ESTA SEMANA TRABAJAREMOS DE LA SIGUIENTE MANERA:
EL DÍA LUNES: TENDREMOS TEORÍA DE ELECTRÓNICA.
EL DÍA MARTES: TENDREMOS TEORÍA (EN CASO DE NO TENER ACTIVIDAD)
EL DÍA JUEVES: IMPRIMIR Y COMPRAR EL MATERIAL QUE LES HAGA FALTA.
PRÁCTICA
NO. 21 “EL DISPLAY”
OBJETIVO:
Examinar
e identificar el funcionamiento, las conexiones y aplicaciones del display.
TIPO
DE PRÁCTICA
Los
alumnos se encuentran colocados en mesas, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS
TEÓRICOS
El displays
de 7 segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de
números en muchos dispositivos electrónicos.
Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su
bajísima demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su
simplicidad. Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar
cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los
elementos y representar todos los números en el display (Del 0 al 9).
El display
de 7 segmentos más común es el de color rojo, por su facilidad de
visualización. Cada elemento Del display
tiene asignado una letra que identifica su posición en el arreglo Del display.
Si
se activan o encienden todos los segmentos se forma el
Si se activan o encienden todos los segmentos se forma el
número "8"
Si se activan solo los segmentos: "a,b,c,d,f," se forma el número "0"
Si se activan solo los segmentos: "a,b,g,e,d," se forma el número "2"
Si se activan solo los segmentos: "b,c,f,g," se forma el número "4" p.d. representa el punto decimal
Si se activan solo los segmentos: "a,b,c,d,f," se forma el número "0"
Si se activan solo los segmentos: "a,b,g,e,d," se forma el número "2"
Si se activan solo los segmentos: "b,c,f,g," se forma el número "4" p.d. representa el punto decimal
El display ánodo común
En el display ánodo común, todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentación. En este
caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a
tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el
elemento
El display cátodo común
El display
cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento
de estos hay que poner el ánodo del segmento a encender a Vcc (tensión de la
fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de la corriente
También hay display alfanuméricos que permiten representar tanto letras como
números
Los display se verifican si son de
ánodo común o cátodo común de la siguiente manera, en la parte lateral del
display encontramos una serie de números y letras, en el cual la segunda letra
nos indicara con una A que es ánodo y con una C que es cátodo. Ejemplo: DA05=La
segunda letra es A por lo tanto es un display de ánodo común.DC04=La segunda
letra es C por lo tanto es un display de cátodo común.
DESCRIPCIÓN
DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Materiales
|
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costo
|
|
|
Institución
|
Alumno
|
|
||
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$
80.00
|
|
1mt*
|
Alambres
para protoboard
|
|
X
|
$
3.00
|
|
1*
|
Porta
pila
|
|
X
|
$
4.00
|
|
1*
|
Pila
de 9 volts
|
|
X
|
$
10.00
|
|
1
|
Circuito
integrado 74LS47
|
|
X
|
$
37.00
|
|
2*
|
Resistencias
de 220 Ohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 2.00
|
|
2
|
Display
ánodo común
|
|
X
|
$
12.00
|
|
1
|
Dipswitch
de 4 interruptores
|
|
X
|
$
4.00
|
Costo total de la práctica: $ 53.00
* El
material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el
niño, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo
comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.-
Arme en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con la
conexión de los
Componentes.
2.-
Tener cuidado como conecta el circuito integrado para que no quede invertido (en
caso de
Duda pregunte al docente)
3.- Verificar el tipo de display que
tiene, para poder localizar la conexión común.
4.- Un vez identificado el display,
realice lo siguiente para localizar las terminales:
v Conecte la pila de 9 volts al porta
pila o utilice su fuente de alimentación.
v Conecte el positivo (cable rojo) del
porta pila a la patita o pin 3 (centro) del display de color gris y con el
negativo (cable negro) toque momentáneamente cada uno de los demás pines o
patitas, anote a que letra corresponde cada uno de los pines.
