology_inc. [Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 20 :00] 7 MPLAB. Disponible en: http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab [Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 17 :32]
35
FIGURA 8. Barra de inicio de MPLAB
Fuente, http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab [Consultada en: 14 de Junio del 2006
a las 17:32]
Este programa permite editar el archivo fuente en lenguaje ensamblador del proyecto
que lo requiera, además de ensamblarlo y simularlo en la pantalla.
2.1.1.1.3 Compilador PCW de CCS
36
Si queremos realizar la programación de los microcontroladores PIC en un lenguaje
como el C, es preciso utilizar un compilador de C. Dicho compilador nos genera ficheros
en formato Intel-hexadecimal, que es el necesario para programar (utilizando un
programador de PIC) un microcontroladores de 6, 8, 18 ó 40 pines.
El compilador de C que vamos a utilizar es el PCW de la casa CCS Inc. A su vez, el
compilador lo integraremos en un entorno de desarrollo integrado (IDE) que nos va a
permitir desarrollar todas y cada una de las fases que se compone un proyecto, desde
la edición hasta la compilación pasando por la depuración de errores.
Al igual que el compilador de Turbo C, éste "traduce" el código C del archivo fuente (.C)
a lenguaje máquina para los microcontroladores PIC, generando así un archivo en
formato hexadecimal (.HEX). Además de éste, también genera otros seis ficheros.
Para el diseño e implementación del Tablero Electrónico Deportivo Multifuncional. Se
tiene que tener en cuenta no solo la selección del dispositivo y el software respectivo
para su programación, también hay que entrar a seleccionar, el tipo de elementos que
se van utilizar, para la visualización de la información en el tablero electrónico. Para la
esto se tendrán en cuenta básicamente cuatro elementos, entre los cuales se
seleccionara, uno de ellos, y para esta selección se tendrá en cuenta los parámetros de
rendimiento, y todas sus aplicaciones.
Dentro de la familia de semiconductores hay unos que tienen la característica de emitir
luz. La existencia de este tipo de dispositivos ha abierto un amplio campo de
investigación. Este nuevo campo de investigación es la Optoelectrónica.
La optoelectrónica es la unión entre los sistemas ópticos y los sistemas electrónicos.
Por optoelectrónica entendemos el estudio de componentes que mediante inducción
37
eléctrica producen una respuesta óptica (luz visible o no) o que mediante una inducción
óptica generan una respuesta eléctrica.
Los componentes optoelectrónicos tienen muchas aplicaciones prácticas, entre las que
podemos destacar las siguientes:
- Elementos de visualización
- Control remoto
- Detectores de luz
- Transporte e intercambio de información
En esta área juega un papel importante el LED. Una de aplicaciones más importantes
de los Diodos Emisores de Luz es el Display de 7 Segmentos que se utiliza para
mostrar información acerca del estado de un aparato electrónico. Básicamente es una
forma de representar los dígitos del sistema numérico que utilizamos actualmente, (0-
9)8.
2.1.1.2 Motorola
Motorola es una empresa estadounidense especializada en la electrónica y las
telecomunicaciones, establecida en Schaumburg, Illinois, un suburbio de Chicago.
El nombre "Motorola" fue adoptado en 1947, pero ha sido utilizado como marca
comercial desde los años treinta cuando la compañía empezó a fabricar radios para el
automóvil. Nacientes compañías en ese momento utilizaron el sufijo "ola" para
comercializar sus fonógrafos, radios y otro equipamiento de audio en la década de 8 Learobotics. Disponible en www.iearobotics.com/personal/juan/publicaciones/art9/skypic .pdf -http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab [Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 17 :32]
38
1920, la más famosa de ellas fue "Victrola", la empresa RCA lanzó su "radiola", había
otra compañía que lanzó una máquina tocadiscos al mercado llamada Rock-Ola, y un
editor de películas llamado Moviola. El prefijo "Motor-" se eligió en principio porque el
objetivo inicial de Motorola fue la electrónica destinada al automóvil.
Los productos más conocidos de la compañía incluyen microprocesadores (68000,
88000, PowerPC), teléfonos móviles y sistemas de conexión a redes de telefonía móvil
e inalámbrica. Motorola también participó en el lanzamiento de la constelación de
satélites Iridium.
2.1.1.2.1 Microcontrolador Motorola MC68HC908GP32
Este microcontrolador pertenece a la familia HC08 de Motorola, cuyas principales
características son:
- Modelo de programación HC05 mejorado.
- Control de bucles optimizado
- 16 modos de direccionamiento
- Registro de índice y puntero de pila de 16-bits
- Transferencia de datos de memoria a memoria
- Rápidas instrucciones de multiplicación de 8x8
- Rápidas instrucciones de división de 16/89
9 Motorola: Disponible en www.gda.utp.educo/pub/lab_microcontroladores [Consultado el 13 de abril del 2006 a las 19:24
39
2.1.1.2.2 Microgrades (Microcontroller Graphic Developement System)
Es una herramienta que permite realizar programas de manera gráfica en un
microcontrolador. Su entorno hace que mediante dispositivos gráficos se puedan
construir ideas que se llevan a la práctica mediante un sistema de hardware, en este se
encuentra una tarjeta de desarrollo, que es donde se localiza el microcontrolador, y
bornes para conectar periféricos a sus pines. Cuenta además con una tarjeta de
desarrollo en la que se hallan 10 Leds y 8 Interruptores, que simularán entradas y
salidas al microcontrolador10.
FIGURA 9. Pantallazo de Microgrades
Fuente, http://www.colegiosanmateoapostol.edu.co/web/tallertecnologia/tallercap1.html [Consultada el 13 de abril del 2006 a las 18:30]
10 Taller de tecnología: Disponible en http://www.colegiosanmateoapostol.edu.co/web/tallertecnologia/tallercap1.html [Consultado el 13 de abril del 2006 a las 18:30
40
2.1.2 FPGA (Field Programmable Gate Array)
Son circuitos integrados, las cuales se encuentran entre las PAL (Programmable Array
Logic), Matriz lógica programable. La cual es una arquitectura compuesta por un
sistema de dos matrices, la matriz O (OR) fija y una matriz Y (AND) programable. Las
FPGA se basan en esta tecnología, pero las interconexiones pueden ser definidas por
el usuario mediante tecnología fusible (como las PAL) y ser del tipo OTP, mediante
antifusibles o mediante células tipo SRAM.
El diseño de una FPGA se hace especificando la función lógica que se va desarrollar,
ya sea mediante un sistema CAD de dibujo de esquemas o también puede ser
mediante un leguaje de programación de alto nivel. Una vez definida la función a
realizar, el diseño se traslada a la FPGA. Este proceso programa los bloques lógicos
configurables (CLB) para realizar una función específica (existen miles de bloques
lógicos configurables en la FPGA). Las interconexiones permiten conectar los bloques
lógicos (CLB) entre sí. La figura muestra el esquema básico de una FPGA con los
bloques lógicos configurables (CLB), las interconexiones y los bloques de entrada/salida
(IOB).
FIGURA 10. Esquema Básico de una FPGA
Fuente, http://es.wikipedia.org/wiki/FPGA [Consultada en: 15 de abril del 2006 a las 15:44]
41
En determinado caso que dentro el desarrollo del proyecto se llegara a utilizar una
FPGA, el programa, que se utilizaría para la programación de la misma, seria el
MAX+PLUSII11.
2.1.2.1 MAX+PLUS II
Es un software de diseño que se utiliza a diario básicamente para circuitos digitales. El
diseño e implementación se realiza sobre la placa de prototipo UP1 de un circuito
sencillo, que consiste en un contador binario de 4 bits12.
FIGURA 11. Pantallazo del programa MAX+plus II
Fuente, http://www.geocities.com/micros_uan/cap23.html [Consultada el 14 de Junio del 2006 a las 18:43]
11 11 FPGA. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/FPGA [Consultado en: 15 de abril del 2006 a las 15:44] 12 MAX PLUS II Disponible en: http://campusglobal.uc3m.es/asignaturas/C8.52.10004-31/TCITIG/tutorial/paginas/paginassinusar/tutorial.htm [Consultado el 6 de junio del 2006 a las 10:30]
42
2.1.3 Diodo Emisor de Luz
Un LED (Light Emitting Diode- Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo semiconductor
que emite radiación visible, infrarroja o ultravioleta cuando se hace pasar un flujo de
corriente eléctrica a través de este en sentido directo. Esencialmente es una unión PN
cuyas regiones P y regiones N pueden estar hechas del mismo o diferente
semiconductor. El color de la luz emitida está determinado por la energía del fotón, y en
general, esta energía es aproximadamente igual a la energía de salto de banda del
material semiconductor en la región activa del LED.
Los elementos componentes de los LED's son transparentes o coloreados, de un
material resina-epoxy, con la forma adecuada e incluye el corazón de un LED: el chip
semiconductor. Los terminales se extienden por debajo de la cápsula del LED o foco e
indican cómo deben ser conectados al circuito. El lado negativo está indicado de dos
formas:
1) Por la cara plana del foco.
2) Por el de menor longitud. El Terminal negativo debe ser conectado al Terminal
negativo de un circuito13.
13 DIODO EMISOR DE LUZ. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED [Consultado en: 1 de junio del 2006 a las 16 :04]
43
2.1.3.1 Parámetros
Los LED's operan con un voltaje bajo, entre 1 y 4 voltios, y la corriente está en un rango
entre 10 y 40 miliamperios. Voltajes y corrientes superiores a los indicados pueden
derretir el chip del LED.
La parte más importante del "Light emitting diode" (LED) es el chip semiconductor
localizado en el centro del foco, como se ve en la figura.
El chip tiene dos regiones separadas por una juntura. La región P está dominada por las
cargas positivas, y la N por las negativas. La juntura actúa como una barrera al paso de
los electrones entre la región P y la N; sólo cuando se aplica el voltaje suficiente al chip
puede pasar la corriente y entonces los electrones pueden cruzar la juntura hacia la
región P. Si la diferencia de potencial entre los terminales del LED no es suficiente, la
juntura presenta una barrera eléctrica al flujo de electrones14.
FIGURA 12. Esquema LED
Fuente, http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds.shtml [Consultada el 3 de junio del 2006 a las 12:20]
14 PARAMETROS. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds.shtml [Consultado en: 3 de junio del 2006 a las 12 :20]
44
Un LED puede ser activado por corriente continua, por impulsos o corriente alterna.
