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COMO HACER LETRAS EN DISPLAY CON FLI-FLOP Y COMPUERTAS LÓGICAS.



COMO HACER LETRAS EN DISPLAY CON FLI-FLOP Y COMPUERTAS LOGICAS.

Uno de los temas que siempre nos toca estudiar en circuito digitales es hacer letras en display con FLIP-FLOP , y nos piden hacer con compuertas lógicas , los pulsos de reloj para activar el FLIP - FLOP lo sacamos de un timer NE555 , y el flip - flop nos dará dos salidas (para manejar 4 palabras) , y después del FLIP - FLOP tenemos que aplicar algebra de BOOLE en las compuertas lógicas para poder simplificarlas y llegar  a la mínima variable , de lo contrario nuestro circuito sale muy extenso y se nos acaba la protoboar de puro compuertas lógicas.


A continuación les dejo el diagrama de una palabra en display cátodo común, en el display aparece la palabra HOLA, aquí le explico cómo mostrar esa palabra en el display, ustedes pueden crear otras palabras, como LILA, SILO, LUPA, etc….

Diagrama.
MATERIALES:

  • 1 Resistencia de 330Ω.
  • 3 Resistencias de 330Ω (para los tres leds).
  • 11 Resistencias de 330Ω (para proteger los leds del display)
  • 1 Display cátodo común.
  • 1 Potenciometro de 50kΩ.
  • 1 Condensador electrolítico de 100uf/50v.
  • 3 diodos leds (1 para salida del NE555, y los 2 leds para el pin 12 y 9 FLIP – FLIP)
  • 1 C.I. NE555.
  • 1 FLIP – FLOP 74LS73.
  • 1 Compuerta lógica NOT, el 74LS04.
  • 1 Compuerta lógica AND, 74LS08.
  • 1 Compuerta lógica OR, 74LS32.
  • 1 Protoboard.
  • 1 fuente de 5v.


El NE555, este timer 555 se encargara de dar los pulsos de reloj al flip - flop, y con el potenciómetro vamos a regular la frecuencia de salida del timer, y eso lo veremos en el display.

FLIP – FLOP 74LS73: El flip - flop es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones.​ Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información.


Todos los circuitos digitales utilizan datos binarios para funcionar correctamente, los circuitos están diseñados para contar, sumar, separar, etc. los datos según nuestras necesidades, pero por el tipo de funcionamiento de las compuertas digitales, los datos presentes en las salidas de las mismas, cambian de acuerdo con sus entradas, si las entradas cambian, las salidas lo harán también

El corazón de una memoria son los Flip Flops, este circuito es una combinación de compuertas lógicas, a diferencia de las características de las compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos que podemos manipular con reglas preestablecidas por el circuito mismo.

FLIP-FLOP 74LS73,

COMPUERTAS LOGICAS: Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado. Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante un símbolo, y la operación que realiza (Operación lógica) se corresponde con una tabla, llamada Tabla de Verdad.


Ejm. TABLA DE VERDAD (OR)

TIPOS DE COMPUERTAS LOGICAS:

1.- compuerta lógica and (74ls08)
2.- compuerta lógica nand (74ls00).
3.- compuerta lógica or (74ls32).
4.- compuerta lógica nor (74ls02).
5.- compuerta lógica xor (74ls86)
6.- compuerta lógica xnor (hef4077)
7.- compuerta lógica not (74ls04). 

Las compuertas lógicas que vamos a necesitar nosotros son: AND, OR y el NOT.

1.- COMPUERTA LOGICA AND (74LS08).- Una compuerta AND tiene dos entradas como mínimo y su operación lógica es un producto entre ambas, no es un producto aritmético, aunque en este caso coincidan. Observa que su salida será alta (1) si sus dos entradas están a nivel alto (1).



COMPUERTA LOGICA OR (74LS32).-  Posee dos entradas como mínimo y la operación lógica, basta que una de ellas sea 1 para que su salida sea también 1.

COMPUERTA OR.
COMPUERTA LOGICA NOT (74LS04).- Se trata de un inversor, es decir, invierte el dato de entrada, por ejemplo; si pones su entrada a 1 (nivel alto) obtendrás en su salida un 0 (o nivel bajo), y viceversa. Esta compuerta dispone de una sola entrada.

Tabla lógica del NOT.
Ahora empecemos a realizar las letras en el display, primero empecemos por la letra “H”, a continuación veremos en un diagrama como hacerlo.



Y así podemos hacer más letras en el display, a continuación las letras que faltan.



Y para el desarrollo de las compuertas lógicas tenemos que aplicar algebra de boole, el álgebra de boole es un álgebra que le permite abstraer las principales operaciones algebraicas en un sistema binario, Las operaciones de álgebra booleana permiten operar con sólo dos valores: 0 (cero o F) y 1 (uno o V).

Los operadores lógicos, dos proposiciones pueden ser unidas entre sí mediante los operadores lógicos (AND, OR, NOT, etc.) Que dan lugar a un valor de tercera proposición verdadera o falsa.

Formulas álgebra de boole.
Ahora teniendo las formulas y un conocimiento de algebra de Boole, ahora proseguimos a desarrollar los ejercicios, a continuación leds dejo  las fotos donde están resuelto los ejercicio de la palabra HOLA, ustedes puede hacer sus pruebas con otras letras.

Tenemos que resolver por segmento del display.

Resolviendo cada segmento , con álgebra de boole.


Así quedaría el diagrama para la palabra HOLA.
Entonces a partir del flip-flop, el diagrama para la palabra HOLA quedaría de la siguiente manera, les sugiero que estudien un poquito más sobre compuertas lógicas, algebra de Boole, para que tengan más conocimiento del tema que estamos tratando.

Diagrama de todo el circuito, para que lo ensamblen.

Y por lo tanto  todo el diagrama quedaría de la siguiente manera, ahora lo ensamblamos en nuestra protoboard, y el circuito debería de funcionar muy bien, el circuito lo pueden diseñar en su baquelita para que quede más profesional.



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