Contador de Presiones de Botón Usando Pantalla de 7 Segmentos con 4 Dígitos y el Tiva C Launchpad

En el artículo anterior, explicamos cómo funciona una pantalla de siete segmentos simple y usamos el Tiva C Launchpad  y Keil µVision para demostrar un contador incremental.  En esta guía, vamos a usar el Launchpad para diseñar un contador de presiones de botón y mostrar la cuenta en una pantalla de 7 segmentos con 4 dígitos.

Fig 1.  Pantalla de 7 segmentos y 4 dígitos

1.  PANTALLA DE SIETE SEGMENTOS Y 4 DIGITOS

Si recordamos el artículo anterior, necesitamos 8 pines del microcontrolador para controlar una pantalla de siete segmentos simple (7 para los LEDs y 1 para conectar a la fuente de poder o tierra).  Esto significa que necesitaríamos 32 pines para controlar 4 pantallas.

La pantalla de 4 dígitos funciona de manera parecida, pero sólamente utiliza 11 pines (o más si la pantalla tiene puntos, dos puntos, etc).  Para lograr ésto, usamos 7 pines para controlar los 7 LEDs en los 4 dígitos al mismo tiempo.  Los otro 4 pines controlan cuál de los dígitos se va a encender.  Esto es más fácil de observar en el diagrama de circuito mostrado en la figura 2.

Para mostrar todos los números al mismo tiempo, el microcontrolador simplemente enciende continuamente cada uno de los dígitos por una fracción de segundo.  Cuando esto ocurre lo suficientemente rápido, nuestros ojos sólo detectan una imagen.  Este es el mismo concepto usado en las películas, donde varias imágenes son alternadas a alta velocidad para darnos la ilusión que la imagen se está moviendo.

Fig 2.  Mapa de pines y diagrama de circuito de pantalla de 7 segmentos, 4 dígitos y de anodo común 5641BH

2.  PROBANDO EL NUESTRA PANTALLA CON EL TIVA C LAUNCHPAD

2.1  DESCRIPCION

Para este proyecto vamos a usar el Tiva C Launchpad para diseñar una contador de presiones de botón y mostrar la cuenta en nuestra pantalla de 7 segmentos y 4 dígitos.

2.2  MATERIALES

- Tiva C Launchpad
- Placa de prueba (breadboard)
- 4 x Transistores NPN 2N3904
- 1 x pantalla 5641BH (pantalla de 7 segmentos y 4 dígitos de ánodo común)
- 4 x resistores 1KΩ
- 7 x resistores 47Ω


2.3  HARDWARE

El sistema utiliza 11 pines de salida del Launchpad para controlar la pantalla.  7 de esos pines van conectados directamente a la pantalla para controlar los 7 LED y los 4 pines van conectados a los transistores para conectar el riel de 3.3V a los pines de selección de dígito en la pantalla.  También vamos a usar el botón SW2 montado en el Launchpad.

La datasheet para la parte 5641BH puede ser descargada en este vínculo.

En la figura 3 tenemos el diagrama del circuito.  Noten que el botón no está incluído porque viene montado en el Launchpad.

Fig 3. Diagrama de circuito para contador de presiones de botón con pantalla 5641BH

2.4  SOFTWARE

Entra a mi repositorio en Github y encuentra el archivo SevenSegment2.c para descargar el código del microcontrodor a tu proyecto. Una vez más, las instrucciones para crear el proyecto se pueden encontrar en el artículo anterior.

El diagrama de flujo en figura 4 explica el funcionamiento del programa para el microcontrolador.

Fig 4.  Diagrama de flujo para código de microcontrolador