Los parámetros que caracterizan el funcionamiento de un LED y que sirven de base
para la elección del modelo más adecuado para la aplicación concreta a que se le va a
destinar, son los siguientes:
2.1.4 Visualizadores de 7 Segmentos
Es uno de los visualizadores más comunes empleados para la representación de
caracteres alfanuméricos. Un visualizador de este tipo consta de una matriz de siete
segmentos luminosos (LED, LCD, fluorescente, etc.)
FIGURA 13. Visualizador 7 segmentos
Fuente, http://www.electronguia.com.ar/Principiante/Informacion/Displays[Consultada el 5 de
julio del 2006 a las 12:20]
Cada segmento se identifica por una letra de la a a la g (a veces suele existir un punto
que se identifica por dp ) y es posible visualizar los dígitos 0 al 9 y las letras de la A la F
activando los segmentos apropiados.
45
Cuando los segmentos son LED’s nos podemos encontrar con dos configuraciones
típicas:
Ánodo común (AC) y cátodo común (KC). Al polarizar un dispositivo de este tipo
deberemos tener claro qué configuración posee.
FIGURA 14. Configuraciones típicas de un Visualizador 7 segmentos
Ánodo Común Cátodo Común
Fuente, http://www.electronguia.com.ar/Principiante/Informacion/Displays[Consultada el 5 de
julio del 2006 a las 12:20]
2.1.4.1 Tipos de Visualización
Las dos configuraciones básicas para este tipo de componentes son la visualización
estática y la dinámica. La primera se utiliza, por lo general, cuando hay un solo
visualizador. Cuando se necesitan varios visualizadores se suele utilizar la visualización
dinámica.
46
2.1.5 Matriz de LEDS
La placa de CPU se conecta a la matriz de led a través de cables (alimentación, datos,
clock y latch) y puede estar varios metros alejado de la matriz o integrado en el mismo
cartel.
Los mensajes se programan en el cartel utilizando un teclado de PC estándar donde
todas las teclas están habilitadas, incluso las combinaciones Shift+tecla, Ctrl+tecla y
Alt+tecla. Las teclas de función F1 a F8 están asignadas a la edición de cada uno de
los 8 mensajes disponibles y las teclas de F9 a F12 a funciones especiales, tales como
pausa, rotar, falseo, cambio de tipografía, etc. Los mensajes se almacenan en una
eeprom serial de 8192 caracteres que retiene los datos por un mínimo de 10 años y
que se puede reprogramar en cualquier momento.
La velocidad de rotación de los mensajes se puede variar en 4 niveles una vez que el
mensaje ya fue editado. La potencia total no supera los 30 W. y es proporcionada por
un transformador toroidal de bajo perfil.
La programación del mensaje así como sus atributos y control de la velocidad de
desplazamiento, se realiza a través de un teclado estándar de PC. El cartel viene
provisto del conector hembra correspondiente y además es posible conectarle un
alargue de hasta 15 metros en caso de ser necesario15.
15 Cartel Electrónico. Disponible en: http://www.dbup.com.ar/cartel.htm [Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16 :01
47
2.1.5.1 Características Matriz de LEDS de 7*5
Para el letrero electrónico se han dispuesto 6 matrices de leds, para la visualización de
cada uno de los nombres de los equipos.
Presenta las siguientes características:
- Disposición interna de los leds de Ánodo Columna.
- Tamaño del punto de 5mm.
- 2 pulgadas de altura (50 mm).
- Baja corriente de operación.
- Alto contraste de luz.
- Compatibles con códigos EBCDIC y ASCII.
- Horizontalmente escalable.
- Fácil montaje en placas o sockets.
- Punto de color blanco y carcasa de color gris.
FIGURA 15. Vista real de la Matriz
48
FIGURA 16. Dimensiones de la Matriz
FIGURA 17. Características electro - ópticas
FIGURA 18. Rango de valores absolutos
49
2.1.5.2 Funcionamiento
La matriz está formada por una serie de filas y columnas. La intersección entre ambas
contiene un LED. Para que este encienda, tiene que recibir simultáneamente un “0” en
la fila, y un “1” en la columna. Cuando se dan estas condiciones, la electrónica de la
placa se encarga del encendido del LED en cuestión. La forma de generar un mensaje
sobre el display se refiere al siguiente algoritmo:
1) Apagar todas las filas.
2) Escribir los valores correspondientes a la primer fila en el registro de desplazamiento,
teniendo en cuenta que el primer dígito binario colocado corresponde al último LED de
la fila, y el ultimo en poner al de la primer columna.
3) Encenderla primer fila, esperar un tiempo, y volver a apagarla.
4) Repetir los pasos 2 y 3 para las filas restantes.
El tiempo de la demora debe ser tal que permita una visualización correcta, sin
molestos parpadeos y con los LEDS brillantes. Hay que tener en cuenta que si
utilizamos tiempos mayores para el encendido de cada fila, el brillo de los LEDS será
mayor, pero también aumentará el parpadeo. La forma de transformar este algoritmo en
un programa funcional depende de la programación, y puede ser más o menos
complejo según se permitan diferentes tipos de caracteres, animaciones, etc.
50
2.1.6 Circuito Integrado 74LS164N
Físicamente, se trata de un circuito integrado de 14 pines, en formato DIL, cuya cápsula
puede ser de diferentes materiales. De hecho, la última letra en su nombre (la “N”)
indica el material y forma del empaquetado, estando disponibles en plástico (N), para
montaje superficial (D) y algunos encapsulados cerámicos (W, FK y J). Las diferencias
entre uno y otro tienen que ver básicamente con la velocidad máxima de clock, cantidad
de puertas que se pueden conectar a sus salidas, etc.
El término registro puede ser utilizado en una gran variedad de aplicaciones muy
específicas, pero en todos los casos se refiere a un grupo de flip-flops operando juntos
para formar una unidad capaz de almacenar un dato. No se debe confundir con un
contador, se encarga de generar datos nuevos a partir de los ingresados.
Un contador se puede ver como una clase especializada de registro, capaz de contar
eventos y además generar un dato de salida, diferenciándose del registro de
desplazamiento que se limita a almacenar un dato en su interior y lo hace accesible en
una forma diferente a la original, pero sin transformarlo.
El registro de desplazamiento 74LS164N consiste básicamente de 8 flip-flops en
cadena, donde los bits ingresan al primero de ellos en cada pulso de clock y se
propagan hacia la derecha. Si comenzamos con todos los flor-flops en cero, por ejemplo
habiendo llevado el pin reset a cero durante unos nanosegundos, luego de 8 ciclos de
clock, tendremos disponibles en las salidas QA a QH los 8 bits que se ingresaron en
forma serial. Por esta razón es que se puede utilizar un registro de desplazamiento
como un conversor serie-paralelo.
51
En el noveno pulso de clock, se ingresara un nuevo dato al registro, y el que estaba
presente en el ultimo slip-flop (salida QH) se perderá.
En la mayoría de ocasiones se necesita construir un registro de desplazamiento de más
de 8 bits de profundidad. En estos casos se puede conectar la salida QH de un
74LS164N a las entradas A y B del segundo, de manera que este noveno bit que se
h0ubiera perdido al “caerse” del primer 74LS164N se aprovecha como dato de entrada
en el siguiente. De esta manera, encadenando varios de estos integrados se puede
construir un registro de desplazamiento del largo que se desee.
FIGURA 19. Configuración interna del 74LS164N
Fuente, http://www.neoteo.com/74ls164n.neo [Consultada el 14 de Junio del 2006 a las 1840]
FIGURA 20. PinOut encapsulado
Fuente, http://www.neoteo.com/74ls164n.neo [Consultada el 14 de Junio del 2006 a las 18:41]
52
Los pines 1 y 2, llamados “A” y “B” son las entradas de datos al registro de
desplazamiento. Internamente, están conectados a los terminales de entradas de una
compuerta NAND, el dato ingresado será un “1” cuando ambas entradas estén en “0”.
Cualquier otra combinación de valores en la entrada dará como resultado el ingreso de
un “0”.
El terminal 8, con el nombre CLK es el que recibe los pulsos de clock, que son los que
“marcaran el paso”, ingresando al registro los bits presentes en su entrada con cada pin
positivo de los pulsos de clock.
El pin 9 cumple las funciones de reset, poniendo todas las salidas del integrado en “0”
cada vez que se lo pone a masa. Para que el integrado funcione normalmente, este pin
debe estar conectado a +V. En caso en que por algún motivo no se pueda controlar el
pin de reset, se pueden ingresar ocho “0” consecutivos mediante A y B, teniendo el
mismo efecto final sobre las salidas. Este sistema es más lento (ocho ciclos de clock)
pero permite ahorrar una línea de control. Los pines 3, 4,5, 6, 10, 11,12 y 13 son las
salidas, denominadas QA, QB, QC, QD, QE, QF, QG y QH. En estos pines irán
apareciendo los valores presentes en la entrada.
El software del microcontrolador atiende permanentemente el display, generalmente
mediante interrupciones, para escribir en cada dígito el valor correcto. En el caso de un
display LED de 7 segmentos de dos dígitos son necesarias ocho líneas para controlar
los 7 segmentos y el punto decimal, más dos líneas para el control de
encendido/apagado de cada dígito (en el multiplexado). Esto hace un total de 10 pines
del PIC para controlar un display de solo dos dígitos.
El uso del 74LS164N permite el mismo control solo con 3 líneas: una de datos
conectada a las entradas A y B, una de reloj conectado a la entrada CLK y la tercera de
53
RESET para limpiar el display. Una vez mostrado un valor en el display, el
microcontrolador se desentiende del mismo hasta que haya que mostrar datos nuevos,
ya que las salidas del 74LS164N conservan sus valores hasta que el usuario indique lo
contrario16.
FIGURA 21. Ejemplo de conexión
Fuente, http://www.neoteo.com/74ls164n.neo [Consultado el 14 de Junio del 2006 a las 18:43]
2.1.7 Circuito Regulador de Tensión
El circuito será alimentado a 5 voltios, un circuito regulador de tensión, proporcionará la
tensión de alimentación requerida en el circuito genera. Está formado por el regulador
de tensión LM7805.
