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INFORME DE MATRIZ DE LEDS

1. OBJETIVO

Mi primer objetivo es el de poder implementar una matriz de leds de 8x8 para poder sacar una infinidad de caracteres como en este circuito , bueno yo sacare mi Apellido Paterno que será CALLE para ser visualizado en mi matriz de leds.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de Light-Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color (longitud de onda), depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de UV LED (UltraV'iolet Light-Emitting Diode) y los que emiten luz infrarroja suelen recibir la denominación de IRED (Infra-Red Emitting Diode).¿Qué son los LEDs?

Los LEDs son dispositivos en estado sólido que generan luz de una manera radicalmente diferente a otras fuentes de luz. Las lámparas incandescentes simplemente calientan un filamento de metal (tungsteno) a miles de grados Celsius debido a su resistencia al paso de la corriente eléctrica. A esta temperatura el filamento emite luz, luz que se ubica en el área infrarroja del espectro lumínico, de ahí la ineficiencia de este tipo de lámparas. Las lámparas fluorescentes generan luz al pasar corriente eléctrica a través de vapor de mercurio, esta genera una excitación que hace al vapor de mercurio emitir luz ultravioleta (UV). La luz UV golpea el fósforo dentro de la lámpara que hace que ésta se vuelva fluorescente y produzca luz blanca visible. El proceso requiere de un balasto (dispositivo electrónico) para controlar el flujo de electricidad. En los LEDs, un bajo voltaje de corriente continua (CC) circula a través de dos capas de material semiconductor. Esto resulta en la generación de fotones de luz de un reducido rango de frecuencias. El color de la luz depende del material semiconductor utilizado y del tipo de

dopante (impurezas) que se le agregue. El semiconductor se aloja en una caja epoxi que además funciona como un sistema óptico (lente), que enfoca la luz producida. Para uso con la red de suministro eléctrico, se necesitan controladores electrónicos y conversores de voltaje. El nivel de innovación tecnológica y de ingeniería involucrada en los LEDs modernos es mucho mayor que en las fuentes convencionales de luz.

Ciclo de Vida Mientreas que los LEDs aún deben alcanzar un desarrollo comercial más maduro, esta sección ofrece un panorama general del ciclo de vida de los LEDs

basado en la información disponible.

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Vida Útil Los LEDs fallan de una forma diferente a las otras fuentes de luz. En lugar de detenerse de manera simple y abrupta, los LEDs reducen su intensidad de manera gradual en el tiempo. La llamada “depreciación de lumen” resultante en una reducción del 30 o 50% en potencia de luz, es considerada comunmente como una falla. Aunque tales diferencia parecen grandes, el ojo humano no responde linealmente a los cambios en la intesidad de la luz, entonces son aceptables en términos de rendimiento. Se espera que la vida de los dispositivos LED alcancen las 50.000 horas. En este período de vida y en períodos superiores, las fallas en la provisión de energía pueden ser un factor limitante y no la falla del diodo. Mientras que debería ser posible que en productos especializados supere las 50.000 horas aunque esto podría ser a expensas de ciertos criterios de rendimiento. Aún existen algunas dudas acerca del proceso utilizado para evaluar la vida útil de los productos, dado que 50.000 horas equivalen a 5.7 años, mucho más que el tiempo que ha transcurrido desde que se han desarrollado algunos de los productos disponibles actualmente.Aplicaciones A la fecha, los LEDs han penetrado en una serie de mercados de iluminación y han permitido el desarrollo de otros mercados. La mayor penetración ha sucedido en áreas que utilizan LEDs de color (monocromáticos). La tecnología del LED de color ya es madura y por lo tanto está lista para entrar al mercado. Además, la diferencia comparada con las incandescentes de color en términos de eficiencia lumínicas es muy apreciable.

AT89C51

Detalles del producto

Especificaciones

De 8 bits

Microcontrolador con el flash de los octetos 4K

CaracterísticasCompatible con los productos MCS-51 octetos 4K de memoria Flash reprogramable del En-Sistema Resistencia: 1.000 escriba/los ciclos del Erase Operación completamente estática: 0 hertzios a 24 megaciclos Cerradura de tres niveles de la memoria del programa RAM interno de 8 bits de 128 x 32 líneas programables de la entrada-salida Dos contadores de tiempo/contadores de 16 bits Seis fuentes de la interrupción Canal serial programable Modos de baja potencia de la marcha lenta y de la Energía-abajo.DescripciónEl AT89C51 es un microordenador de 8 bits de baja potencia, de alto rendimiento del Cmos con 4K octetos de la memoria sólo para leer programable y borrable de destello (PEROM). El dispositivo es manufacturado usando tecnología de memoria permanente de alta densidad de Atmels y es compatible con el sistema de instrucción MCS-51 y el pinout industry-standard. La en-viruta El flash permite que la memoria del programa sea en-sistema reprogramado o por un convencionalprogramador de la memoria permanente. Combinando una CPU de 8 bits versátil con el flash en una viruta monolítica, el Atmel AT89C51 es un microordenador de gran alcance que proporciona una solución alto-flexible y rentable a muchos usos encajados del control

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veremos como diseñar y construir un display de diodos leds, que nos servirá de pantalla para exhibir textos o imágenes, fijas o animadas. Los usos son varios, desde un sofisticado modding en el gabienete de nuestro ordenador hasta su empleo como medio para exhibir mensajes o publicidad. Por supuesto, sus dimensiones pueden resultar insuficientes para algunos usos, pero es fácilmente expandible.

