Matriz de LED’s Electróni ca Colegio Don Bosco El Prado.
Matriz de LED’s Proyecto de Electrónica. Aguilar, Anahí Liliana. INTEGRANTES: Álvarez Aguilar, Aspi Cartagena, Jose Manuel. ChuquimiaJimenez, Kevin Fausto. Orgaz Truillo, Carla. !e"a #argas, Juan Manuel. $u%in &e Celis Fran'o, An&re( !atri').
CURSO:
*+ A- e'un&aria !ro&u'tiva Comunitaria.
COLEGIO:
/on 0os'o 1l !ra&o.
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201 5
Matriz de LED’s Electróni ca
ÍNDICE
T1MA...................................................................................................................................... 2 O0J1T2#O 3OL4T2CO F56/AM16TAL 16 1L !$O/5CTO OC2O !$O/5CT2#O......... 2 J5T2F2CAC276..................................................................................................................... 2 MA$CO T17$2CO................................................................................................................. 2 F56C2O6AM216TO /1 MAT$28999999999999999999999..99.994 LA !A6TALLA99999999999999999999999999999999995 1L 0$2LLO /1 L1/:999999999999999999999999999999...6 A$/526O9999999999999999999999999999999999.996 T1;TO A62MA/O9999999999999999999999999999...99.8 CO6CL52O61 < $1COM16/AC2O61........................................................................... 8 A61;O ............................................................................................................................... 9 020L2O=$AF4A..................................................................................................................... 10
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Matriz de LED’s Electróni ca
1. TEMA. !ro>e''i?n &e una Matriz &e L1/@s.
2. OBJETIVO
HOLÍSTICO
FUNDAMENTAL
EN
EL
RODUCTO
SOCIO
RODUCTIVO. 2mplementar el pro>e'to realiza&o en la 'omuni&a& pastoral &el 'olegio /on 0os'o el !ra&o > así a'ilitar la 'omuni'a'i?n &e la misma 'on la institu'i?n.
JUSTIFICACI!N. A lo largo &e estos a"os, se ha o%serva&o que la !astoral &el Colegio /on 0os'o ha teni&o &ii'ulta& &iun&ien&o sus a'tivi&a&es entre los estu&iantes &e la institu'ion, es por eso que ha surgi&o la i&ea &e realizar un me&io pra'ti'o que a'ilite la 'omuni'a'i?n entre am%os. 1ste &ispositivo genera&or &e teBto genera 'ara'teres per'epti%les a largas &istan'ias.
". MARCO TE!RICO. 3o> en &ía es posi%le la realiza'i?n &e 'arteles que muestran mensaes 'on letras representa&as por le&s que se 'one'tan matri'ialmente en una 'onigura'i?n &e ilas > 'olumnas. Ca&a uno &e estos le&:s que orma la pantalla es llama&o piBel pero no emite los piBeles normales &e un le&. !ara el ahorro &e una 'anti&a& signii'ativa &e #$%#&$'() $*'+,%-() es impres'in&i%le la utiliza'i?n &e un mi'ro'ontrola&or, que es un 'ir'uito integra&o programa%le 'apaz &e ee'utar las or&enes gra%a&as en su memoria. 1l uso &e un mi'ro'ontrola&or por supuesto que impli'a no solo tener 'ono'imientos &e ele'tr?ni'a &igital sino tam%in &e programa'i?n puesto que in'lu>e en su interior uni&a&es un'ionales &e una 'omputa&ora es &e'ir uni&a& 'entral &e pro'esamiento, memoria > perieri'os &e entra&a > sali&a.
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Matriz de LED’s Electróni ca La t'ni'a que se utiliza para realizar estos 'arteles es el multipleBa&o >a que es el mto&o que nos permite en'en&er ma>or 'anti&a& &e le&s 'on una 'anti&a& &e pines &el mi'ro'ontrola&or razona%le, ante to&o esto ha> que &e'ir que segDn sea el tama"o &el 'artel que se quiera 'onstruir Etanto en nDmeros &e letras 'omo en tama"o &e las mismas va a &epen&er &e que tan soisti'a&o &e%e ser el mi'ro'ontrola&or E!2C a utilizar. 5no &e los tama"os que mGs se emplea es el &e una matriz &e H ilas por I* 'olumnas, que permite es'ri%ir unas I entre I* letras &e piBeles &e altura. A pesar &e no ser mu> gran&e se ha a'omo&a&o IH le&s para realizar el 'artel. Los 'ir'uitos integra&os en'arga&os para en'en&er los le&s, que representaran la letra, pue&en ser &e &os tiposN uno llama&o LATC3 que %Gsi'amente es una memoria en a que le gra%amos un valor > este lo mantiene en sus sali&as hasta que se le in&ique. 1sto nos permite que si usamos varios lat'hes se po&rían en'en&er los le&s uno por uno pero 'on una velo'i&a& que no haga notar el parpa&eo, > así ormar la pala%ra en el 'artel. La otra orma es utilizar 'ir'uitos integra&os &e registro &e &esplazamiento. 1l registro &e &esplazamiento es un sistema se'uen'ial que tra%aa 'on los pulsos &e relo. 1l prin'ipio &e este es que a 'a&a transi'i?n &e la se"al &e relo E'lo') &e nivel l?gi'o inerior a nivel logi'o superior, las sali&as evolu'ionan &e tal manera que 'a&a una &e ellas toma el valor &e su pre'e&ente, eB'epto, por supuesto, la primera, que toma el valor &e la entra&a serie.