16 Neoteo. Disponible en: www.neoteo.com/74ls164n.neo [Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16 :01
54
FIGURA 22. Circuito regulador de tensión
2.1.8 Teclado PS/2
Un teclado PS/2 de 104 teclas para PC es un dispositivo inteligente. Esto quiere decir
que él mismo se encarga de la parte hardware del rastreo de teclas, de evitar rebotes y
de transmitirlos, mediante una trama perfectamente establecida, de los resultados de
las manipulaciones aplicadas sobre sus teclas.
El teclado PS/2 tiene un mapa de teclas a las que asigna un código, de uno o dos bytes,
para cada una de ellas. Estos son los códigos que van a transmitir para indicarnos que
se está pulsando una tecla determinada. A estos códigos se les llamará códigos de
rastreo de teclado.
55
FIGURA 23. Configuración teclado PS/2
Fuente, picmania.garcia-cuervo.com/Proyectos_Teclado _PS2.htm - 48k -[Consultada el 12 de
junio del 2006 a las 16:01]
El teclado PS/2 envía el código de rastreo asociado a una tecla al ser ésta pulsada,
tantas veces como sea necesario si se mantiene pulsada con una cadencia tal como
indique su tiempo de repetición, que es programable y el mismo código de rastreo con
el prefijo del byte F0h al ser soltada, también conocido como Break Code.
Para conseguir la letra G Mayúscula se debe pulsar la tecla Shift y mientras se
mantiene pulsada, pulsar la tecla G, soltar la tecla G y soltar la tecla Shift. Esa
secuencia de pulsaciones va a hacer que el teclado transmita la siguiente secuencia de
bytes:
Pulsar Shift->12h,
Pulsar "G"->34h,
Soltar "G"->F0h 34h
56
y soltarShift->F0h 12h
o escribiendo solo los bytes que se van a recibir:
1h, 34h, F0h, 34h, F0h, 12h
El teclado PS/2 también admite comandos. Dispone de funciones build-in que podemos
disparar mediante el envío del comando correspondiente.
2.1.8.1 Conexión Eléctrica
El teclado PS/2 se conecta mediante cuatro hilos. Dos de ellos son para alimentación
Vcc a 5V y GND, y otros dos para las señales Data y Clock. El pinout de los conectores
Mini-DIN PS/2 tanto hembra, los del PC, como machos, los del Teclado17:
FIGURA 24. 6P MINIDIN FEMALE PS/2 AT PC
FIGURA 25. 6P MINIDIN MALE AT CABLE KEYBOARD
17 Pic-mania Disponible en: picmania.garcia-cuervo.com/Proyectos_Teclado _PS2.htm - 48k -[Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16 :01]
57
En el Teclado PS/2 las señales Data y Clock son de "colector abierto". Esto quiere decir
que para establecer una comunicación eléctricamente correcta se debe suministrar
voltaje para el nivel lógico alto y es él el encargado de dar los correspondientes niveles
lógicos bajos, enviando la señal a GND cuando sea necesario.
2.1.8.2 Protocolo Comunicación PS/2
El teclado PS/2 se comunica mediante un Protocolo de Serie Síncrona. Utiliza una señal
de Clock que índica cuando están disponibles los correspondientes bits en la señal de
Data.
En reposo la señal de Clock está a nivel alto; a cada pulso a nivel bajo corresponde un
pulso a nivel alto o bajo en la señal de Data, que se traducen respectivamente como
bits 0 ó 1 del dato a transmitir.
La trama completa se compone de 11 bits. Siendo el primero un bit de Start, después
los 8 bits del Dato a transmitir enviándose primero el LSB (ó bit menos significativo), el
décimo es el de paridad (usa la Impar, u Odd en Inglés) y por último un bit de ACK o
Stop.
58
FIGURA 26. Trama de Comunicación teclado - PC
Fuente, picmania.garcia-cuervo.com/Proyectos_Teclado _PS2.htm - 48k -[Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16:01]
Para poder habilitar la comunicación inversa, del PC (host) al Teclado PS/2 (Keyboard)
se debe en primer lugar indicárselo así al Teclado mediante la señal de Clock. Para ello
se debe poner a nivel bajo el Clock durante unos 160 uS, y la señal de Data a bajo unos
35 uS después de haber enviado la señal del Clock.
A partir de ahí se debe esperar la señal del Clock generada por el Teclado. Esto nos
indicará que el teclado está dispuesto para recibir nuestro comando. Se detecta la señal
como primer pulso de Clock, y a partir del siguiente podemos comenzar a enviarle el
byte18.
18 Pic-mania Disponible en: picmania.garcia-cuervo.com/Proyectos_Teclado _PS2.htm - 48k -[Consultado el 12 de junio del 2006 a las 16 :01]
59
2.2 MARCO LEGAL
El diseño del tablero electrónico deportivo multifuncional, propuesto en nuestro proyecto
tiene como objetivo brindar al público presente y a los jugadores, información detallada
de un certamen deportivo.
La implementación del proyecto tiene para su utilización unos parámetros de obligatorio
cumplimiento que se encuentran incluidos en el decreto 0154 de 2000 del plan de
ordenamiento territorial (POT), modificado por el acuerdo 003 de 2007 y basado en la
Constitución Nacional de 1991. A continuación se presentan las disposiciones legales
más relevantes.
2.2.1 Disposiciones Generales
Constituye el fundamento esencial para el desarrollo de las normas sobre la publicidad
exterior visual, aplicadas a la instalación de los tableros electrónicos.
ARTÍCULO 51. OBJETIVO. La regulación concerniente a la publicidad exterior visual en
el país tiene por objeto propiciar el respeto por el paisaje urbano, la adecuada
información al ciudadano y evitar la saturación de avisos sobre el espacio público.
ARTÍCULO 52. CRITERIOS PARA EL MANEJO DEL MEDIO AMBIENTE VISUAL: Se
establecen como criterios generales de manejo del medio ambiente visual y paisaje
urbano los siguientes:
a). Defensa del espacio público urbano.
60
b). Estética urbana.
c). Protección de la arquitectura y el perfil arquitectónico y urbano.
d). Defensa del paisaje natural y de los elementos vegetales del entorno, de las
cuencas de los arroyos y en general de los recursos naturales.
e). Defensa del derecho de visibilidad y disfrute colectivo de los ciudadanos, de los
elementos naturales y artificiales.
f). Defensa del derecho de libre circulación de los ciudadanos por las vías y zonas
públicas.
g). Seguridad de los usuarios.
h). Grado de obsolescencia de los elementos.
i). Aspectos ergonómicos y de mantenimiento.
j). Usos del espacio público urbano.
k). Necesidades de elementos de amoblamiento urbano y
l). Diseño y funcionalidad de elementos de amoblamiento.
ARTÍCULO 53. AVISO Y PUBLICIDAD EXTERIOR VISUAL: Se define como publicidad
exterior visual el medio masivo de comunicación permanente o temporal, fijo o móvil,
que se destine para instalar mensajes con los cuales se busque llamar la atención del
público a través de leyendas o elementos visuales en general tales como dibujos,
fotografías, letreros o cualquier otra forma de imagen que se haga visible desde las vías
de uso público, bien sean peatonales, vehiculares, terrestres, acuáticas o aéreas, cuyo
fin sea publicitario, cívico, político institucional, cultural o informativo y que tengan un
área igual o superior a ocho metros cuadrados (8 m²). Tales medios pueden ser vallas,
avisos, tableros electrónicos , pasacalles, pendones, colombinas, carteleras,
mogadores, globos y otros similares.
PARÁGRAFO 1: No se considerará Publicidad Exterior Visual la señalización vial, la
nomenclatura urbana o rural, la información sobre sitios históricos, turísticos y
61
culturales, y aquella información temporal de carácter educativo, cultural o deportivo
que coloquen las autoridades públicas u otras personas por encargo de éstas, que
podrá incluir mensajes comerciales o de otra naturaleza siempre y cuando éstos no
ocupen más del 30% del tamaño del respectivo mensaje o aviso. Tampoco se
considerará Publicidad Exterior Visual las expresiones artísticas como pinturas o
murales, siempre que no contengan mensajes comerciales o de otra naturaleza.
PARÁGRAFO 2. La colocación de Publicidad Exterior Visual en los lugares donde no
está prohibida es libre y por consiguiente no requiere sino del cumplimiento de las
condiciones establecidas en las presentes normas.
ARTÍCULO 54. CLASES DE AVISOS. Se entiende por aviso el elemento que se utiliza
como medio de propaganda o de identificación de oficinas y establecimientos
comerciales, industriales o de servicios, en este último caso fijado por medios físicos o
mecánicos a la edificación. Para efectos de este Estatuto, los avisos serán con o sin
iluminación, de fachada, de colocación fija o móvil, de propaganda comercial o avisos
de identificación de oficinas y establecimientos en general. Estos se consideran de
fijación permanente.
PARÁGRAFO. Adóptense las normas sobre Mantenimiento y Duración contenidas en
los Artículos 7º, 8º y 9º de la Ley 140 de 1994, textos que expresan en sentido
consecutivo lo siguiente: MANTENIMIENTO: A toda (Aviso) Publicidad Exterior Visual
deberá dársele el adecuado mantenimiento; de tal forma que no presente condiciones
de suciedad, inseguridad o deterioro. Los Alcaldes deberán efectuar revisiones
periódicas para que toda Publicidad que se encuentre colocada en el territorio de su
jurisdicción dé estricto cumplimiento a ésta obligación. DURACIÓN: La Publicidad
Exterior Visual que cumpla con las condiciones previstas en la ley podrá permanecer
instalada en forma indefinida. CONTENIDO: La publicidad exterior visual no podrá
62
contener mensajes que constituyan actos de competencia desleal ni que atenten contra
las leyes de la moral, las buenas costumbres o conduzcan a confusión con la
señalización vial e informativa. No podrán utilizarse palabras, imágenes o símbolos que
atenten contra el debido respeto a las figuras o símbolos consagrados en la historia
nacional. Igualmente, las que atenten contra las creencias o principios religiosos
culturales o afectivos de las comunidades que defienden los derechos humanos y la
dignidad de los pueblos.
ARTÍCULO 55. ESPECIFICACIONES: Pueden ser fabricados en metal, vidrio, plástico,
concreto y otros materiales resistentes a la intemperie.
