INFORME MATRIZ DE LED´S

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SISTEMAS MICROPROCESADOS I

MATRIZ DE LED´S

INTEGRANTES:

Auquilla Belén Fierro Ángel Lapo Fernando Reyes Francisco

CURSO: Sexto G1.

INGENIERIA ELECTRÓNICA


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INDICE DE TEMAS:

1. ANALISIS DE LA PROBLEMÁTICA A RESOLVER

1.1. Planteamiento del problema a resolver………………………………..4

1.2. Objetivos…………………………………………………………………..5

1.3. Hipótesis…………………………………………………………………..5

1.4. Justificación………………………………...……………………………..5

1.5. Metodología……………………………………………………………….6

1.6. Alcance y limitaciones……………………………………………………6

2. DISEÑO DEL INDICADOR DE MENSAJES

2.1 Diagrama de bloques……………………………………………………….7

2.2 Desarrollo de la etapa 1………………………………………………….....7

2.3 Desarrollo del la etapa 2……………………………………………………8

2.4 Desarrollo de la etapa 3…………………………………………………….9

2.5 Diagrama de Flujo…………………………………………………...……..11

3 Análisis de costos………………………………………………………….13

4 Pruebas realizadas con respecto a normas de diseño……..……….14

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……….……………………15

6 ANEXOS………………………………………………………………………16

7 BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………19


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INDICE DE FIGURAS:

Figura modelo isis de circuito control……………………………………..9

Pauta principal……………………………………………………………….. 14

INDICE DE TABLAS:

Tabla de códigos de nombres ……………………………………………… 10

Tabla de costos……………………………………………………………….. .13


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1. INTRODUCCIÓN

El uso de sistemas que operen por si mismos, es decir que no se necesite de

un computador de escritorio para su operación ahorran tiempo y sobre todo

mano de obra logrando así automatizar procesos de producción e

incrementando el costo en venta del diseño.

El trabajo consiste en poner en práctica la teoría de los Microcontroladores con

el ATMEGA16 y el Demultiplexor 74LS245 para lo cual el proyecto en su

totalidad a sido construido con dispositivos electrónicos comúnmente usados y

de fácil adquisición, hemos procurado hacerlo de una manera estructurada y

ordenada siguiendo la lógica de construcción de cualquier equipo electrónico

que consiste en dividir el bloque total en sub bloques como son la fuente de

alimentación, Control y la Matriz de Led´s.

1. ANALISIS DE LA PROBLEMÁTICA A RESOLVER

1. Planteamiento del problema a resolver:

Diseñar y construir un indicador de mensajes mediante diodos leds de

alta luminosidad de 18 filas x 18 columnas en el que se observara lo siguiente:

• Aparece el nombre y apellido de cada integrante del grupo durante 5

segundos uno a continuación de otro.

• Aparecen los nombres moviéndose de izquierda a derecha.

• Aparecen los nombres moviéndose de derecha a izquierda.

• Aparece una figura navideña, estrella moviéndose.


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2. Objetivos:

• Diseñar una matriz de Led´s que conste de 18 filas x 18 columnas.

• Escribir en una matriz de Led´s los nombres de los integrantes.

• Desplazar los nombres de derecha a izquierda.

• Desplazar los nombres de izquierda a derecha.

• Hacer practica la teoría que se recibió en clases.

3. Hipótesis:

La escritura en la matriz de Led´s se realizará mediante el uso de

métodos los cuales definirán que fila y columna se va a encender, se lo

realizara a una determina velocidad consiguiendo formar una o un grupo

de letras al principio estarán estáticas pero con un nuevo método

conseguiremos que el conjunto de Led´s encendidos se trasladen, de

izquierda a derecha y de derecha a izquierda.

El uso de demultiplexores nos permitirá optimizar el número de puertos

que tenemos a nuestra disposición en el ATMEGA16, dado que el

número de filas y columnas que debemos manejar son mayores a las 32

salidas que poseemos en el micro controlador.

4. Justificación:

El presente trabajo nos permite poner en práctica la teoría recibida en

clases mediante el diseño y construcción de una matriz de leds, la

implementación y diseño de un programa que active simultáneamente

una fila y una columna determinada.


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5. Metodología:

Prueba y error, hemos intentado con varios métodos y hemos ido

optimizando el método mas apropiado e implementando mejoras. Tal vez

no sea la mejor metodología pero es la que mas alcance nos puede

brindar ya que si erramos podemos revisar y darnos cuenta de porque

aquel error, pero si el código que implementamos es correcto podremos

realizar actualizaciones que mejoren el manejo de la matriz.