!ara 'ontrolar un registro &e &esplazamiento &e esta tipo EI entra&a serie > H sali&as paralelo se ne'esitan tan solo patas &el mi'ro'ontrola&or !2C, DATA es el en'arga&o &e &e'irle al registro &e &esplazamiento que lo que ingresamos es un P o un I, CLOC/ este se en'arga &e avisarle al registro que el &ato >a estG listo para ser ingresa&o, RESET se en'arga &e va'iar la 'olumna es'ri%ien&o P en to&as las sali&as &el registro.
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Matriz de LED’s Electróni ca 5n
'ir'uito
integra&o
&e
registro
&e
&esplazamiento
que
'umple
'on
las un'iones requeri&as para lograr esto es el 3CI*6 un registro &e H %its mu> %arato > G'il &e 'onseguir. 1s &e'ir 'on este 'ir'uito se pue&e lograr una 'olumna &e H %its, para 'onstruir un 'artel &e HP 'olumnas ne'esitamos IP &e este integra&o.
F&*#$(*-$+*'( + &*- -'%$ La matriz estG 'ompuesta por una serie &e ilas > 'olumnas la interse''i?n entre am%as 'ontiene un le&, para que este en'ien&a, tiene que re'i%ir simultGneamente un P en la ila > un I en la 'olumna, 'uan&o se &a esta 'on&i'i?n la ele'tr?ni'a &el 'ir'uito se en'arga &e en'en&er el le& 'orrespon&iente. La orma &e generar un mensae so%re el 'artel es relativamente mGs sen'illa si pro'e&emos a apli'ar el siguiente algoritmoN
Apagar todas las filas Escribir los valores correspondientes a la primer fila en el que el registro de desplazamiento, teniendo en cuenta que el primer digito binario colocado corresponde al último en poner al de la primer columna.
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Matriz de LED’s Electróni ca
Encender la primera fila, esperar un tiempo y volver a apagarla. Repetir los pasos 2 y 3 para las filas restantes.
1l tiempo &e la &emora &e%e ser tal que permita una visualiza'i?n 'orre'ta, sin molestos parpa&eos > 'on los le&s %rillantes. 3a> que tener en 'uenta que si utilizamos tiempos ma>ores para el en'en&i&o &e 'a&a ila, el %rillo &e los le&s serG ma>or, pero tam%in aumentara el parpa&eo. La orma &e transormar este algoritmo en un programa un'ional &epen&e &e 'a&a programa&or, > pue&e ser mGs o menos 'ompleo segDn se permitan &ierentes tipos &e 'ara'teres, anima'iones et'. 5n punto a tener en 'uenta es el %rillo &el le& por lo que la intensi&a& &el mismo &epen&erG &e qu tipo &e le& se utili'e. 1n 'aso &e un típi'o 'artel &e H ilas, a pesar &e quelas veremos en'en&i&as al mismo tiempo, 'a&a le& estarG solamente en'en&i&o la sptima parte &el tiempo, por lo que su %rillo serG siete ve'es inerior al normal, > nuestro 'artel apenas serG visi%le. !or suerte esto tiene solu'i?n, &a&os que los tiempos que permane'erG en'en&i&o 'a&a le& no superara los P o P milisegun&os, po&remos ha'erles 'ir'ular una 'orriente ma>or a la nominal sin que lleguen a &a"arse, 'on lo que %rillaran mu'ho mGs intensamente, &an&o 'omo resulta&o un 'artel pere'tamente visi%le.