ARTÍCULO 56. (Modificado por el artículo 110 del Acuerdo 003 de 2007)
Disposición de avisos: Los avisos y publicidad exterior pueden ser dispuestos de la
siguiente manera:
a. En el paramento de edificación, en forma paralela a la línea de fachada y adosada a
ella, siempre y cuando su tamaño no supere los 0.80 mts. X 0.60 mts.
b. En edificios con varias actividades comerciales, sólo se permite un mosaico con
todos los nombres comerciales por cada acceso a la edificación.
c. El área de aviso no será mayor de doce metros cuadrados (12m²), ni mayor del 15%
del área estricta de fachada del local comercial. La Secretaría de Planeación Distrital
podrá fijar áreas menores a las establecidas, si lo estima necesario, lo cual formulará
mediante circulares.
d. No se admitirán grandes avisos comerciales en las fachadas y muros culatas de las
construcciones en zonas exclusivamente residenciales. Solo se permitirá una
identificación del servicio mediante un aviso de tamaño no superior a 0.80 mts x 0.60
mts, ubicado únicamente sobre la fachada. Esta identificación no podrá utilizar luces
intermitentes.
63
ARTÍCULO 57. PROHIBICIONES: Por ningún motivo se permitirá la colocación de
avisos en áreas de uso público. La reglamentación consta de lo siguiente:
a) Se prohíben los avisos móviles en áreas de uso público.
b) Se colocará el número de avisos necesarios para la identificación de los locales u
oficinas, allí existentes, admitiéndose uno adicional para propaganda comercial.
c) No se permite el uso de materiales como: caucho, lona, tela o madera.
d) Se prohíben los avisos perpendiculares a la fachada.
e) Se prohíben avisos independientes en edificaciones de varias actividades
comerciales. Deben estar concentrados en un solo mosaico.
f) No se permiten avisos en los exteriores de las edificaciones suspendidos en
antepechos superiores al 2º piso o adosados, pintados o incorporados en cualquier
forma a las ventanas. Cuando se trate de edificaciones con corredores de acceso a los
locales con vista a las calles podrán colocarse avisos autorizados según el caso sobre
la fachada y/o ventana del respectivo local, siempre y cuando ello no contravenga el
reglamento de copropiedad.
g) Se prohíbe colocar avisos en edificaciones diferentes a aquellas en las cuales se
desarrolle actividad comercial o industrial que anuncian.
h) No se admiten avisos comerciales en iglesias, monumentos, edificios públicos, en
árboles, antejardines, andenes, calzadas viales, zonas verdes, fuentes ornamentales,
cruces de vías a diferentes niveles y en la señalización vial. En los postes de alumbrado
público se autorizará la colocación de avisos con carácter temporal, debidamente
autorizados por la autoridad ambiental, la cual aprobará u objetará el tiempo de
permanencia del aviso y establecerá las sanciones en caso de contravención.
i) Se prohíben objetos que funcionen como avisos publicitarios que obstaculicen el
tránsito peatonal, como: maniquíes, mercancía, ni cualquier otro fuera del paramento de
construcción.
64
j) En ningún establecimiento se permitirán aviso en las puertas, ni fachadas a maneras
de carteles, elaborados con pintura o similares y en latón, madera u otro similar.
k) En estaciones de servicio y casas funerarias no se permiten avisos con iluminación
intermitente, ni de movimiento.
l) No se permitirán avisos sobre cubiertas en edificios con menos de cuatro (4) pisos.
m) En casas funerarias no se permitirá la exhibición de elementos fúnebres.
n) Solamente se permitirán avisos en lotes vacantes que indiquen la venta o alquiler de
dichos lotes.
ARTÍCULO 58. (Modificado por el artículo 111 del Acuerdo 003 de 2007)
LUGARES PERMITIDOS DE EXHIBICIÓN DE AVISOS: Los siguientes son lugares
permitidos para avisos permanentes:
a) Sobre murales artísticos con patrocinios comerciales, los cuales solo podrán ocupar
el 5% del área total del mural.
b) En las culatas de los edificios o en muros de cerramiento, de la zona Múltiple 2 (M2)
y 3 (M3).
c) En las marquesinas sin sobresalir de los bordes exteriores, paralelo de la línea de
fachada.
e) En áreas de uso público sólo se permitirán placas que identifiquen el lugar colocando
una placa en cada zona.
f) En estaciones de servicios, el nombre de la estación deberá ir adosado o sobre la
cubierta de la edificación, con iluminación fija. Los emblemas de la Compañía
propietaria podrán tener estructura independiente y estar localizados dentro del área de
la estación de servicio.
g) En zonas utilizadas por centros comerciales y zonas de uso Múltiple (M2), y (M3) se
permitirán avisos en forma aislada (avisos tipo poste), de los edificios o sobre las
cubiertas de ellos.
65
h) Sobre cubiertas se permitirán avisos en las zonas comerciales e industriales. En
cubiertas de tejas de asbesto o barro o cuando sus estructuras estén diseñadas para
soportar las cargas adicionales del aviso. Su instalación deberá ser, con preferencia,
sobre los caballetes.
i) En lotes no construidos en las zonas comercial e industrial.
j) En recintos destinados a la presentación de espe ctáculos públicos.
ARTÍCULO 59. DE LAS VALLAS: Se entiende por valla toda estructura (metálica,
acrílica o de madera) para anuncio permanente o temporal, utilizado como medio de
difusión de publicidad cívica, turística, política, informativa, educativa, cultural, con
propósitos de interés general dispuestas para su apreciación visual en sitios exteriores;
los pasacalles metálicos no se consideran vallas si no señales de tránsito, los cuales
están regidos por las normas consignadas en el manual de dispositivos de señalización
vial del Ministerio de Obras Públicas y de Transporte (M.O.P.T.). Para que la valla sea
considerada como tal, deberá cumplir con las siguientes condiciones:
a) Solicitud firmada por el interesado, con número de cédula de ciudadanía o firma del
representante legal en caso de ser personas jurídicas.
b) Empotrada la estructura metálica de soporte en bloques de concreto enterrados de
0.40mts x 0.40 mts. x 0.40 mts.
c) Separar tanto la estructura como la valla misma de las edificaciones.
d) Tener un área neta de exhibición de acuerdo al tipo de vía sobre la cual se exhiban.
En lotes ubicados sobre vías del Plan Vial, en caso de arterias y semiarterias, no será
mayor de cuarenta metros cuadrados (40m²) ni menor de veinte cuatro metros
cuadrados (24m²). Para vías locales no será mayor de doce metros cuadrado (12m²).
e) Construcción en lámina de acrílico, plástico, ladrillo, aluminio y otro material
resistente a la intemperie.
f) Iluminada fijamente por reflectores, tener iluminación interior o sin iluminación.
66
g) La altura del lado inferior con respecto al suelo no mayor de los dos con cincuenta
metros (2.50m); y la altura superior, del lado superior, con respecto al suelo, no mayor
de ocho metros (8m), ni menor de seis con cincuenta (6.50m) metros.
h) La valla debe tener una longitud máxima de doce metros (12m).
i) El espacio longitudinal entre vallas deberá ser entre noventa metros (90m) y cien
metros (100m) a lo largo de las vías.
j) Estar colocada paralela a la vía o máximo a treinta grado (30°) con respecto al eje de
la vía.
k) No obstaculizar la instalación, mantenimiento y operación de los servicios públicos
domiciliarios (Artículo 4º de la Ley 140 de 1994).
PARÁGRAFO. Valla Publicitaria. Son aquellas que a título de renta o arrendamiento se
ofrecen para comunicar, promocionar o anunciar productos y servicios.
ARTÍCULO 60. IDENTIFICACIÓN DE LAS VALLAS. Deberá ubicarse en la esquina
inferior izquierda, con un área igual o superior al 1% del tamaño de la valla, pintada
sobre fondo blanco, que tenga como mínimo el siguiente contenido:
1 Nombre del Propietario
2 Dirección de la oficina y número telefónico del propietario
3 Número asignado en el registro de publicidad exterior visual
4 Localidad a la que corresponde.
ARTÍCULO 63. Modificado por el artículo 113 del Acuerdo 003 de 2 007
Lugares permitidos para vallas: La instalación de vallas se permite con la autorización
del IDU en los siguientes lugares:
67
a. En campo abierto sobre vías de acceso a la ciudad, dentro de los dos (2) kilómetros
de carretera siguientes al límite urbano, podrá colocarse una valla cada 200 metros,
después de este kilometraje podrá colocarse una valla cada 250 metros (Artículo 4º de
la Ley 140 de 1994).
b. En lotes sin construir o destinados a parqueaderos, detrás del cerramiento, previa
autorización de su propietario. El tamaño máximo de las vallas en estos lugares no
podrá ser superior a los cuarenta y ocho metros cuadrados (48 m.²), según lo determina
el literal c del Artículo 4º (Ley 140 de 1994). Para todos esos casos las vallas no
deberán obstaculizar la función de las señales de tránsito.
c. En lotes privados dentro del casco urbano, siempre que estén ubicadas sobre vías de
alcance Metropolitano y Arterias con la aprobación previa del IDU, solo se podrán
colocar vallas que anuncien el proyecto que allí se construirá.
d. En los escenarios deportivos, siempre y cuando n o atenten con lo establecido
en el Artículo 58 del presente Estatuto 19.
19 Decreto POT. Disponible en: http://www.camarabaq.org.co/cms/documentstorage/com.tms.cms.document.Document_f991e7d0-c0a8fa20-1a18ee20-5c6f1595/decreto%200154%202000.pdf¨[Consultado en: 7 de julio del 2008 a las 12 :20]
68
3. METODOLOGÍA
3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN
El enfoque de este trabajo es empírico-analítico ya que por medio de este se pretende
mejorar la calidad de un encuentro deportivo por medio de la visualización de diversos
aspectos mediante un tablero electrónico, permitiendo de esta manera, hacer uso de la
tecnología para esta finalidad.
Dentro de lo que se pretende con este proyecto es crear una retroalimentación con la
universidad de San Buenaventura, ya que se pueden aplicar los conocimientos dados
por ella a un tablero electrónico diseñado, desarrollado y aplicado por estudiantes de la
universidad, para beneficio de la misma.
