Responsables de actividades

Bsqueda del material: Manuel Czares, Elizandro Lara, Javier Valenzuela Planeacin e implementacin del circuito del microcontrolador: Manuel Czares, Ramn Aragn Planeacin e implementacin de la etapa de potencia de las seales de salida: Elizandro Lara, Javier Valenzuela Creacin del cdigo y grabacin en el microcontrolador: Todo los integrantes del equipo Bsqueda del marco terico: Jorge Tapia, Ramn Aragn Pruebas finales: Todos los integrantes del equipo Realizacin del reporte de la practica: Jorge Tapia, Elizandro Lara, Ramn Aragn

Objetivos

Objetivos Generales:El alumno disear un sistema una matriz de 4x4 capaz de mostrar patrones predefinidos usando tcnicas de multiplexin.

Objetivos especficos:a) Disear una matriz de 4x4 con etapa de potenciab) Desplegar los siguientes 5 patrones a diseo libre por el alumno. El control de los patrones estar determinado por el puerto A de la siguiente forma:{Patrn 1, PORTA = 00001}, {Patrn 2, PORTA = 00010}, {Patrn 3,PORTA = 00100}, {Patrn 4, PORTA = 01000}, {Patrn 5, PORTA =10000}c) El reporte deber contener la representacin binaria y hexadecimal de los patrones.

Introduccin

El microcontrolador es una herramienta muy verstil que podemos usar tanto en el campo educativo como laboral, el usar dicho dispositivo implica tener conocimientos bsicos en diversas ramas de la fsica y la ingeniera. Entre esos campos de estudio el de la electrnica y de la informacin son aquellos que implican mayor cantidad de conocimiento por parte del usuario debido a que el funcionamiento de este se basa principalmente en principios que rigen a estas disciplinas.

Para la realizacin de la prctica fue necesario el uso de una tcnica llamada multiplexin, la cual se refiere a la combinacin de fuentes independientes de informacin, de manera que puedan transmitirse por un solo canal de comunicacin.

Las seales de salida del microcontrolador necesitan una etapa de potencia con una fuente independiente para el funcionamiento correcto de la matriz. La fuente de alimentacin del microcontrolador se tiene de manera individual a la etapa de potencia, con dos fuentes independientes logramos tener un sistema funcionando de manera correcta, en caso de tener una fuente para todo el circuito existira el problema que nuestra matriz de LED no encendera.

Marco Terico

MultiplexoresUn multiplexor (o selector de datos, abreviado como MUX) tiene un grupo de entradas de datos y un grupo de entradas de control. Las entradas de control se utilizan para seleccionar una de las entradas de datos y conectarlo al terminal de salida. En la Figura 1 se muestra un multiplexor 2 a 1 y su interruptor analgico. Cuando la entrada de control es un 0, el interruptor est en la posicin superior y la salida de MUX es ; cuando A es 1, el interruptor est en la posicin inferior y la salida del MUX es . En otras palabras, un MUX acta como un interruptor que selecciona una de las entradas de datos ( o ) y la transmite a la salida. Por consiguiente, la ecuacin lgica para el MUX 2-a-1 es:

Ecuacin 1. Ecuacin lgica para MUX 2-a-1

Figura 1. Multiplexor 2-a-1 e Interruptor Analgico

Los multiplexores se utilizan con frecuencia en el diseo de sistema digital para seleccionar los datos que sern procesados o almacenados. La figura 2 muestra cmo se utiliza un MUX 2-a-1 cudruple para seleccionar una de dos palabras de datos de 4 bits. Si el control es , los valores de y aparecern en las salidas y ; si , aparecern los valores de y en las salidas.

Figura 2. Multiplexor cudruple usado para seleccin de datos

Varias seales lgicas que realizan una funcin comn pueden agruparse para formar un bus. Por ejemplo, las salidas de suma de un sumador binario de 4 bits se pueden agrupar juntos para formar un bus de 4 bits. En lugar de dibujar los cables individuales que componen un bus, a menudo nos representamos un bus por una sola lnea. El MUX cudruple de la figura 2 se vuelve a dibujar en la Figura 3, utilizando las entradas del bus X e Y, y la salida del bus Z. La salida del bus X representa las cuatro seales y , y lo mismo para el los bus Y y Z. Cuando , las seales en el bus X aparecen en bus Z; de otro modo, las seales en el bus Y aparecen. Una barra diagonal a travs de un bus con un nmero junto a l especifica el nmero de bits en el bus.

Figura 3. Multiplexor cudruple con entradas y salidas bus.

DesarrolloEl objetivo de la prctica es disear un sistema con una matriz 4x4 que muestre una secuencia predeterminada en las salidas del microcontrolador en cinco patrones de entrada diferentes.Con el fin de que el sistema de como resultado un conjunto de secuencias es necesario que se ajusten los patrones que se aplican para cada una de ellas, en la prctica define el uso de los siguientes patrones: Patrn 1, PORTA = 00001, Patrn 2, PORTA = 00010, Patrn 3, PORTA = 00100, Patrn 4, PORTA = 01000, Patrn 5, PORTA = 10000.El sistema contiene una cantidad de elementos que consumen la energa de la fuente de entrada, la seal de salida del microcontrolador es baja e insuficiente para encender la cantidad de leds que tiene el circuito, y debido a eso no es suficiente tener una fuente, es necesario que en el circuito exista una fuente que suministre a las seales de entrada y el microcontrolador, y una segunda que suministre la cantidad de corriente necesaria para que los leds enciendan.Los transistores logran aumentar efectivamente la corriente, pero no solo logran eso, algunos tambin funcionan como interruptores, gracias a ellos el sistema tiene la capacidad de funcionar, una configuracin correcta de los transistores hace que una matriz de leds encienda de manera correcta, en caso del circuito a realizar el transistor 2n2222 funciona como interruptor, con la seal que proviene del microcontrolador genera el paso o cierre de corriente.

Referencia Marco TericoCharles H. Roth. Fundamentos de diseo lgico. 5 edicin Cap 9.Definicin de multiplexinRafael E. Gonzlez. Diccionario de computacin Y Electrnica. 2004