Vídeo
A continuación, encontrará el vídeo en donde se explica el funcionamiento del circuito.
Acerca del proyecto
Explorando el Display de 7 Segmentos Ánodo Común y su Decodificador 7447
El display de 7 segmentos es uno de los elementos de visualización más utilizados en la electrónica, y en este artículo nos enfocaremos en comprender a fondo el funcionamiento del tipo ánodo común. Aprenderemos sobre sus características, su conexión y el uso del circuito integrado 7447, un decodificador esencial para este tipo de display, que convierte bytes en números enteros.
¿Qué es un Display de 7 Segmentos Ánodo Común?
El display de 7 segmentos ánodo común es una forma común de visualizar números y caracteres en la electrónica. En este tipo de display, todos los ánodos de los LED están conectados juntos y se activan mediante la conexión de los cátodos de los segmentos a tierra o a un nivel de voltaje bajo. Esto significa que los segmentos individuales se encienden al aplicar un voltaje bajo a sus cátodos, permitiendo la representación de números del 0 al 9 y algunos caracteres especiales.
Esta es la tabla de verdad del display 7 segmentos ánodo común
| Número | Segmento | ||||||
| A | B | C | D | E | F | G | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
El papel del Circuito Integrado 7447
El circuito integrado 7447 es un decodificador BCD (Binary Coded Decimal) que se utiliza específicamente con displays de 7 segmentos ánodo común. Este chip es esencial para convertir señales binarias en números enteros que pueden ser mostrados en el display. Funciona tomando una entrada de cuatro bits (un byte) y activando los segmentos correspondientes para mostrar el número decimal equivalente en el display de 7 segmentos.
Ahora, observemos la tabla de verdad del circuito integrado 7447
| Número | Entrada | Segmento | |||||||||
| A1 | B1 | C1 | D1 | A | B | C | D | E | F | G | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
Circuito Pull Down
Una forma de inyectar una señal a una entradas a nuestros circuitos es usando el circuito pull down, el cual consiste en un circuito que en su salida siempre se presenta el voltaje equivalente a un 0 lógico, ademas cuenta con un pulsador normalmente abierto que al ser presionado, cambiara la salida a un 1 lógico, así podemos simular manualmente una entra de 0's y 1's.
Enfoque de este Post
En esta publicación nos concentraremos exclusivamente en el display de ánodo común y su integración con el circuito 7447. Sin embargo, si están interesados en aprender sobre el display de cátodo común, podrán encontrar información detallada en la tabla que proporcionaremos a continuación.
Display 7 segmentos ánodo común
En la siguiente imagen adjunta, se muestra una tabla que detalla la secuencia de bits necesaria para encender o apagar cada uno de los pines, los cuales están conectados a los segmentos del display. Esto permite visualizar el número deseado. Es importante recordar que para encender un segmento, se establece un nivel lógico bajo (0 lógico), mientras que para apagarlo se establece un nivel lógico alto (1 lógico). Esta característica define al display de ánodo común.
Materiales del circuito
En la siguiente tabla tenemos los principales materiales que estamos utilizando para realizar este proyecto.
| Material | Cantidad | Descripción |
|---|---|---|
| Circuito 7447 | 1 | Controlador para el display de 7 segmentos ánodo común. |
| Display 7 segmentos ánodo común | 1 | Elemento que nos permitirá visualizar los números del 0 al 9. |
| Dip switch de 4 interruptores | 1 | Alimento que vamos a utilizar para simular las entradas binarias utilizando el circuito Pull Down. |
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1kΩ y 330Ω
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Resistencia de 1kΩ. Nota: en el artículo Calcular resistencia para un LED mencionamos que la resistencia adecuada para un led es de 220Ω a 330Ω, pero en este caso se ha dejado la resistencia de 1kΩ para que el led no brille con tanta intensidad. Código colores resistencias 5 bandas: (marrón, negro, negro, marrón, marrón) = 1kΩ (naranja, naranja, negro, negro, marrón) = 330Ω Código colores resistencias 4 bandas: (marrón, negro, rojo, oro) = 1KΩ (naranja, naranja, marrón, oro) = 330Ω |
Circuito
A continuación, tenemos el esquema, una foto y la conexión al breadboard del display de 7 segmentos ánodo común con el circuito integrado 7447, además tenemos la conexión del dip switch con el circuito pull-down para poder inyectarle un 0 o un 1 al circuito integrado y poder simular la entrada de los bits que necesitamos para poder ver los números.
Estas son las recomendaciones que les voy a dejar para que puedan montar este circuito en la protoboard y todo le salga correctamente:
- La alimentación de este circuito va hacer 5V como máximo, ya que como podemos observar en la hoja de datos del circuito integrado 7447 Este es el rango de voltaje que va a soportar. Además que si nos excedemos podemos quemar uno de los segmentos (LED'S) del display.
- Cómo se puede observar en las imágenes, esta marcados cada uno de los pines, de cada uno de los segmentos para que se puedan guiar en la conexión ya que éstos no se encuentran organizados y se puede confundir conectando el circuito integrado con el display.
- Tener en cuenta la conexión pull down para poder inyectar los valores correctamente en el circuito integrado.
Nota: La siguiente imagen que representa la foto del circuito en la conexion del CI 7447 al display 7 segmentos se han usado resistencias de 1KΩ, esto se realizó en esta practica para que el LED del display no brillara mucho, por lo general se usan resistencias de 330Ω como se explica en el articulo calcular resistencia para un LED
Funcionamiento
Observemos el video que encontrará al principio del artículo, donde se hace la demostración del circuito. Tambien puede ver el gif creado a continuación.