L- -*'-1l 'ir'uito &e la pantalla utiliza un total &e IP 'ir'uitos integra&os 3CI*6 para 'onstruir el registro &e &esplazamiento &e HP %its &e largo, uno para 'a&a 'olumna, si el 'artel va a ser mGs largo o mGs 'orto ha%rG que utilizar mGs o menos &e estos 'ir'uitos integra&os. i se van a 'omprar m?&ulos &e le&s 'omer'iales E>a arma&os es importante ver en el 'ir'uito 'omo va 'one'ta&o 'a&a le& &entro &e la matriz >a que los m?&ulos vienen &e &istintos mo&elos > algunos tienen la 'oneBi?n &e los le&s en senti&o inverso. Ca&a m?&ulo tam%in &iiere en la un'i?n &e 'a&a terminal por lo que se &e%e prestar aten'i?n a la inorma'i?n 'orre'ta &el mismo para el &ise"o &el 'ir'uito impreso.
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Matriz de LED’s Electróni ca 1n el 'ir'uito no se muestran la 'oneBi?n &e to&os los m?&ulos > los IP 'ir'uitos integra&os 3CI*6 por 'uesti?n &e espa'io pero la 'oneBi?n &e to&os es la misma a la que se pue&e apre'iar. 6o se utilizara el pin &e $11T estG puesto a Qv, &e orma que el integra&o un'ione 'ontinuamente. i por algDn motivo se &esea %orrar la pantalla, %asta 'on enviar HP 'eros al registro &e &esplazamiento > listo. 1l tiempo emplea&o para esta tarea es &espre'ia%le, >a que el mi'ro'ontrola&or estG ee'utan&o I mill?n &e instru''iones por segun&o. 1l utilizar una línea &e 'ontrol menos nos permitirG tener una pla'a &e 'ir'uito impreso ligeramente mGs sen'illa. Ca&a sali&a &e los 3CI*6 se 'one'ta a una 'olumna &e la serie &e &ispla>s. 1sta 'oneBi?n se realiza por me&io &e un resistor &e IRHS que en el esquema se ha &i%ua&o 'on un valor &e P. 1se es el valor a&e'ua&o para el tipo &e mo&ulo que se emple? en el prototipo, pero el valor &e esta resisten'ia va a &epen&er &e los le&s o m?&ulos que se utili'en, en reali&a& este valor va a in'i&ir &ire'tamente en el %rillo &el le& por lo que se elegirG su valor &e a'uer&o a esto.
E B%$( + L+3) 5n punto a tener en 'uenta es la intensi&a& &el %rillo que pue&e propor'ionar el tipo &e L1/ que utili'emos. 5n L1/, utiliza&o en apli'a'iones normales-, se alimenta 'on unos # > requiere unos IQmA Evaria ligeramente &e un mo&elo a otro para %rillar 'on una %uena intensi&a&. 1n 'aso &e un típi'o 'artel &e ilas, a pesar &e que las veremos en'en&i&as al, mismo tiempo, 'a&a L1/ solo estarG en'en&i&o la sptima parte &el tiempo, por lo que su %rillo serG siete ve'es inerior al normal, > nuestro 'artel apenas serG visi%le. Aortuna&amente esto tam%in tiene solu'i?nN &a&o que los tiempos que permane'erG en'en&i&o 'a&a L1/ no superarG los P o P milisegun&os, po&remos ha'erles 'ir'ular una 'orriente ma>or a la nominal sin que lleguen a &a"arse, 'on lo que %rillarGn mu'ho mGs intensamente,
&an&o
'omo
resulta&o
un
'artel
pere'tamente
visi%le.
$espe'to &e los L1/s, po&remos utilizar L1/s &is'retos E> sol&ar IIP terminales o 'omprar paneles- &e L1/s que tienen unos I o I* terminales EsegDn el mo&elo, estan&o >a inter'one'ta&os en orma &e matriz. uizGs sea esta la meor alternativa. 6
Matriz de LED’s Electróni ca
A%&$*( 1s una plataorma &e har&(are li%re, %asa&a en una pla'a 'on un mi'ro'ontrola&or > un entorno &e &esarrollo, &ise"a&a para a'ilitar el uso &e la ele'tr?ni'a en pro>e'tos multi&is'iplinares. 1l har&(are 'onsiste en una pla'a 'on un mi'ro'ontrola&or Atmel A#$ > puertos &e entra&aRsali&a. Los
mi'ro'ontrola&ores
mGs
usa&os
el
AtmegaI*H, AtmegaH, AtmegaIHP,
