3.3 display 7 segmentos con decoder
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El documento describe un laboratorio sobre el uso de microcontroladores para contar. Se explica cómo configurar un ATMEGA128 para hacerlo funcionar como un contador de 0 a 9 usando un display de 7 segmentos y un decodificador. Luego se proponen ejercicios para expandir el contador hasta 0-99 y 0-9999 usando múltiples displays y decodificadores. Finalmente, se pide diseñar e implementar un contador de 0 a 99999999.
3.3 display 7 segmentos con decoder
- 1. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 2 Hs PUERTOS COMO GPIO 3.3. Display 7 segmentos con Decoder Objetivos 1. Configurar el ATMEGA128 para hacerlo funcionar como un contador. 3.3.1. Esquemático Realice el esquemático de la Figura 3.1 en el Proteus. PE0/RXD0/PDI 2 PE1/TXD0/PDO 3 PE2/XCK0/AIN0 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PE4/OC3B/INT4 6 PE5/OC3C/INT5 7 PE6/T3/INT6 8 PE7/ICP3/INT7 9 PB0/SS10 PB1/SCK11 PB2/MOSI12 PB3/MISO13 PB4/OC014 PB5/OC1A15 PB6/OC1B16 PB7/OC2/OC1C17 PG3/TOSC2 18 PG4/TOSC1 19 RESET20 XTAL223 XTAL124 PD0/SCL/INT0 25 PD1/SDA/INT1 26 PD2/RXD1/INT2 27 PD3/TXD1/INT3 28 PD4/ICP1 29 PD5/XCK1 30 PD6/T1 31 PD7/T2 32 PG0/WR 33 PG1/RD 34 PC0/A835 PC1/A936 PC2/A1037 PC3/A1138 PC4/A1239 PC5/A1340 PC6/A1441 PC7/A1542 PG2/ALE 43 PA7/AD744 PA6/AD645 PA5/AD546 PA4/AD447 PA3/AD348 PA2/AD249 PA1/AD150 PA0/AD051 PF7/ADC7/TDI 54 PF6/ADC6/TDO 55 PF5/ADC5/TMS 56 PF4/ADC4/TCK 57 PF3/ADC3 58 PF2/ADC2 59 PF1/ADC1 60 PF0/ADC0 61 AREF62 AVCC64 PEN 1 U1 ATMEGA128 R9 10k A7 QA 13 B1 QB 12 C2 QC 11 D6 QD 10 BI/RBO4 QE 9 RBI5 QF 15 LT3 QG 14 U4 74LS47 R1 330 Figura 3.1: Contador 0-9 (Referencia de funcionamiento https://youtu.be/kOXzBimjM_c) Especificaciones El contador debe ser ascendente, con una frecuencia de 1Hz. El reset del microcontrolador conllevará a que el contador se reinicie. Se debe tener conocimiento del funcionamiento del decoder 74LS47, como consecuencia de ello se debe saber el tipo de display que opera con este decoder (investigar). 3.3.2. Procedimiento AVR Studio 1. Configure la F_CPU a 8MHz. 2. Configure el PORTE como salida. 3. Realice el código en C, el contador trabaje a 1Hz. Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 1
- 2. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 2 Hs PUERTOS COMO GPIO Proteus 1. En el Edit Component del ATMEGA128, seleccione el CKSEL Fuses: (0100) Int. RC 8MHz. 2. En el Edit Component del ATMEGA128, seleccione el Program File el ar- chivo .hex generado dentro de la carpeta Debug en la ruta del proyecto del AVR Studio en cuestión. 3. Simule el esquemático y compruebe que el contador opera correctamente a la frecuencia deseada. deseada. 