La idea del tablero electrónico nace de la necesidad de la universidad de San
Buenaventura por tener un espacio deportivo completo y apto a las diversas actividades
deportivas que esta otorga, como son los encuentros Internos, los juegos
Bonaventurianos y los Inter.-Universitarios (ASCUN). Por eso la universidad desea
colocarse en un nivel de alta competencia que cumpla con los requisitos de estos
mismos.
También se quiere llegar a la implementación de un tablero de mano que sirva de
sistema de redundancia, con eso en caso de fallos de energía la información la sigue
llevando el operario, en el tablero de mano, y apenas se recupere la energía, la
información vuelve al tablero grande sin ningún fallo, ni conflicto.
69
Este trabajo brinda la oportunidad de desarrollar tecnología propia, esperamos que con
este trabajo se pueda motivar a otros estudiantes y profesores a desarrollar en el futuro
proyectos de este tipo, ya que es muy importante para nuestro país que los científicos
nacionales desarrollen tecnología propia en todas las áreas posibles. La idea es ubicar
el tablero en el polideportivo de la universidad.
3.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE F ACULTAD /
CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA
3.2.1 Línea de Investigación de USB
Dada la necesidad del hombre por satisfacer sus necesidades, ha tenido que utilizar
todas las herramientas a su alcance para mejorar su calidad de vida por eso tomando
las Tecnologías actuales se ha pensado en mejorar el ambiente en los escenarios
deportivos, en este caso se implementara un tablero electrónico multifuncional para el
polideportivo de la universidad para utilidad no solo de la misma sino también de la
sociedad.
3.2.2 Sub-línea de Facultad
Utilizando la Ingeniería como la herramienta útil para mejorar la calidad de vida del
hombre se necesita la Instrumentación y control de procesos en este caso se utiliza
la interfaz hombre maquina para el diseño de un tablero electrónico multifuncional
donde un operario por medio de un teclado acciona el procesador (microcontrolador)
70
donde actúan los contadores, registros, memorias y otros componentes que hacen la
visualización de lo que se quiere mostrar en el tablero electrónico multifuncional.
3.2.3 Campo Temático del Programa
Para poder lograr el funcionamiento del tablero electrónico multifuncional, se utilizo la
microelectrónica , en donde se escogió un microcontrolador en este caso el 18f452 el
cual dadas sus características era uno de los mas adecuados para el proceso de
programación e implementación en el Tablero electrónico, también se tiene en cuenta la
optoelectronica que es la unión entre los sistemas ópticos y los sistemas electrónicos.
Por optoelectrónica entendemos el estudio de componentes que mediante inducción
eléctrica producen una respuesta óptica (luz visible o no) o que mediante una inducción
óptica generan una respuesta eléctrica.
Los componentes optoelectrónicos tienen muchas aplicaciones prácticas, pero en este
caso la utilizaremos como Elemento de visualización.
3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Para la recolección de datos que nos llevaran a una información clara de lo que se
pretendía con el desarrollo del proyecto se realizo una encuesta con los estudiantes de
la Universidad de San Buenaventura, en donde se les pregunto si creían que la
universidad necesitaba un tablero electrónico multifuncional para el polideportivo,
diseñado y construido por los mismos estudiantes donde se aplique el conocimiento
adquirido a lo largo del proceso de profesionalización, esta encuesta arrojo los datos de
que 8 de cada 10 estudiantes encuestados creían que si era una forma útil y necearía
71
para la universidad y 2 de cada 10 respondía no sabe no responde (en total 90
estudiantes encuestados).
3.4 HIPÓTESIS
De acuerdo al planteamiento del problema, estructurado el marco teórico, apoyado en
los antecedentes y luego del desarrollo ingenieril, se pretende llegar a mostrar en el
tablero electrónico el nombre de los equipos, los marcadores, el número de faltas, el
cronometro de juego, la hora y un espacio para publicidad, todo esto al agregarle
potencia en el tablero ya funcional será visualizarlo con bombillos y en el prototipo con
matrices de punto y displays de 7 segmentos, con la expectativa que de cómo resultado
algo como lo mostrado en la siguiente figura:
FIGURA 27. Diseño tablero electrónico deportivo multifuncional
72
3.5 VARIABLES
3.5.1 Variables Independientes
Como la parte a implementar es un prototipo a escala las variables independientes
serán la corriente eléctrica y el voltaje eficaz.
3.5.2 Variables Dependientes
Las variables dependientes del prototipo son los valores necesarios como mínimo para
que la visualización del prototipo sea optima y clara para los usuarios en este caso la
corriente debe estar entre valores de 3Amp a 5Amp y el voltaje debe ser de 5 a 12
voltios.
73
4. DESARROLLO INGENIERÍL
En cuanto a la forma en que se va a desarrollar el proyecto se tiene primero la parte de
programación, indiferente a la técnica que se utilice, luego se visualizará cada uno de
los ítems del tablero en forma de Publik por medio de matrices de punto y displays en
un tablero pequeño el cual estará ubicado en el cuarto de control donde está el
operario, estos datos serán ingresados por medio de un teclado, luego se estudiaran las
diversas formas en que podemos transmitir la información al tablero ya funcional, entre
estas formas podrían estar, primero si es alambica o inalámbrica, si es alambica se
evaluara entonces el tipo de cable que se utilizara, ya que puede ser coaxial, par
trenzado o fibra óptica, el medio de transmisión podrá ser RS485, después de tener ya
la parte de transmisión de datos se pasará a implementar la parte de potencia que se
requiere para llegar al tablero, ya teniendo tanto la transmisión y la potencia en esta
parte se empezará a evaluar las distintas formas de amplificación, los distintos sistemas
de disipación de calor, ya que la potencia requerida para llegar al tablero final es alta y
otros aspectos que a lo largo del desarrollo van siendo determinantes a la hora de la
implementación final, luego se escogerá los diferentes dispositivos con los cuales se
pretende implementar el tablero, ya sea con bombillos, matrices de punto, leds, etc.
Toda la información requerida para el desarrollo del proyecto será recopilada desde
distintas páginas de Internet, revistas tecnológicas y electrónicas, libros técnicos, etc.
74
4.1 INGENIERÍA DE DISEÑO
Para el desarrollo del proyecto se estudiaron varias alternativas para la puesta en
marcha. Los resultados fueron los siguientes.
El procesador de datos un microcontrolador de la familia PIC referencia PIC18F452
debido a su capacidad de almacenamiento en memoria FLASH, esto para las tablas de
adquisición del protocolo PS2 además de las extensas tablas para la visualización de
los caracteres. El lenguaje de programación implementado es PCW de la familia CCS,
con sus rutinas en C y el manejo de algoritmos en funciones permite un código más
robusto y eficaz, es así como el software de control de todo el proyecto se dividió en
funciones que fueron enlazadas en un código principal.
Debido a que este PIC cuenta con 40 pines y la cantidad de leds de las matrices y de
los displays suman 280 es inviable hacer el control solo con el microcontrolador, por
este motivo se emplearon registros de desplazamiento (shift register) para el manejo de
los leds. Además de su simplicidad de manejo al emplear un bus para el reloj y otro
para el dato serial.
Para la visualización de cada una de las letras y los números se emplearon tablas que
fueron almacenadas en la memoria FLASH del microcontrolador, dichas tablas fueron
realizadas con base en los dibujos plasmados en forma matricial y la correspondiente
activación de filas y columnas para el caso de las matrices y con el respectivo
corrimiento para el caso de los displays.
En la figura 28 se puede observar el esquema del proyecto por medio de un diagrama
de bloques que ilustra el orden y la configuración de las diferentes etapas que lo
conforman.
75
Figura 28. Esquema en Diagrama de Bloques del proyecto
4.2 CONFIGURACIÓN EN BCD PARA LOS NÚMEROS EN LOS
DISPLAYS 7 SEGMENTOS
NUMERO 1
CODIGO 11111001
NUMERO 2
CODIGO 10100100
76
NUMERO 3
CODIGO 10110000
NUMERO 4
CODIGO 10011001
4.3 CONFIGURACION BINARIA PARA LAS LETRAS
A C1 C2 C3 C4 C5
F1 1 1 0 1 1
F2 1 0 1 0 1
F3 0 1 1 1 0
F4 0 0 0 0 0
F5 0 1 1 1 0
F6 0 1 1 1 0
77
4.4 CIRCUITOS IMPLEMENTADOS Y DIAGRAMA DE FLUJO
FIGURA 29. Implementación de Circuitos
3_12
4_12
6_12
5_12
10_1
211
_12
12_1
213
_12
3_13
4_13
5_13
6_13
10_1
311
_13
12_1
3
RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6
3_14_15_16_1
10_111_112_1
3_34_35_36_3
10_311_312_3
3_44_45_46_4
10_411_412_4
78
FIGURA 30. Display 7 segmentos para el tiempo
3_74_75_7
10_76_7
11_712_7
3_8
5_84_8
6_810_811_812_8
3_94_95_96_9
10_911_912_9
3_104_105_106_10
10_1011_1012_10
3_24_25_26_2
10_211_212_2
3_5
5_54_5
6_510_511_512_5
3_64_65_66_6
10_611_612_6
3_14
4_14
5_14
10_1
46_
14
11_1
412
_14
13_1
43_
154_
155_
156_
1510
_15
11_1
512
_15
RC0RC1RC2RC3RC4RC5RC6
79
FIGURA 31. Microcontrolador PIC18F452 y Registros de desplazamiento para las faltas
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U4
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U5
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U6
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U7
74LS164
3_3
4_3
5_3
6_3
10_3
11_3
12_3
3_4
4_4
5_4
6_4
10_4
11_4
12_4
3_5
4_5
5_5
6_5
10_5
11_5
12_5
3_6
4_6
5_6
6_6
10_6
11_6
12_6
RA4
RA5
RA4 RA4 RA4
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U8
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U9
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U10
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U11
74LS164
3_7
4_7
5_7
6_7
10_7
11_7
12_7
3_8
4_8
5_8
6_8
10_8
11_8
12_8
3_9
4_9
5_9
6_9
10_9
11_9
12_9
3_10
4_10
5_10
6_10
10_10
11_10
12_10
RE2
RD7
RE2 RE2 RE2
80
FIGURA 32. Registros de desplazamiento para el marcador de cada equipo y para el
tiempo de juego
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U1
74LS164
MCLR/VPP1
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-4
RA3/AN3/VREF+5
RA4/T0CKI6
RA5/AN4/SS/LVDIN7
RE0/RD/AN5 8
RE1/WR/AN6 9
RE2/CS/AN7 10
OSC1/CLKI13
RA6/OSC2/CLKO14
RC0/T1OSO/T1CKI 15
RC2/CCP1 17
RC3/SCK/SCL 18
RD0/PSP0 19
RD1/PSP1 20
RD2/PSP2 21
RD3/PSP3 22
RD4/PSP4 27
RD5/PSP5 28
RD6/PSP6 29
RD7/PSP7 30
RC4/SDI/SDA 23
RC5/SDO 24
RC6/TX/CK 25
RC7/RX/DT 26
RB0/INT033
RB1/INT134
RB2/INT235
RB3/CCP2B36
RB437
RB5/PGM38
RB6/PGC39
RB7/PGD40
RC1/T1OSI/CCP2A 16
U2
PIC18F452
R110k
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U3
74LS164
RE
1
3_1
4_1
5_1
6_1
10_1
11_1
12_1
3_2
4_2
5_2
6_2
10_2
11_2
12_2RE0RE1
RE0 RE0
RA4RA5
RE2
RD7
RA0RA1RA2RA3
RC0RC1RC2RC3RC4RC5RC6
RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6
81
FIGURA 33. Registros para la visualización en las matrices de leds
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U12
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U13
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U14
74LS164
SRG8R
C1/->
& 1D1 32
4
5
6
10
8
11
12
9
13
U15
74LS164
3_14
4_14
5_14
6_14
10_14
11_14
12_14
13_14
3_15
4_15
6_15
5_15
10_15
11_15
12_15
12_13
11_13
10_13
6_13
5_13
4_13
3_133_12
4_12
5_12
6_12
10_12
11_12
12_12
13_12
RA0
RA1
RA0
RA2RA2
RA3
82
FIGURA 34. Diagrama de Flujo usado en la programación del PIC18F452
83
84
85
86
5. RESULTADOS
5.1 SIMULACIONES
Para las simulaciones del circuito se empleó el software PROTEUS el cual permite
implementar el fichero del PIC en un modelo que se desempeña a nivel casi real.