6. Alcance y limitaciones:

Este proyecto lo hemos visto en muchos lugares uno de los ejemplos

más prácticos es la matriz de Led´s en el sistema de transporte Trolebús,

en rótulos para asignar turnos en lugares que brindan atención al cliente,

en los carteles de empresas de transporte (los mismos que muestran el

lugar al que se dirigen) así que podemos resumir que las prestaciones de

una matriz de Led´s son muy extensas.

Por otro lado tenemos que analizar también las limitaciones que este

proyecto presenta, una de las mas grandes es que el texto que vamos a

mostrar es poco flexible, es decir tendremos que modificar líneas y líneas

de programación para poder mostrar una secuencia de caracteres

distintos.


2. DISEÑO DEL INDICADOR DE MENSAJES:

2.1 Diagrama de bloques:

2.2 Desarrollo de la etapa 1:

Etapa de alimentación:

TTL (entre 0v y 5v) este tipo de fuente la podemos hallar en cualquier cargador

de un celular.

ALIMENTACION

Manejam


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DISEÑO DEL INDICADOR DE MENSAJES:

Diagrama de bloques:

Desarrollo de la etapa 1:

Etapa de alimentación: por practicidad vamos a utilizar una fuente de voltaje

este tipo de fuente la podemos hallar en cualquier cargador

ALIMENTACION.

Manejamos lógica TTL

CONTROL

uC

MATRIZ DE

LEDS

************

************

************

************

Diagrama de bloques:

por practicidad vamos a utilizar una fuente de voltaje

este tipo de fuente la podemos hallar en cualquier cargador


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2.3 Desarrollo de la etapa 2

Etapa de control:

Esta etapa es la de más importancia puesto que controlara todo el sistema de

Led´s, es decir se decidirá que fila y que columna se enciende logrando así

dibujar una letra.

La programación presente en esta etapa se la realiza en BASCOM programa

especialmente diseñado para AVR’s, el dispositivo en el que insertamos las

líneas que se ejecutaran es el AVR ATMEGA16 el cual tiene 32 salidas de las

cuales estamos utilizando:

Todos los pines del puerto A.

Todos los pines del puerto B.

2 pines del puerto C.

6 pines del puerto D.

Ahora explicaremos en que se están utilizando todos estos pines:

Los 8 pines del puerto A, los 8 pines del puerto B y los 2 pines del puerto C son

utilizados en el control de las 18 filas, con las cuales encendemos un Led´s en

una columna especifica.

Los 6 pines que se ocupan del puerto D están destinados a controlar las

columnas que se encenderán 4 van al demultiplexor 74LS154 que maneja 16

salidas en base a 4 entradas, como tenemos 18 columnas nos faltarían 2 pines

mas para completar la totalidad de salidas, estos 2 pines son parte de los 6 del

puerto D, estos van conectados directamente mediante transistores a las

columnas que activaran.


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Diagrama en ISIS del circuito de control 1

2.4. Desarrollo de la etapa 3

Etapa matriz de Led´s:

En este sub bloque se ha hecho uso no solo de los pines de salida que vienen

del Microcontrolador debido a la falta de recursos (falta de pines en el

microcontrolador) sino también del demultiplexador 74LS245 el cual maneja 16

salidas con solo 4 entradas como son 18 las columnas que deberemos manejar

se utilizara 2 pines mas del micro controlador los cuales se conectaran a la

matriz por medio de transistores.


¿Cómo generamos cada nombre de los

Se realizo un bosquejo en

solamente en los puntos (

un ejemplo de cómo se obtuvo el código:


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mo generamos cada nombre de los integrantes?

Se realizo un bosquejo en Excel, al cual se le dio una secuencia de 0 y 1

solamente en los puntos (Led´s) que necesitáramos encender, a continuación

un ejemplo de cómo se obtuvo el código:

, al cual se le dio una secuencia de 0 y 1

, a continuación


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2.5. ALGORITMO:

Entradas:

1. Código hexadecimal de los nombres de cada integrante.

2. Código hexadecimal de figura navideña

3. Código hexadecimal de control

Salidas:

1. Código hexadecimal en los pines de los puertos A, B, C, D.

Procesos:

1. Inicialización de puertos

2. Declaración de puertos de salida

3. Codificación de los nombres en numeración hexadecimal

4. Impresión del número hexadecimal en los pines del micro

Ctrl nibble

bajo C


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5. Implementación de subprocesos para guardar el código de

distintas columnas o filas.

6. Imprimir el código hexadecimal de la figura navideña.

Diagrama de Flujo:

INICIO

Inicialización de los

puertos A, B, C, D como

puerto s de salida.

Codificación de los

nombres en formato

hexadecimal.

