A continuación presentaremos un informe de como se realiza una punta lógica de 7 segmentos para comprobar los estados lógicos que son el 0 y el 1 lógico.
1. TEMA:
Punta lógica de siete segmentos
2. OBJETIVOS:
✔ Construir una punta lógica de siete segmentos
✔ Comprobar el funcionamiento de la punta lógica
3. MATERIALES Y EQUIPOS:
1 circuito integrado 47ls04
1 display de 7 segmentos ánodo común
1 transistor NPN 203904
1 resistencia de 1 kΩ
1 resistencia de 10 kΩ
1 resistencia de 470 Ω
5 resistencias de 220 Ω
1 base para CI de 14 pines
Terminales para circuito impreso
1 punta de prueba
1 caja de montaje
Placa de baquelita
Acido férrico
4. MARCO TEÓRICO
Circuito integrado 74LS04
La compuerta NOT es una puerta lógica digital que implementa la negación lógica. Cuando su entrada está en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 1 o en ALTA, mientras que cuando su entrada está en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 0 o en BAJA.
Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A está en "0" o en BAJA, mientras que la salida X solamente es "0" (0 lógico, nivel bajo) cuando la entrada A está en "1" o en ALTA.
Esta situación se representa en álgebra booleana como: X = (-A)
La representación circuital es con un solo pulsador normal cerrado, conectado en circuito simple. Una proposición lógica que corresponde a una compuerta NOT es la siguiente: Las compuertas Lógicas NOT o INVERSORA se fabrican de una sola entrada.
El transistor 2N3904 es uno de los más comunes transistores NPN generalmente usado para amplificación. Está diseñado para funcionar a bajas intensidades, bajas potencias, tensiones medias, y puede operar a velocidades razonablemente altas. Se trata de un transistor de bajo costo, muy común, y suficientemente robusto como para ser usado en experimentos electrónicos.
Es un transistor de 200 miliamperios, 40 voltios, 625 milivatios, con una Frecuencia de transición de 300 MHz, con una beta de 100. Es usado primordialmente para la amplificación analógica.
Display de 7 segmentos ánodo común
El display de 7 segmentos o visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED (diodos emisores de luz) típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número 8.
A cada uno de los segmentos que forman el display se les denomina a, b, c, d, e, f y g y están ensamblados de forma que se permita activar cada segmento por separado consiguiendo formar cualquier dígito numérico.
Descripción de la punta lógica
Una punta lógica es un instrumento que detenta la presencia de niveles altos y bajos o de señales de pulsos ene cualquier circuito digital.
Estas condiciones se pueden visualizar en leds o displays. Un display es un paquete de 7 leds dispuestos de forma de 8 que se iluminan para visualizar números y otros caracteres
En la siguiente figura se visualiza el diagrama esquemático de la punta lógica. El estado lógico (0,1 y pulsos) del punto bajo prueba se visualiza se visualiza en el display de 7 segmentos. Cada uno de los segmentos se ilumina cuando su ando e positivo respecto al catado.
Para su análisis el circuito se puede dividir en dos etapas H y L en el diagrama. Cada una de ellas realiza una función específica dependiendo del tipo de señal de entrada.
La etapa H procesa e indica la condición alta o de 1 lógico. La etapa L indica la condición baja o de 0 lógico.
5. DESARROLLO
a. Armar el circuito de la figura 1 en un protoboard y probar.
b. Simular el circuito utilizando el software Proteus ISIS
c. Convertir el circuito de la simulación a Proteus ARES
d. Imprimir el circuito impreso en una hoja de papel foto transferible
e. Transferir el circuito a una placa de baquelita
f. Revelar las pistas del circuito utilizando una solución de ácido férrico
g. Comprobar la continuidad de cada una de las pistas
h. Limpiar el circuito PCB revelado
i. Soldar cada uno de los elementos teniendo en cuenta la disposición de los mismos
j. Montar el circuito PCB terminado en una caja y conectar los cables de alimentación y la punta de prueba.
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
7. CONCLUSIONES
8. RECOMENDACIONES
· Comprobar la continuidad de las pistas para evitar problemas de funcionamiento
· Tener en cuenta la disposición de elementos antes de soldarlos
9. BIBLIOGRAFÍA
✔ http://es.wikipedia.org/wiki/Visualizador_de_siete_segmentos Consultado el 03/11/2013
✔ http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NOT Consultado el 03/11/2013
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a. Armar el circuito de la figura 1 en un protoboard y probar.
b. Simular el circuito utilizando el software Proteus ISIS
c. Convertir el circuito de la simulación a Proteus ARES
d. Imprimir el circuito impreso en una hoja de papel foto transferible
e. Transferir el circuito a una placa de baquelita
f. Revelar las pistas del circuito utilizando una solución de ácido férrico
g. Comprobar la continuidad de cada una de las pistas
h. Limpiar el circuito PCB revelado
i. Soldar cada uno de los elementos teniendo en cuenta la disposición de los mismos
j. Montar el circuito PCB terminado en una caja y conectar los cables de alimentación y la punta de prueba.
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
· Cuando el punto es bajo, por efecto de un bajo en la entrada de prueba, los segmentos a, b, g y f se iluminan mostrando el número 0.
· Cuando se aplica un alto al ala entrada el transistor Q1 recibe un alto en su base a través de R2 y conduce aplicando un alto a la entrada de buffer C-D. Este último suministra un bajo al segmento e y lo ilumina.
· Cuando se aplica una señal de pulsos a la entrada, sucede alternadamente los dos casos anteriores, se iluminan los segmentos a, b, f, g y e en el display y se forma la letra P, que significa pulsos.
· Cuando no se aplica señal alguna a la entrada del transistor Q1 no conduce, suministra un bajo al buffer D-E y este aplica un alto al segmento e. por esta razón no se ilumina. Al mismo tiempo el inversor A interpreta su entrada al aire como 1 en alto, entrega un valor al buffer B-C y este aplica un alto a los segmentos a, b, f y g, estos tampoco se iluminan.
· Se construyó una punta lógica con visualizar de 7 segmentos la cual muestra un valor de 1 si el circuito se encuentra en buen estado, un 0 si no existe voltaje en el mismo y una letra P que nos indica que la salida existe pulsos.
· El transistor actúa como interruptor permitiendo que no exista un 0 o un 1 a la vez en el display de 7 segmentos.
· La letra P se muestra en el display por la razón que a la entrada se aplica una señal de pulsos que activa o desactiva la base del transistor de manera alternada.
8. RECOMENDACIONES
· Comprobar la continuidad de las pistas para evitar problemas de funcionamiento
· Tener en cuenta la disposición de elementos antes de soldarlos
✔ http://es.wikipedia.org/wiki/Visualizador_de_siete_segmentos Consultado el 03/11/2013
✔ http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NOT Consultado el 03/11/2013
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10. ANEXOS