Los resultados al implementar los componentes prácticos y cargando el software en el
microcontrolador fueron los siguientes:
FIGURA 35. Pantallazo de la simulación empleando el software PROTEUS
87
5.2 FOTOGRAFÍAS DEL MONTAJE
88
6. CONCLUSIONES
• Se logró el desarrollo del tablero electrónico, con cada una de las
especificaciones requeridas.
• Se realizó el diseño e implementación del tablero con información detallada de tal
forma que el espectador posee datos oportunos y reales del marcador que tiene
cada uno de los equipos.
• Se desarrolló un sistema de comunicación con un teclado de tal forma que el
operario pueda ingresar la información que sea requerida en el tablero
electrónico.
• Este tipo de tableros electrónicos son muy importantes para el mercado, ya hoy
en día son muy utilizados como medio de información en diferentes comercios,
para brindar diferentes mensajes, comunicar y vender.
• Los registros de desplazamiento son una herramienta útil para el manejo de
matrices y displays por el ahorro de pines en el procesador y por su
funcionalidad.
89
• El protocolo PS2 es una herramienta útil para el uso de teclados casi
exclusivamente debido a que es pobre comparado con otros tipos de
comunicación, esto por su velocidad, distancia de transmisión y redundancia de
datos.
90
7. RECOMENDACIONES
• Debido a que en el proceso de pruebas se presentaron algunos problemas con la
corriente que circula por cada uno de los 10 display que se encuentran en el
circuito mostrado anteriormente (Ver figura 28), a que pedía mucha corriente y a
causa de esto se presentaban algunos bloqueos del PIC, en el proceso de
conteo, se recomienda conectar resistencias limitadoras de 100Ω, en cada uno
de los displays.
• La intensidad de brillo en los displays y las matrices depende de la corriente que
circula por ellos y esta a su vez por el voltaje eficaz, de esta forma en cuanto
mayor sea el tiempo de refrescamiento, mayor será su brillo.
91
BIBLIOGRAFÍA
• Eugenio Martín Cuenca, “Microcontroladores PIC: La Clave Del Diseño”.
Thomson Paraninfo, 2001.
• Faundez Zanuy, Marcos, “Circuitos Electrónicos Para Sistemas De
Comunicaciones”. Interamericana De España. 2003.
• Mark Horestein. “Microelectrónica: Circuitos y Dispositivos” Segunda edición.
Prentice Hall, 1997, México.
WEBLIOGRAFIA
• Aditec. Disponible en: http//www.aditeck.com.mx/pizarrasdeportivas [Consultada
el 25 de abril del 2006 a las 15:22]
• Multiled. Disponible en: http//www.multiled.com.ar/esp/relojes_gigantes.php
[Consultada el 25 de abril del 2006 a las 16:02]
• Nasio. Disponible en: http//www.nasio.thomasregister.com[Consultada el 25 de
abril del 2006 a las 15:22]
• Publik. Disponible en: http://www.publik.com.co/[Consultada el 25 de abril del
2006 a las 16:36]
• MICROCONTROLADORES. Disponible en
http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml. [Consultado en:
06 de junio del 2006 a las 21::20]
92
• MICROCHIP. Disponible en:
http://es.wikipedia.orgwiki/microchip_technology_inc. [Consultado en: 14 de Junio
del 2006 a las 20 :00]
• MAPLAB. Disponible en: http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab
[Consultado en: 14 de Junio del 2006 a las 17 :32]
• Learobotics. Disponible en:
www.iearobotics.com/personal/juan/publicaciones/art9/skypic .pdf -
http://micropic.wordpress.com/2007/01/22/mplab [Consultado en: 14 de Junio del
2006 a las 17 :32]
• Motorola: Disponible en www.gda.utp.educo/pub/lab_microcontroladores
[Consultado el 13 de abril del 2006 a las 19:24]
• Taller de tecnología: Disponible en:
http://www.colegiosanmateoapostol.edu.co/web/tallertecnologia/tallercap1.html
[Consultado el 13 de abril del 2006 a las 18:30]
• FPGA. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/FPGA [Consultado en: 15 de
abril del 2006 a las 15:44]
• MAX PLUS II Disponible en:
http://campusglobal.uc3m.es/asignaturas/C8.52.10004-
31/TCITIG/tutorial/paginas/paginassinusar/tutorial.htm [Consultado el 6 de junio
del 2006 a las 10:30]
• DIODO EMISOR DE LUZ. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED
[Consultado en: 1 de junio del 2006 a las 16 :04]
• PARAMETROS. Disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds.shtml [Consultado en: 3 de
junio del 2006 a las 12 :20]
• Cartel Electrónico. Disponible en: http://www.dbup.com.ar/cartel.htm [Consultado
el 12 de junio del 2006 a las 16 :01]
93
• Neoteo. Disponible en: www.neoteo.com/74ls164n.neo [Consultado el 12 de junio
del 2006 a las 16 :01]
• Pic-mania Disponible en: picmania.garcia-
cuervo.com/Proyectos_Teclado_PS2.htm - 48k -[Consultado el 12 de junio del
2006 a las 16 :01]
• Decreto POT. Disponible en:
http://www.camarabaq.org.co/cms/documentstorage/com.tms.cms.document.Doc
ument_f991e7d0-c0a8fa20-1a18ee20-
5c6f1595/decreto%200154%202000.pdf¨[Consultado en: 7 de julio del 2008 a las
12 :20]
94
ANEXO A
En este anexo se encuentra detallado el programa con el se ejecuto el
microcontrolador, utilizando lenguaje en C.