La gran mayoría de los aficionados a la electrónica, tarde o temprano, se propone la construcción de un cartel basado en una matriz de diodos LEDs. El propósito de este artículo es explicar, de forma clara y sencilla, la forma de hacerlo.

Un cartel formado por varias filas y columnas de LEDs, convenientemente programado, puede servir para pasar mensajes publicitarios, decorar nuestra habitación, ordenador o lo que se nos ocurra. No solo se trata de un proyecto más que interesante para llevarlo a cabo como hobbysta, sino que puede resultar interesante como un producto comercializable. Es que estas matrices, que en algunos países se las conoce como “cartel de LEDs” o “Publik”, son un recurso muy frecuentemente utilizado con fines publicitarios o informativos.

Descripción Por ejemplo, un ATMEL 89C52 de 40 pines dispone de 22 dedicados a funciones de E/S, y su hermano mayor, que cuenta con un total de 40 pines dedica 33 a estos menesteres. Habitualmente, con un número así de pines de control es posible resolver correctamente casi cualquier situación que se nos plantee, ya que normalmente en el diseño de un circuito de control basta con leer unos pocos pulsadores o sensores, y luego de realizar internamente algún proceso con esas señales, se actúan (o no) unas pocas cargas conectadas a sus salidas, generalmente mediante reles o interfaces de algún tipo. Sin embargo, hay caso concretos en que ningún (o microcontrolador de otras familias) puede aportar en numero suficientes de E/S que permitan controlar todas las cargas conectadas a el, y se deben recurrir a circuitos de apoyo comandados mediante señales de control y utilizando un bus de datos. Uno de esos casos es el que nos ocupa en este articulo.

En lo que respecta a las entradas y salidas (E/S), cada microcontrolador, al igual que cualquier computadora, dispone de un numero finito de ellas, y en general, se trata de un numero no demasiado elevado. Esta claro que si queremos formar una imagen mediante pixeles compuestos por LEDs individuales, harán falta un numero de líneas de control mucho mayor que las disponibles en cualquier microcontrolador.

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Nuestra pantalla será semejante a esos displays que seguramente habrán visto en algún comercio o local de servicios, en los que un texto realiza un scroll de derecha a izquierda, a una velocidad que permite la ilusión de un movimiento suave y continuo. Estas matrices de leds generalmente están conformadas por un cierto número de filas y de columnas.

Para permitir un texto legible, que represente claramente los caracteres correspondientes a las letras mayúsculas y minúsculas hacen falta unas 7 filas de alto, y si queremos que el display muestre unos 10 o 12 caracteres simultáneamente, necesitaremos unas 100 columnas.

Si multiplicamos el numero de filas por las columnas, tendremos el numero de LEDs que hay presente en un display de este tipo. Con los valores que mencionábamos recién, vemos que se necesitan 700 LEDs para un display no muy complejo, y de un solo color.

Una solución posible seria utilizar varios ATMEL conectados entre si, de manera que cada uno maneje por ejemplo dos o tres columnas, y mediante algún protocolo se envíen mensajes entre ellos para mostrar la parte del texto que le corresponde. Esta alternativa tiene más posibilidades de éxito, pero cuenta con la contra de una programación compleja y un costo elevado, ya que se necesitan unos 3 ATMELpor carácter, lo que económicamente no es viable.

3. CIRCUITO LÓGICO

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4. INSTRUMENTOS UTILIZADOS Protoboard. Fuente con Tensión Variable (0-10v). Diodos Leds.8X8 Resistencias. Cables de conexión.

5. PROGRAMA MATRIZ DE LEDS

$MOD51ORG 0H

MOV DPTR,#TABLAINICIO:MOV R2,#1 ;COLUMNAMOV R3,#0 ;INDICEMOV R4,#0 ;DEZPLAZAMIENTOMOV R5,#0 ;BARRIDOMOV R6,#100H ;TAMAÑO PROGRAMA:MOV A,R3ADD A,R4MOVC A,@A+DPTR

CPL AMOV P1,AMOV P3,R2CALL RETARDO

CALL RETARDO

INC R4CJNE R4,#08H,SIGUIENTEMOV R4,#0

SIGUIENTE:MOV A,R2 RL A

MOV R2,AMOV A, R5DEC AMOV R5, ADJNZ R5,PROGRAMAINC R3DJNZ R6,PROGRAMAAJMP INICIO

TABLA:DB 07EH,0FFH,0FFH,0C3H,0C3H,0C3H,0C3H,00H;CDB 03FH,07FH,0CCH,0CCH,0CCH,07FH,03FH,00H;ADB 0FFH,0FFH,0FFH,03H,03H,03H,03H,00H ;LDB 0FFH,0FFH,0FFH,03H,03H,03H,03H,00H ;LDB 0FFH,0FFH,0FFH,0DBH,0DBH,0C3H,0C3H,00H;E

RETARDO:DJNZ R7,RETARDO

RETEND

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6. CONCLUSIONES

Pude observar el buen funcionamiento de nuestra matriz de leds en este caso hice un conjunto de caracteres que me mostraran un mensaje que será mi apellido Paterno ‘CALLE ‘y tendrá un barrido hacia la izquierda y Lugo volverá a repetirse constantemente.