En caso
de que sea el display de color
negro, colocar el positivo (cable rojo) a la patita o pin 3 de lado izquierdo y
después con el negativo (cable negro) ir tocando momentáneamente cada uno de
los demás pines para identificar a que letra corresponden, anotar sus
resultados.
5.- Una vez localizadas las terminales
del display, interconecte el circuito del diagrama 1.
6.- Una vez terminado de interconectar,
revise sus conexiones.
7.- Conecte la pila con la porta pila o
fuente de alimentación a las terminales del protoboard.
8.- suba o pulse las conexiones de los
interruptores, de tal manera que vaya obteniendo la numeración en el display, anote sus
combinaciones.
9.- Desconecte la porta pila o fuente
de alimentación del protoboard y desarme el circuito.
DIAGRAMA 1
|
COMBINACIONES:
|
10.-
Arme en el protoboard el circuito del diagrama 2, siguiendo los siguientes
pasos:
a)
El primer paso es colocar seguidamente los cuatro display en
el protoboard, todos con el puntito en una misma dirección
b)
Después de colocados se debe conectar la tierra, en este
caso son los pines 3 y 8 de cada display, procura la estética, para que no
halla fallas en el circuito.
c)
Seguidamente se tiene que identificar los pines que
corresponda a cada led del display para así conocer cuales conectar para formar
en este caso la letra que se desea
d) Ya identificados los pines se procede a
conectarlos con resistencias de 220 ohm o 330ohms hacia positivo, esto para un
funcionamiento óptimo y salvaguardar la vida útil del display. Las resistencias
deben estar derechas y sin formar curvaturas, para evitar fallas.
e)
Ya que este todo conectado, se comprueba que esté
funcionando con normalidad, y que lo que aparezca en los display sea lo
deseado, para encender esto use un voltaje de 5volts, corriente directa.
DIAGRAMA 2 ÁNODO COMÚN
CÁTODO
COMÚN
El display cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a
tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el ánodo del segmento a
encender a Vcc (tensión de la fuente) a través de una resistencia para
limitar el paso de la corriente.
También hay display alfanuméricos que permiten
representar tanto letras como números.
CUESTIONARIO
1.-
¿Qué función tiene el diswitch en el circuito del diagrama 1?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.-
¿Describe cómo se conecta el display ánodo común?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.-
¿Describe cómo se conecta el display cátodo común?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- ¿Cómo diferencias un display ánodo común
de un cátodo común?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS
DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se
tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la
práctica.
Calificación del 10% = cuando la
práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos
anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje
equivalente a cada práctica, cuando se
entreguen a destiempo.
PRÁCTICA
NO. 22 “CONTADOR AUTOMÁTICO”
OBJETIVO:
Reconocer el funcionamiento del display
y los circuitos integrados aplicados en un circuito contador automático.
TIPO
DE PRÁCTICA
Los
alumnos se encuentran colocados en mesas, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS
TEÓRICOS
Un 7490 es un contador
que puede contar del 0 al 9 de una forma cíclica, y ese es su modo natural. QA,
QB. QC y QD son cuatro bits en un número binario, y esto pines se ciclan desde
el 0 al 9. Puedes configurar el chip para que cuente a otro número máximo de
números y luego volver a cero. Se hace cambiando el cableado de las líneas R01,
R02, R91 y R92. Si R01 y R02 son 1, es decir, 5 voltios, y tanto R91 o R92 son
0 (tierra), entonces el chip reseteará QA, QB, QC y QD a cero. Si R91 o R92 es
1 (de nuevo 5 voltios), entonces e contador en QA, QB, QC y QD irá a 1001.
Veamos un gráfico del chip 7490 para ver mejor los pines.