95
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Display 7 seg con 74LS164 //
// //
// Este programa maneja 10 displays 7 segmentos y 6 matrices de 7x5 //
// a través de shift register (74LS164) con una interface PS2 //
//Las conexiones son las siguientes: //
// RA0 = CLK_E1 RA1= DATA_E1 //
// RA2 = CLK_E2 RA3= DATA_E2 //
// RA4 = CLK_S RA5=DATA_S //
// //
// RE0 = CLK_F RE1=DATA_F //
// RE2 = CLK_T //
// //
// RB0 = RCV (Scan Code) RB1= //
// RB2 = RB3= Data (Scan Code) //
// RB4 = RB5= //
// RB6 = RB7= //
// //
// RC0 = ROW1 E2 RC1= ROW2 E2 //
// RC2 = ROW3 E2 RC3= ROW4 E2 //
// RC4 = ROW5 E2 RC5= ROW6 E2 //
// RC6 = ROW7 E2 RC7= //
// //
96
// RD0 = ROW1 E1 RD1= ROW2 E1 //
// RD2 = ROW3 E1 RD3= ROW4 E1 //
// RD4 = ROW5 E1 RD5= ROW6 E1 //
// RD6 = ROW7 E1 RD7= DATA_T //
// //
// Autores: JUAN DAVID HENAO //
// DIEGO BOHORQUEZ //
// TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS //
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <18F452.h>
#fuses HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP
#use delay(clock=20000000)
#use rs232(baud=19200, xmit=PIN_B2, rcv=PIN_B1)
#zero_ram
//#use rs232(baud=9600, xmit=PIN_B6, rcv=PIN_B7)
#byte port_a=0xF80
#byte port_b=0xF81
#byte port_c=0xF82
#byte port_d=0xF83
#byte port_e=0xF84
#byte tris_a=0xF92
#byte tris_b=0xF93
#byte tris_c=0xF94
97
#byte tris_d=0xF95
#byte tris_e=0xF96
#byte sspcon=0XFC6
//************************************************************************//
// DEFINICION DE LIBRERIAS A EMPLEAR //
//************************************************************************//
#include <stdlib.h>
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//************************************************************************//
// DEFINICIONES //
//************************************************************************//
#define clk_e1_up output_high(PIN_A0) //reloj en alto para 3 MATRICES EQUIPO1
#define clk_e1_down output_low(PIN_A0) //reloj en bajo para 3 MATRICES EQUIPO1
#define clk_e2_up output_high(PIN_A2) //reloj en alto para 3 MATRICES EQUIPO2
#define clk_e2_down output_low(PIN_A2) //reloj en bajo para 3 MATRICES EQUIPO2
#define clk_s_up output_high(PIN_A4) //reloj en alto para 4 DISPLAYS SCORE
#define clk_s_down output_low(PIN_A4) //reloj en bajo para 4 DISPLAYS SCORE
#define clk_f_up output_high(PIN_E0) //reloj en alto para 2 DISPLAYS FOUL
#define clk_f_down output_low(PIN_E0) //reloj en bajo para 2 DISPLAYS FOUL
#define clk_t_up output_high(PIN_E2) //reloj en alto para 2 DISPLAYS TIME
98
#define clk_t_down output_low(PIN_E2) //reloj en bajo para 2 DISPLAYS TIME
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//************************************************************************//
// DEFINICION DE VARIABLES //
//************************************************************************//
int i=0;
int j=0;
int m=0; //Cuando esta variable llega a 10 ya pas'o 1 segundo
int d1_f=0,d2_f=0; //dato 1 y 2 para las faltas
int d1_s=0,d2_s=0; //dato 1 y 2 para el score
int min=0,seg=0; //minutos y segundos para el display
int minutos=0,segundos=0; //minutos y segundos para el timer
char d1_fc[8]; //dato 1 en array para el display
char d2_fc[8]; //dato 2 en array para el display
char equipo1[]=' ' 's' 'y' 'f';
char equipo2[]=' ' 'x' '1' '0';
unsigned char edge, bitcount;
char got_interrupt;
char interrupt_count;
char status_b3;
#bit INTF_BIT = 0x0B.1 // INTCON BIT 1 = INTF RB0/INT External Interrupt Flag Bit
99
//-------- Tabla de caracteres correspondientes a la pulsación de la tecla
//-------- en modalidad normal (sin pulsar SHIFT)
unsigned char const unshifted[68][2] =
0x0d,9,
0x0e,'º', 0x15,'q', 0x16,'1', 0x1a,'z', 0x1b,'s', 0x1c,'a', 0x1d,'w',
0x1e,'2', 0x21,'c', 0x22,'x', 0x23,'d', 0x24,'e', 0x25,'4', 0x26,'3',
0x29,' ', 0x2a,'v', 0x2b,'f', 0x2c,'t', 0x2d,'r', 0x2e,'5', 0x31,'n',
0x32,'b', 0x33,'h', 0x34,'g', 0x35,'y', 0x36,'6', 0x39,',', 0x3a,'m',
0x3b,'j', 0x3c,'u', 0x3d,'7', 0x3e,'8', 0x41,',', 0x42,'k', 0x43,'i',
0x44,'o', 0x45,'0', 0x46,'9', 0x49,'.', 0x4a,'-', 0x4b,'l', 0x4c,'ñ',
0x4d,'p', 0x4e,''', 0x52,'´', 0x54,'`', 0x55,'¡', 0x5a,13, 0x5b,'+',
0x5d,'ç', 0x61,'<', 0x66,8, 0x69,'1', 0x6b,'4', 0x6c,'7', 0x70,'0',
0x71,'.', 0x72,'2', 0x73,'5', 0x74,'6', 0x75,'8', 0x79,'+', 0x7a,'3',
0x7b,'-', 0x7c,'*', 0x7d,'9',
0,0
;
//-------- Tabla de caracteres correspondientes a la pulsación de la tecla
//-------- en modalidad desplazamiento (pulsando SHIFT)
unsigned char const shifted[68][2] =
0x0d,9,
0x0e,'ª', 0x15,'Q', 0x16,'!', 0x1a,'Z', 0x1b,'S', 0x1c,'A', 0x1d,'W',
0x1e,'"', 0x21,'C', 0x22,'X', 0x23,'D', 0x24,'E', 0x25,'$', 0x26,'·',
0x29,' ', 0x2a,'V', 0x2b,'F', 0x2c,'T', 0x2d,'R', 0x2e,'%', 0x31,'N',
100
0x32,'B', 0x33,'H', 0x34,'G', 0x35,'Y', 0x36,'&', 0x39,'L', 0x3a,'M',
0x3b,'J', 0x3c,'U', 0x3d,'/', 0x3e,'(', 0x41,';', 0x42,'K', 0x43,'I',
0x44,'O', 0x45,'=', 0x46,')', 0x49,':', 0x4a,'_', 0x4b,'L', 0x4c,'Ñ',
0x4d,'P', 0x4e,'?', 0x52,'¨', 0x54,'^', 0x55,'¿', 0x5a,13, 0x5b,'*',
0x5d,'Ç', 0x61,'>', 0x66,8, 0x69,'1', 0x6b,'4', 0x6c,'7', 0x70,'0',
0x71,'.', 0x72,'2', 0x73,'5', 0x74,'6', 0x75,'8', 0x79,'+', 0x7a,'3',
0x7b,'-', 0x7c,'*', 0x7d,'9',
0,0
;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//************************************************************************//
// DEFINICION DE FUNCIONES //
//************************************************************************//
void foul(int d1_f,int d2_f);
void score(int d1_s,int d2_s);
void time(int min,int seg);
int32 vector(int dato);
int matriz(char caracter,int pos);
void init_kb(void); //Inicializa rutina y contadores del teclado ps2
void decode(unsigned char sc); //Decodifica la pulsación realizada
//convirtiendola a un caracter de la tabla
void init_timer1(); //Esta funciona inicializa el timer1
101
void dis_timer1(); //Esta funciona deshabilita el timer1
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//************************************************************************//
// VECTOR DE INTERRUPCIONES //
//************************************************************************//
#int_ext
void int_ext_isr(void)
unsigned char data;
//-------- Los bit 3 a 10 se considerran datos. Paridad, start y stop
//-------- son ignorados
if(bitcount < 11 && bitcount > 2)
data = (data >> 1);
status_b3 = input(PIN_B3);
if((status_b3) == 1)
data = data | 0x80;
//-------- Todos los bits se han recibido
if(--bitcount == 0)
decode(data);
data = 0;
bitcount = 11;
102
got_interrupt = TRUE;
got_interrupt = TRUE;
interrupt_count++;
disable_interrupts(INT_EXT);
#int_TIMER1 //Interrupcion de Timer 1 Viene cada 500ms
void TIMER1_isr()
m=m+1;
if(m>=10) // es porque pas'o 1 segundo
m=0;
segundos=segundos+1;
if(segundos>59) // es porque pas'o 1 minuto
segundos=0;
minutos=minutos+1;
if(minutos>99) //para que no se deborden los 2 digitos
minutos=0;
time(minutos,segundos); //va a visualizar el tiempo
set_timer1(3035);
103
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void main (void)
set_tris_a(0b00000000); //Puerto A todo como salida digital
set_tris_c(0b00000000); //Configuración del puerto C
set_tris_d(0b00000000); //Configuración del puerto D
set_tris_e(0b00000000); //Configuración del puerto E
delay_ms(100); //Tiempo de estabilidad
init_kb(); //Inicializa el teclado PS2
output_float(PIN_B0);
output_float(PIN_B3);
port_b_pullups(TRUE);
delay_us(5);
output_low(PIN_B5);
port_c=0b11111111;
port_d=0b11111111;
interrupt_count = 0; //Inicializa las variables de la interrupcion
got_interrupt = FALSE; //Inicializa las variables de la interrupcion
status_b3 = 0; //Inicializa las variables de la interrupcion
ext_int_edge(H_TO_L); //Interrupción por flanco de bajada
INTF_BIT = 0; //Borra bandera de interrupción para RB0
enable_interrupts(INT_EXT); //Habilita interrupción por RB0
enable_interrupts(global);
foul(1,2);
104
score(93,87);
time(minutos,segundos);
init_timer1();
for(i=0;i<=15;i++) //inicializa los registros del equipo1
output_bit( PIN_A1,0);
clk_e1_up;
clk_e1_down;
for(i=0;i<=15;i++) //inicializa los registros del equipo2
output_bit( PIN_A3,0);
clk_e2_up;
clk_e2_down;
// printf("\r\n %c",equipo1[1]);
for(;;)
restart_wdt();
if(got_interrupt == TRUE)
got_interrupt = FALSE;
//delay_ms(50);
INTF_BIT = 0;
enable_interrupts(INT_EXT);
105
for(j=1;j<=3;j++)
for(i=1;i<=5;i++)
port_d=matriz(equipo1[j],i); //saca los datos de las filas
if(j==1 && i==1)
output_bit( PIN_A1,1); //envia el primer 1
else
output_bit( PIN_A1,0); //corre los 0
clk_e1_up; //flanco de relój arriba
clk_e1_down; //flanco de relój abajo
//delay_ms(100);
for(j=1;j<=3;j++)
for(i=1;i<=5;i++)
port_c=matriz(equipo2[j],i); //saca los datos de las filas
if(j==1 && i==1)
output_bit( PIN_A3,1); //envia el primer 1
else
output_bit( PIN_A3,0); //corre los 0
106
clk_e2_up; //flanco de relój arriba
clk_e2_down; //flanco de relój abajo
//delay_ms(100);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void init_kb(void)
bitcount = 11;
printf("\n\rPC AT Keyboard Interface Ver 1.0 by XP8100");
printf("\n\rAdpapted for 16F628A by Redpic");
printf("\n\rDecoder and Monitoring for 16F628A connected ...\n\r\n\r");
void decode(unsigned char sc)
static unsigned char is_up=0, shift = 0, mode = 0;
unsigned char l;
printf("[%X]",sc);
//-------- El último dato recibido fue el identificador de Up-Key
if (!is_up)
switch (sc)
107
//-------- Identificador de Up-Key
case 0xF0 :
is_up = 1;
break;
//-------- SHIFT Izquierdo
case 0x12 :
shift = 1;
break;
//-------- SHIFT Derecho
case 0x59 :
shift = 1;
break;
//-------- ENTER
case 0x5A :
shift = 0;
printf("\n\r");
break;
//-------- Si no es ninguno de los identificadores especiales, procesar
//-------- pulsación, localizando caracter en tabla de caracteres.