> AtmegaH por su sen'illez > %ao 'oste que permiten el &esarrollo &e mDltiples &ise"os. !or otro la&o el sot(are 'onsiste en un entorno &e &esarrollo que implementa el lenguae &e programa'i?n !ro'essingRSiring > el 'arga&or &e arranque que es ee'uta&o en la pla'a. e programa en el or&ena&or para que la pla'a 'ontrole los 'omponentes ele'tr?ni'os. /es&e o'tu%re &e PI, Ar&uino se utiliza tam%in 'on mi'ro'ontrola&oras CorteBM &e A$M &e %its,UQV que 'oeBistirGn 'on las mGs limita&as, pero tam%in e'on?mi'as A#$ &e H %its. A$M > A#$ no son plataormas 'ompati%les a nivel %inario, pero se pue&en programar 'on el mismo 2/1 &e Ar&uino > ha'erse programas que 'ompilen sin 'am%ios en las &os plataormas. 1so sí, las mi'ro'ontrola&oras CorteBM usan ,#, a &ieren'ia &e la ma>oría &e las pla'as 'on A#$, que generalmente usan Q#. in em%argo, >a anteriormente se lanzaron pla'as Ar&uino 'on Atmel A#$ a ,# 'omo la Ar&uino Fio > eBisten 'ompati%les &e Ar&uino 6ano > !ro 'omo Me&uino en que se pue&e 'onmutar el voltae. Ar&uino se pue&e utilizar para &esarrollar o%etos intera'tivos aut?nomos o pue&e ser 'one'ta&o a sot(are tal 'omo A&o%e Flash, !ro'essing, MaBRM!, !ure /ata. Las pla'as se pue&en montar a mano o a&quirirse. 1l entorno &e &esarrollo integra&o li%re se pue&e &es'argar gratuitamente. Ar&uino pue&e tomar inorma'i?n &el entorno a travs &e sus entra&as anal?gi'as > &igitales, pue&e 'ontrolar lu'es, motores > otros a'tua&ores. 1l mi'ro'ontrola&or en la pla'a Ar&uino se programa me&iante el lenguae &e programa'i?n Ar&uino E%asa&o en Siring > el entorno
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Matriz de LED’s Electróni ca &e &esarrollo Ar&uino E%asa&o en !ro'essing. Los pro>e'tos he'hos 'on Ar&uino pue&en ee'utarse sin ne'esi&a& &e 'one'tar a un or&ena&or. Tam%in 'uenta 'on su propio sot(are que se pue&e &es'argar &e su pGgina oi'ial que >a in'lu>e los &rivers &e to&as las taretas &isponi%les lo que ha'e mGs G'il la 'arga &e '?&igos &es&e el 'omputa&or.
T+'() -*$-() !ara animar el teBto mostra&o en el &ispla> ha> &os op'iones. La primera &e ella es que, una vez que el %itmap &e la 11!$OM ha si&o mostra&o en la pantalla, 'omen'emos a re&i%uarlo 'ontinuamente Esi no lo ha'emos, el teBto &esapare'erG &e la pantalla pero 'a&a un tiempo &etermina&o EI segun&o por eemplo es'ri%imos un %it P mGs en 'a&a ila. 1s &e'ir, es'ri%imos HI %its en el primer segun&o, H en el segun&o, et'. 1sto harG que el teBto se &espla'e &e izquier&a a &ere'ha, > es la anima'i?nmGsG'il &e implementar. in em%argo. Lo normal es que lo teBtos se &espla'en en senti&o 'ontrario, por lo que nuestro programa &e%ería ha'er lo siguienteN 'omenzar es'ri%ien&o HP P en el registro -*'+) &e enviar la inorma'i?n &e la ila, luego es'ri%ir W P, > así su'esivamente. /e esa manera, el teBto al prin'ipio no serG visi%le EestarG &i%ua&o a la &ere'ha, uera &el registro &e &esplazamiento, > luego a me&i&a que el nDmero &e P es'ritos va>a &isminu>en&o, 'omenzara a ser visi%le, entran&o &es&e la &ere'ha. La segun&a manera es que el sot(are que es'ri%e los &atos en la 11!$OM guar&e 'a&a 'ua&ro &e la anima'i?n, uno a 'ontinua'i?n &el otro, > que el !2C se limite a es'ri%ir 'a&a 'ua&ro leí&o &urante por eemplo un segun&o. 1sto vuelve a a'ilitar mu'ho la programa'i?n &el !2C, a la vez que permite anima'iones mu'ho mGs 'ompli'a&as, por supuesto el pre'io a pagar es el espa'io &e la 11!$OM requeri&a para esta t'ni'a.
4. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES. =ra'ias al %ao 'osto &e los le&s 'omunes ho> en &ía es posi%le la realiza'i?n &e 'arteles que presentan mensaes 'on letras representa&as por le&s que se 'one'tan matri'ialmente en una 'onigura'i?n &e ilas > 'olumnas. Ca&a uno &e estos le& orma lo que en una pantalla seria lo que llamaríamos piBel. 8
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5. ANEOS.
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6. BIBLIOGRAFÍA. (((.monograias.'omRmatrizX&eXle&sXpro>e'to.IHQX&o'ument
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