Para crear un contador divisible por
10, primero conectas el pin 5 a los cinco voltios y el pin 10 a tierra
para alimentar el chip. Entonces conectas el pin 12 al pin 1 y pones tierra a
los pines 2,3, 6 y 7. Pones en marcha la señal de reloj de entrada (para la
base de tiempo o un contador previo) en el pin 14. La salida aparece en QA, QB,
QC y QD. Usa la salida en el pin 11 para conectar la siguiente fase.
Para crear un contador divisible por 6,
de nuevo, primero conectas el pin 5 a los cinco voltios y el pin 10 para
dar energía el chip. Conectas el pin 12 al pin 1 y das tierra a los pines 6 y
7. Conectas el pin 2 al pin 9, y el pin 3 al pin 8. Pon en marcha la señal
interna del reloj al igual que hicimos con el ejemplo anterior, en
el pin 14. La salida aparece en QA, QB y QC. Usa el pin 8 para conectar la
siguiente fase.
El circuito integrado 7447 o subfamilia
(74LS47, 74F47, 74S47, 74HCT47,..) es un circuito integrado que convierte el
código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que permiten activar
un display de 7 segmentos de ánodo común en donde la posición de cada barra
forma el número decodificado.
Si queremos utilizar tecnología CMOS
tenemos el 4511.
Las salidas del circuito hacia los
segmentos del display son en colector
abierto. Pudiendo de esta manera controlar display que consuman 40 mA
máximo por segmento.
Este decodificador sirve para mostrar salidas decimales a
entradas binarias. Las entradas pueden estar dadas por cualquier dispositivo
que tenga 4 salidas digitales como un puerto de un PIC o un micro, o utilizando
switches para conmutar los unos y ceros.
DESCRIPCIÓN
DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Materiales
|
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por
|
Costo
|
|
|
Institución
|
Alumno
|
|
||
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$
80.00
|
|
1*
|
Alambres
para protoboard
|
|
X
|
$ 3.00
|
|
1*
|
Porta
pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
|
1*
|
Pila
de 9 volts
|
|
X
|
$
10.00
|
|
1*
|
Resistencia
de 10 Kohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
|
7
|
Resistencias
de 220 ohm
|
|
X
|
$ 7.00
|
|
1*
|
Potenciómetro
de 100 k
|
|
X
|
$ 8.00
|
|
1*
|
Potenciómetro
de 5 k
|
|
X
|
$ 8.00
|
|
1*
|
Led
de 5 mm
|
|
X
|
$ 1.50
|
|
1
|
Circuito
integrado 74LS90
|
|
X
|
$
36.00
|
|
1*
|
Circuito
integrado 74LS47
|
|
X
|
$
37.00
|
|
1*
|
Circuito
integrado NE 555
|
|
X
|
$ 5.00
|
|
1*
|
Display
ánodo común
|
|
X
|
$
6.00
|
|
1*
|
Capacitor
electrolítico de 10 mF
|
|
X
|
$
3.00
|
|
1*
|
Push-boton
NA
|
|
X
|
$ 3.00
|
Costo total de la práctica: $ 41.00
* El
material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el
alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo
comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.- Verificar que se cuente con todo el material.
2.-
Armar en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con las
polaridades del led, fototransistor, capacitor electrolítico.
3.-
Verificar que las conexiones con los alambres sean exactas para evitar corto
circuito entre los componentes.
4.-
Ir conectando con cuidado de integrado
ha integrado para evitar equivocaciones,
5.-
Verificar las conexiones de alimentación de los integrados.
6.-
Conectar con cuidado las terminales del display, para evitar mala numeración.
7.-
Verificar la interconexión de la resistencia de 10 kilohms.
8.-
Conectar la pila a la porta pila, e interconectar el positivo y negativo al
protoboard.
9.-
Verificar que el led que está conectado al NE555, debe parpadear, en caso de no
hacerlo verificar conexionado.
10.-
observar el funcionamiento y anotarlo.
