Educación y ciencia

Cómo diseñar un decodificador BCD a siete segmentos para un display 10

Escrito por mark stansberry | Traducido por juliana star
Cómo diseñar un decodificador BCD a siete segmentos para un display 10

Un dígito en un display LED consiste de siete paneles LED.

NA/Photos.com/Getty Images

Si quieres mostrar las lecturas desde tu equipo electrónico necesitarás diseñar un display decodificador BCD (Binary Coded Decimal, Decimal Codificado en Binario) a siete segmentos. Dicho diseño convierte una representación BCD electrónica digital a un número (de 0 a 16) y muestra el número equivalente decimal real en un display (pantalla) de LED (Light Emitting Diode, Diodo Emisor de Luz). Diseñar un convertidor BCD a siete segmentos es una tarea sencilla para los principiantes debido a que los tres componentes principales necesarios para el diseño están disponibles como chips monolíticos.

Nivel de dificultad:
Moderadamente difícil

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Instrucciones

  1. 1

    Dibuja tres bloques rectangulares para representar los tres chips que se usarán en el diseño. Etiqueta el primer bloque como "Decodificador BCD a siete segmentos", el segundo como "Resistencias limitantes" y el tercer bloque como "Display LCD de siete segmentos".

  2. 2

    Etiqueta las cuatro entradas del decodificador que representan a los números digitales como BCD3, BCD2, BCD1 y BCD0.

  3. 3

    Etiqueta las siete salidas del convertidor a, b, c, d, e, f, g, h, de manera que correspondan con las conexiones de pines necesarias para el chip del display LED. Las conexiones de los pines están estandarizadas con las etiquetas a, b, c, d, e, f, g y h.

  4. 4

    Dibuja las conexiones entre el chip del display LED, el paquete de resistencias y el decodificador BCD a siete segmentos. Etiqueta con números los pines del paquete de resistencias que crearán una conexión de resistencia entre cada pin de entrada del chip del display LED y cada pin de salida del decodificador BCD.

  5. 5

    Calcula el valor de las resistencias limitantes necesarias para que la vida de producto de tu LED sea maximizada y el consumo de corriente minimizado. Divide el voltaje de la fuente de poder que estés usando para alimentar tu circuito entre la corriente mínima necesaria para encender el LED (puedes obtener esa información en la hoja de datos del LED del fabricante) para calcular el valor de las resistencias limitantes.

  6. 6

    Diseña un conmutador de red con cuatro conmutadores de polo único y doble lanzamiento. Configura los conmutadores para que cada uno pueda ser usado para configurar el nivel de voltaje de un pin numérico de entrada BCD específico (BCD3, BCD2, BCD1 y BCD0), ya sea a un estado alto o a uno bajo. Esto requerirá conectar una entrada del conmutador a la terminal positiva de la fuente de poder digital y conectar el otro lado a la terminal de tierra de la fuente de poder. Dibuja los símbolos de los conmutadores de alimentación, las conexiones entre ellos y las entradas BCD de datos numéricos del convertidor BCD a siete segmentos.

  7. 7

    Introduce el esquema de tu diseño en un simulador electrónico para simular el diseño que dibujaste en papel. Selecciona el display LED, el convertidor BCD a siete segmentos, el paquete de resistencias limitantes y los conmutadores de polo único y doble tiro de entre los componentes disponibles en la biblioteca del simulador. Coloca los elementos y realiza las conexiones con las herramientas de captura de esquemas del simulador.

  8. 8

    Realiza una simulación funcional del diseño para verificar que los segmentos del panel de LED derecho se iluminen cuando los conmutadores se configuren para mostrar un número entre 0 y 9. Realiza una simulación de alimentación en el circuito para estimar los requisitos de consumo de energía del circuito. Cambia los valores de la resistencia limitante y los valores del componente chip de la biblioteca usado, y luego vuelve a realizar la simulación de alimentación. Realiza una tabla con el consumo de energía de cada variación del diseño para identificar aquel que tenga el menor consumo de energía.

Consejos y advertencias

  • Cuando se coloca un voltaje lógico alto en un pin específico del chip del display LED, un segmento de línea LED específica se iluminará. Mostrar un número específico, como el ocho (8) o el tres (3) requiere que se active el conjunto correcto de pines del display LED con niveles de voltaje lógico altos.
  • El uso inapropiado de equipo y componentes electrónicos puede ocasionar un incendio, lesiones graves o la muerte. Siempre debes trabajar bajo la supervisión de un técnico en electrónica certificado en seguridad o de un ingeniero en electrónica. Obtén un certificado de seguridad en electrónica antes de trabajar con equipo y componentes electrónicos.

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