3.3.3. Ejercicios propuestos 1. Realizar la codificación en C para que un contador ascendente 0-99. PE0/RXD0/PDI 2 PE1/TXD0/PDO 3 PE2/XCK0/AIN0 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PE4/OC3B/INT4 6 PE5/OC3C/INT5 7 PE6/T3/INT6 8 PE7/ICP3/INT7 9 PB0/SS10 PB1/SCK11 PB2/MOSI12 PB3/MISO13 PB4/OC014 PB5/OC1A15 PB6/OC1B16 PB7/OC2/OC1C17 PG3/TOSC2 18 PG4/TOSC1 19 RESET20 XTAL223 XTAL124 PD0/SCL/INT0 25 PD1/SDA/INT1 26 PD2/RXD1/INT2 27 PD3/TXD1/INT3 28 PD4/ICP1 29 PD5/XCK1 30 PD6/T1 31 PD7/T2 32 PG0/WR 33 PG1/RD 34 PC0/A835 PC1/A936 PC2/A1037 PC3/A1138 PC4/A1239 PC5/A1340 PC6/A1441 PC7/A1542 PG2/ALE 43 PA7/AD744 PA6/AD645 PA5/AD546 PA4/AD447 PA3/AD348 PA2/AD249 PA1/AD150 PA0/AD051 PF7/ADC7/TDI 54 PF6/ADC6/TDO 55 PF5/ADC5/TMS 56 PF4/ADC4/TCK 57 PF3/ADC3 58 PF2/ADC2 59 PF1/ADC1 60 PF0/ADC0 61 AREF62 AVCC64 PEN 1 U1 ATMEGA128 R9 10k A7 QA 13 B1 QB 12 C2 QC 11 D6 QD 10 BI/RBO4 QE 9 RBI5 QF 15 LT3 QG 14 U4 74LS47 A7 QA 13 B1 QB 12 C2 QC 11 D6 QD 10 BI/RBO4 QE 9 RBI5 QF 15 LT3 QG 14 U2 74LS47 R1 330 Figura 3.2: Contador 0-99 (Referencia de funcionamiento https://youtu.be/CJ8Vk_AFhg0) Consideraciones: a) El puerto E debe ser configurado como salida. b) Note que el Nibble superior del puerto E corresponde al display de las unidades. c) Note que el Nibble inferior del puerto E corresponde al display de las decenas. d) Con el reset del microcontrolador se puede reiniciar el contador. Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 2
- 3. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 2 Hs PUERTOS COMO GPIO 2. Realizar la codificación en C para que un contador ascendente 0-9999. PE0/RXD0/PDI 2 PE1/TXD0/PDO 3 PE2/XCK0/AIN0 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PE4/OC3B/INT4 6 PE5/OC3C/INT5 7 PE6/T3/INT6 8 PE7/ICP3/INT7 9 PB0/SS10 PB1/SCK11 PB2/MOSI12 PB3/MISO13 PB4/OC014 PB5/OC1A15 PB6/OC1B16 PB7/OC2/OC1C17 PG3/TOSC2 18 PG4/TOSC1 19 RESET20 XTAL223 XTAL124 PD0/SCL/INT0 25 PD1/SDA/INT1 26 PD2/RXD1/INT2 27 PD3/TXD1/INT3 28 PD4/ICP1 29 PD5/XCK1 30 PD6/T1 31 PD7/T2 32 PG0/WR 33 PG1/RD 34 PC0/A835 PC1/A936 PC2/A1037 PC3/A1138 PC4/A1239 PC5/A1340 PC6/A1441 PC7/A1542 PG2/ALE 43 PA7/AD744 PA6/AD645 PA5/AD546 PA4/AD447 PA3/AD348 PA2/AD249 PA1/AD150 PA0/AD051 PF7/ADC7/TDI 54 PF6/ADC6/TDO 55 PF5/ADC5/TMS 56 PF4/ADC4/TCK 57 PF3/ADC3 58 PF2/ADC2 59 PF1/ADC1 60 PF0/ADC0 61 AREF62 AVCC64 PEN 1 U1 ATMEGA128 R9 10k A7 QA 13 B1 QB 12 C2 QC 11 D6 QD 10 BI/RBO4 QE 9 RBI5 QF 15 LT3 QG 14 U4 74LS47 A2 Y0 4 B3 Y1 5 Y2 6 E1 Y3 7 U2:A 74HC139 1 2 U3:A 74HC04 3 4 U3:B 74HC04 5 6 U3:C 74HC04 13 12 U3:D 74HC04 Figura 3.3: Contador 0-9999 (Referencia de funcionamiento https://youtu.be/M76hHK8fRxc ) Consideraciones: a) El puerto E y puerto F debe ser configurado como salida. b) Investigar el funcionamiento del decoder 74139. c) Investigar el funcionamiento del display de 4 cifras. d) Investigar el concepto de multiplexación de display. e) Que son los componentes 7404 y para que es necesario en el circuito?. f ) Con el reset del microcontrolador se puede reiniciar el contador. 3. Realice el esquemático en Proteus para realizar un contador 0-99999999. Realice la codificación y simularlo. 3.3.4. Conclusión Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 3