DIAGRAMA 1
FUNCIONAMIENTO
Se basa en que el generador de pulsos
LM555 trabaja a una alta frecuencia de reloj, y al pulsar S1 aplicamos esos
pulsos a la entrada de un contador ascendente 74192, aunque también lo podemos
ajustar como descendente. El número generado es comparado por un 7485 con el
que hayamos colocado en la entrada de datos A de este integrado.
El contador electrónico digital es muy
útil por ello en la actualidad estamos rodeados de dispositivos que disponen de
algún tipo de contador digital, incluso en la mayoría de los electrodomésticos
vienen equipados con uno.
Nuestro contador digital tiene un campo
muy amplio para su aplicación de forma rotacional (cuantas vueltas efectúa un
objeto) o de forma secuencial (Ej. en una empresa para el conteo de
cajas de producto, etc.)
CUESTIONARIO
1.-
¿Porque parpadea el led que está en el potenciómetro de 5 k y el pin 3 del
NE555?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.-
¿Qué sucede en el display cuando se aprieta el push-boton?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.-
¿Qué sucede en el led cuando se gira el potenciómetro de 100 k?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.-
¿Qué sucede en l led cuando se gira el potenciómetro de 5k?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS
DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se
tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la
práctica.
Calificación del 10% = cuando la
práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos
anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje
equivalente a cada práctica, cuando se
entreguen a destiempo.
PRÁCTICA
NO. 23 “CONTADOR AUTOMÁTICO CON FOTOTRANSISTOR Y DISPLAY”
OBJETIVO:
Interpretar
el funcionamiento del display en un circuito contador automático con
fototransistor.
TIPO
DE PRÁCTICA
Los
alumnos se encuentran colocados en mesas, pero trabajan en forma individual.
ASPECTOS
TEÓRICOS
El fototransistor es
Sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre
la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el
transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que
el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del
transistor.
Un fototransistor es igual a un
transistor común, con la diferencia que el primero puede trabajar de 2 formas:
a)
Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo
común).
b)
Como fototransistor, cuando la luz que incide en este
elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).
Puede utilizarse de las dos en formas
simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin
de la base sin conectar.
En el mercado se encuentran
fototransistores tanto con conexión de base como sin ella y tanto en cápsulas
plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente.
Se han utilizado en lectores de cinta y
tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra
óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n. También se
pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuando forman parte de
un sensor de proximidad.
Se utilizan ampliamente encapsulados
conjuntamente con un LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la
interrupción del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de
transmisión y de reflexión.
Para obtener un circuito
equivalente de un fototransistor, basta agregar a un transistor común un
fotodiodo, conectando en el colector del transistor el cátodo del fotodiodo y
el ánodo a la base.
Fototransistor. Transistor el cual es activado por la incidencia de
la luz en la región de base generando portadores en ella, el mismo
tiene una ventana que permite la entrada de luz.
DISPLAY
Se llama visualizador, display en
inglés, a un dispositivo de ciertos aparatos electrónicos que permite mostrar
información al usuario de manera visual. Un visualizador de una señal
de vídeo se lo llama más comúnmente pantalla; los dos ejemplos más comunes son el televisor y
el Monitor de computadora. Un visualizador es un tipo de dispositivo
de salida.
Los primeros visualizadores, similares
a los de los ascensores, se construían con lámparas que iluminaban las
leyendas. Un ejemplo son los ascensores, que para cada piso existía una luz
detrás de una silueta con forma de número.
A partir de la aparición
de calculadoras, cajas registradoras e instrumentos de medida
electrónicos que muestran distintas informaciones, ya se puede hablar con
propiedad de visualizadores. Un tubo Nixie es semejante a una lámpara de neón
pero con varios ánodos que tienen la forma de los símbolos que se quiere
representar. Otro avance fue la invención del visualizador de 7 segmentos.