default:
//-------- Pulsación normal
if(!shift)
108
for(l = 0; unshifted[l][0]!=sc && unshifted[l][0]; l++);
if (unshifted[l][0] == sc)
printf("<%c>", unshifted[l][1]);
else
//-------- Pulsación + SHIFT presionado
for(l = 0; shifted[l][0]!=sc && shifted[l][0]; l++);
if (shifted[l][0] == sc)
printf("<%c>", shifted[l][1]);
break;
// --- End Switch
else
//-------- No se permiten 2 0xF0 en una fila
is_up = 0;
switch (sc)
109
//-------- SHIFT Izquierdo
case 0x12 :
shift = 0;
break;
//-------- SHIFT Derecho
case 0x59 :
shift = 0;
break;
// --- End Switch
void foul(int d1_f,int d2_f) //Esta función visualiza las faltas
itoa(vector(d1_f),10,d1_fc);
itoa(vector(d2_f),10,d2_fc);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el primer display
output_bit( PIN_E1,d2_fc[i]-48);
clk_f_up;
clk_f_down;
for(i=0;i<8;i++)
output_bit( PIN_E1,d1_fc[i]-48); //visualiza en el segundo display
clk_f_up;
110
clk_f_down;
void score(int d1_s,int d2_s)
int ds1_l,ds1_h;
int ds2_l,ds2_h;
char string[3];
char ds[8];
itoa(d1_s,10,string);
ds1_h=(int)string[0]-48;
ds1_l=(int)string[1]-48;
itoa(d2_s,10,string);
ds2_h=(int)string[0]-48;
ds2_l=(int)string[1]-48;
if (d1_s<10)
ds1_l=ds1_h;
ds1_h=0;
if (d2_s<10)
ds2_l=ds2_h;
ds2_h=0;
itoa(vector(ds2_l),10,ds);
111
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el primer display
output_bit( PIN_A5,ds[i]-48);
clk_s_up;
clk_s_down;
itoa(vector(ds2_h),10,ds);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el segundo display
output_bit( PIN_A5,ds[i]-48);
clk_s_up;
clk_s_down;
itoa(vector(ds1_l),10,ds);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el tercer display
output_bit( PIN_A5,ds[i]-48);
clk_s_up;
clk_s_down;
itoa(vector(ds1_h),10,ds);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el cuarto display
output_bit( PIN_A5,ds[i]-48);
clk_s_up;
clk_s_down;
112
void time(int min,int seg)
int m_l,m_h;
int s_l,s_h;
char string[3];
char pt[8];
itoa(min,10,string);
m_h=(int)string[0]-48;
m_l=(int)string[1]-48;
itoa(seg,10,string);
s_h=(int)string[0]-48;
s_l=(int)string[1]-48;
if (min<10)
m_l=m_h;
m_h=0;
if (seg<10)
s_l=s_h;
s_h=0;
itoa(vector(s_l),10,pt);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el primer display
output_bit( PIN_D7,pt[i]-48);
113
clk_t_up;
clk_t_down;
itoa(vector(s_h),10,pt);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el segundo display
output_bit( PIN_D7,pt[i]-48);
clk_t_up;
clk_t_down;
itoa(vector(m_l),10,pt);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el tercer display
output_bit( PIN_D7,pt[i]-48);
clk_t_up;
clk_t_down;
itoa(vector(m_h),10,pt);
for(i=0;i<8;i++) //visualiza en el cuarto display
output_bit( PIN_D7,pt[i]-48);
clk_t_up;
clk_t_down;
int32 vector(int dato) //Retorna el numero a visualizar en bcd
114
switch (dato)
case 1:
return 11111001;
break;
case 2:
return 10100100;
break;
case 3:
return 10110000;
break;
case 4:
return 10011001;
break;
case 5:
return 10010010;
break;
case 6:
return 10000010;
break;
case 7:
return 11111000;
break;
case 8:
115
return 10000000;
break;
case 9:
return 10011000;
break;
case 0:
return 11000000;
break;
default:
return 10000000;
break;
int matriz(char caracter,int pos)
switch (caracter)
case 'a':
switch (pos)
case 1:
return 3;
case 2:
return 117;
case 3:
return 118;
116
case 4:
return 117;
case 5:
return 3;
default:
return 255;
break;
case 'b':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 54;
case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 73;
default:
return 255;
break;
117
case 'c':
switch (pos)
case 1:
return 65;
case 2:
return 62;
case 3:
return 62;
case 4:
return 62;
case 5:
return 93;
default:
return 255;
break;
case 'd':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 62;
118
case 3:
return 62;
case 4:
return 93;
case 5:
return 99;
default:
return 255;
break;
case 'e':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 54;
case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 62;
default:
119
return 255;
break;
case 'f':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 118;
case 3:
return 118;
case 4:
return 118;
case 5:
return 126;
default:
return 255;
break;
case 'g':
switch (pos)
case 1:
return 65;
120
case 2:
return 62;
case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 69;
default:
return 255;
break;
case 'h':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 119;
case 3:
return 119;
case 4:
return 119;
case 5:
121
return 0;
default:
return 255;
break;
case 'i':
switch (pos)
case 1:
return 62;
case 2:
return 62;
case 3:
return 0;
case 4:
return 62;
case 5:
return 62;
default:
return 255;
break;
case 'j':
switch (pos)
122
case 1:
return 94;
case 2:
return 62;
case 3:
return 100;
case 4:
return 126;
case 5:
return 126;
default:
return 255;
break;
case 'k':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 119;
case 3:
return 107;
case 4:
123
return 93;
case 5:
return 62;
default:
return 255;
break;
case 'l':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 63;
case 3:
return 63;
case 4:
return 63;
case 5:
return 63;
default:
return 255;
break;
124
case 'm':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 125;
case 3:
return 123;
case 4:
return 125;
case 5:
return 0;
default:
return 255;
break;
case 'n':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 125;
case 3:
125
return 123;
case 4:
return 119;
case 5:
return 0;
default:
return 255;
break;
case 'ñ':
switch (pos)
case 1:
return 2;
case 2:
return 118;
case 3:
return 110;
case 4:
return 94;
case 5:
return 2;
default:
return 255;
126
break;
case 'o':
switch (pos)
case 1:
return 65;
case 2:
return 62;
case 3:
return 62;
case 4:
return 62;
case 5:
return 65;
default:
return 255;
break;
case 'p':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
127
return 118;
case 3:
return 118;
case 4:
return 118;
case 5:
return 121;
default:
return 255;
break;
case 'q':
switch (pos)
case 1:
return 65;
case 2:
return 62;
case 3:
return 46;
case 4:
return 30;
case 5:
return 1;
128
default:
return 255;
break;
case 'r':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 118;
case 3:
return 102;
case 4:
return 86;
case 5:
return 57;
default:
return 255;
break;
case 's':
switch (pos)
case 1:
129
return 89;
case 2:
return 54;
case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 77;
default:
return 255;
break;
case 't':
switch (pos)
case 1:
return 126;
case 2:
return 126;
case 3:
return 0;
case 4:
return 126;
130
case 5:
return 126;
default:
return 255;
break;
case 'u':
switch (pos)
case 1:
return 64;
case 2:
return 63;
case 3:
return 63;
case 4:
return 63;
case 5:
return 64;
default:
return 255;
break;
case 'v':
131
switch (pos)
case 1:
return 96;
case 2:
return 95;
case 3:
return 63;
case 4:
return 95;
case 5:
return 96;
default:
return 255;
break;
case 'w':
switch (pos)
case 1:
return 0;
case 2:
return 95;
case 3:
return 111;
132
case 4:
return 95;
case 5:
return 0;
default:
return 255;
break;
case 'x':
switch (pos)
case 1:
return 28;
case 2:
return 107;
case 3:
return 119;
case 4:
return 107;
case 5:
return 28;
default:
return 255;
break;
133
case 'y':
switch (pos)
case 1:
return 124;
case 2:
return 123;
case 3:
return 7;
case 4:
return 123;
case 5:
return 124;
default:
return 255;
break;
case 'z':
switch (pos)
case 1:
return 30;
case 2:
return 46;
134
case 3:
return 54;
case 4:
return 58;
case 5:
return 60;
default:
return 255;
break;
case '+':
switch (pos)
case 1:
return 119;
case 2:
return 119;
case 3:
return 0;
case 4:
return 119;
case 5:
return 119;
default:
135
return 255;
break;
case '-':
switch (pos)
case 1:
return 119;
case 2:
return 119;
case 3:
return 119;
case 4:
return 119;
case 5:
return 119;
default:
return 255;
break;
case '1':
switch (pos)
case 1:
return 59;
136
case 2:
return 61;
case 3:
return 0;
case 4:
return 63;
case 5:
return 63;
default:
return 255;
break;
case '2':
switch (pos)
case 1:
return 57;
case 2:
return 30;
case 3:
return 46;
case 4:
return 54;
case 5:
137
return 57;
default:
return 255;
break;
case '3':
switch (pos)
case 1:
return 94;
case 2:
return 62;
case 3:
return 58;
case 4:
return 52;
case 5:
return 78;
default:
return 255;
break;
case '4':
switch (pos)
138
case 1:
return 119;
case 2:
return 115;
case 3:
return 117;
case 4:
return 0;
case 5:
return 119;
default:
return 255;
break;
case '5':
switch (pos)
case 1:
return 88;
case 2:
return 54;
case 3:
return 54;
case 4:
139
return 54;
case 5:
return 78;
default:
return 255;
break;
case '6':
switch (pos)
case 1:
return 67;
case 2:
return 61;
Case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 78;
default:
return 255;
break;
140
case '7':
switch (pos)
case 1:
return 62;
case 2:
return 94;
case 3:
return 110;
case 4:
return 118;
case 5:
return 120;
default:
return 255;
break;
case '8':
switch (pos)
case 1:
return 73;
case 2:
return 54;
case 3:
141
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 73;
default:
return 255;
break;
case '9':
switch (pos)
case 1:
return 89;
case 2:
return 54;
case 3:
return 54;
case 4:
return 54;
case 5:
return 65;
default:
return 255;
142
break;
case '0':
switch (pos)
case 1:
return 65;
case 2:
return 46;
case 3:
return 54;
case 4:
return 58;
case 5:
return 65;
default:
return 255;
break;
default:
return 0;
break;
143
void init_timer1() //Inicializar Timer 1
m=0; //Cuando m sea 10 el timer cuenta 1 segundo
setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8);
set_timer1(3035); //para que cuente 100ms con un XTAL=20MHZ
enable_interrupts(INT_TIMER1); //Habilita interrupcion por timer1
enable_interrupts(global);
void dis_timer1() //Inicializar Timer 1
m=0; //Cuando m sea 10 el timer cuenta 1 segundo
setup_timer_1(T1_DISABLED); //no temporizacion en primer ciclo
disable_interrupts(INT_TIMER1);