Impresión del número

hexadecimal en los

pines de salida del

micro.

Implementación de un

subproceso para

guardar el código de

distintas columnas, y

llamarlo al momento de

realizar el barrido

Impresión del código

del dibujo navideño a

presentar

FIN


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3. ANALISIS DE COSTOS.

Construir un indicador mediante diodos led´s de alta luminosidad de 18 filas por 18

columnas.

Lista de componentes:

Elemento Cantidad Valor

Unitario

Valor Total

Diodo 400 0,125 50

Atmega 16 1 6 6

Demultiplexor 1 2 2

Baquelita 2 1,5 3

Acido 5 1 5

Buses de datos 4 0,5 2

Transistor 2 0,35 0,7

Caja 1 25 25

Pintura en aerosol 1 2,5 2,5

Gasolina 10 1,45 14,5

Total 110,7

Grafica lista de precios.

Los Led´s estuvieron relativamente baratos puesto que compramos en un

mismo lugar varios grupos

El Microcontrolador parte muy importante fue el gasto mas representativo

por unidad.

La caja, se busco economía pero también diseño.

Los demás gastos, como ácidos, baquelitas, pintura, etc son gastos que

estarán presentes en cualquier tipo de proyecto.

Cabe recalcar que el gasto mas importante por cantidad fueron los Led´s, se

recomienda realizar una compra conjunta ya que cuanto mas sea la cantidad


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que se va a comprar el descuente mayor es, pasados los 5000 leds se nos

estaba dejando hasta 0,08 centavos cada uno.

4. PRUEBAS REALIZADAS CON RESPECTO A NORMAS DE DISEÑO

Pauta principal 1

La primera pauta que dimos en el proceso de programación de una matriz de

Led´s partió desde este punto, un archivo publicado en un blog como el que

estamos preparando.

Si bien este ejemplo fue hecho con un PIC la lógica que se usa para programar

el AVR es la misma.

Fue un gran avance hallar un hardware en el cual el control de las filas se

realiza no directamente desde los pines del micro controlador sino mediante un

demultiplexor y transistores, los mismos que podrían ser usados para amplificar

la corriente que llega a los Led´s.


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5. Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones:

� El uso de sub rutinas nos pueden ahorrar lineas de código, solamente

llamandolas ya no tendremos que volver a escribir lineas y lineas de

comando.

� El comando Goto nos lleva hasta una subrutina y nos mantiene en ella, cosa

que no es recomendable cuando queremos solamente hacer uso de la sub

rutina y continuar con el programa.

Una alternativa, es utilizar el método Gosub, el mismo realiza una sub rutina

y una vez terminada nos vuelve a la linea del programa principal.

� El barrido en este proceso es uno de los puntos mas importantes ya que no

solo es un aspecto estetico si no tambien muy útil, cuando la matriz no nos

alcance para poder escribir una palabra completa, podremos hacer uso del

barrido de caracteres por la matriz, de esta manera mostraremos partes de

la palabra total dividida en tiempos.

� El uso de un demultiplexor nos permitio ampliar la capacidad de control de

pines del micro controlador, con el demultiplexor logramos con 4 entradas

manejar 16 salidas.

� La corriente que podemos entregar a la matriz puede ser amplificada

utilizando transistores entre el pin de salida del micro controlador y el pin del

Led.


Recomendaciones:

� Se tendra que buscar un diseño de la matriz de leds que no presente

muchos problemas al co

que puentear nada.

� Optimizar al maximo las lineas de código con el uso de sub rutinas.

� El manejo del micro no soldandolo directamente el micro a la matriz,

sino mediante un adaptador

5. ANEXOS:

Diagrama 3D en ISIS del circuito de ctrl


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Recomendaciones:

e tendra que buscar un diseño de la matriz de leds que no presente

muchos problemas al conectar los leds, es decir que no tengamos

que puentear nada.

Optimizar al maximo las lineas de código con el uso de sub rutinas.

El manejo del micro no soldandolo directamente el micro a la matriz,

sino mediante un adaptador

Diagrama 3D en ISIS del circuito de ctrl 1

e tendra que buscar un diseño de la matriz de leds que no presente

nectar los leds, es decir que no tengamos

Optimizar al maximo las lineas de código con el uso de sub rutinas.

El manejo del micro no soldandolo directamente el micro a la matriz,


Primera prueba de escritura 1

Prueba en ISIS del circuito 1


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6. BIBLIOGRAFÍA

• http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/7/4/L/S/74LS154.shtml

• http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/A/T/M/E/ATMEGA16.shtml

Documents

INFORME MATRIZ DE LED´S