En un visualizador de
7 segmentos se representan los dígitos 0 a 9 iluminando los segmentos
adecuados. También suelen contener el punto o la coma decimal. A veces se
representan también algunos caracteres como la "E" (Error),
"b" o "L" (Low Battery), etc., pero para representar los
caracteres alfabéticos se introdujo el visualizador de 14 segmentos. El
visualizador de 14 segmentos tuvo éxito reducido y sólo existe de forma
marginal debido a la competencia de la matriz de 5x7 puntos. Los visualizadores
de segmentos se fabrican en diversas tecnologías: Incandescencia,
de cátodo frío, LED, cristal líquido, fluorescente, etc.
DESCRIPCIÓN
DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Materiales
|
Cantidad
|
Descripción
|
Proporcionado por:
|
Costos
|
|
|
Institución
|
Alumno
|
|
||
|
1*
|
Protoboard
|
|
X
|
$ 80.00
|
|
1*
|
Alambres
para protoboard
|
|
X
|
$ 3.00
|
|
1*
|
Porta
pila
|
|
X
|
$ 4.00
|
|
1*
|
Pila
de 9 volts
|
|
X
|
$ 10.00
|
|
1*
|
Resistencia
de 10 Kohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
|
1*
|
Fototransistor
|
|
X
|
$ 15.00
|
|
2*
|
Resistencias
de 220 Ohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 2.00
|
|
1
|
Led
azul
|
|
X
|
$ 2.00
|
|
1*
|
Led
normal 5mm
|
|
X
|
$ 1.50
|
|
1
|
Circuito
integrado 74LS00
|
|
X
|
$ 25.00
|
|
1*
|
Circuito
integrado 74LS90
|
|
X
|
$ 36.00
|
|
1*
|
Circuito
integrado 74LS47
|
|
X
|
$ 37.00
|
|
1*
|
Display
ánodo común
|
|
X
|
$ 6.00
|
|
1*
|
Resistencia
de 1 Kohm a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
|
1*
|
Resistencia
de100 Kohms a ½ watt
|
|
X
|
$ 1.00
|
|
1*
|
Capacitor
de 0.1 mF
|
|
X
|
$ 2.00
|
|
1*
|
Capacitor
electrolítico de 10 mF
|
|
X
|
$ 3.00
|
|
1*
|
Circuito
integrado NE 555
|
|
X
|
$ 5.00
|
Costo total de la práctica: $ 27.00
* El
material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el
alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo
comprar el material que no tiene asterisco.
PROCEDIMIENTO
1.- Verificar que se cuente con todo el material.
2.-
Armar en el protoboard el circuito del diagrama 1, teniendo cuidado con las
polaridades del led, fototransistor, capacitor electrolítico.
3.-
Verificar que las conexiones con los alambres sean exactas para evitar corto
circuito entre los componentes.
4.-
Ir conectando con cuidado de integrado a
integrado para evitar equivocaciones,
5.-
Verificar las conexiones de alimentación de los integrados.
6.-
Conectar con cuidado las terminales del display, para evitar mala numeración.
7.-
Verificar la interconexión de las resistencias de 1 kilohms y la de 100 kilohms.
8.-
Conectar la pila a la porta pila, e interconectar el positivo y negativo al
protoboard.
9.-
Verificar que el led que está conectado al NE555, debe parpadear, en caso de no
hacerlo verificar conexionado.
10.-
interconectar un alambre de prueba del pin 3 del NE 555 al pin 7 del integrado
74LS47
11.-
observar el funcionamiento y anotarlo.
DIAGRAMA 2
CUESTIONARIO
1.-
¿Porque parpadea el led que está en el pin del NE555?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.-
¿Qué sucede cuando incide la luz del led azul en el fototransistor?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.-
¿Describe cómo se conecta el display ánodo común?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.-
Describe el funcionamiento del diagrama.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CRITERIOS
DE EVALUACIÓN
Calificación del 5% = cuando solo se
tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la
práctica.
Calificación del 10% = cuando la
práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos
anteriores descritos).
Calificación a la mitad del porcentaje
equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.
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