SEMANA 14, Matriz de Led con Arduino

SEMANA 14 

PROYECTO N° 04

PROYECTOS CON ARDUINO

FASE 2: Matriz de LEDS con Arduino

INTEGRANTES:

-Yerdrick Jhosep Tunco Cuenta 
-Abat salas rayan 

-Jhonatan Wiliam Flores Taco 

             I. CAPACIDAD TERMINAL

•         Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
•         Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de     almacenamiento de información.
•         Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

      I.        II. CONNTENIDOS A TRATAR

•      Estructura de un programa en Arduino
•      Compilación y descarga de programas
•      Matriz de Leds. 

III. MARCO TEÓRICO 

a)MATRIZ DE LED 8X8 
Una matriz de Led  esta constituido por Diodos led  dispuestos en filas y columnas, cada led se conecta a una fila y a la columna, consiste en un arreglo de LEDs que pueden ser encendidos y apagados individualmente desde un microntrolador. Pueden pensar en ella como una  pantalla de pocos pixeles en los cuales pueden presentar gráficos y textos, tanto estáticos como en movimiento.
 Una matriz de diodos LED normales y corrientes que se comercializa en multitud de formatos y colores. Desde las de un solo color, a las que tienen varios colores posibles.
Existen varios tipos de matriz de Leds,  esta es la matriz de led 8*8 que muestra 8 columnas y 8 filas.

Existen dos tipos de matriz 8*8 Cátodo común y Ánodo común, esto es gracias al diodo del que se encuentra conectado,  Ánodo a las filas o viceversa.

 b) REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO:       

Los registros de desplazamiento (shifter registers) permiten expandir nuestra capacidad de entradas y de salidas digitales, basándose en el desplazamiento de una secuencia de bytes que se envía o recibe desde estos circuitos integrados.
Las dos variantes máS populares de registros de desplazamiento son los de entrada en serie y los de entrada en paralelo. Ambos tipos de circuitos pueden tener salidas en serie o salidas en paralelo. En el mundo de los microcontroladores, se utiliza la primera para expandir la capacidad de salidas digitales y el segundo, para las entradas.
Otra ventaja que poseen este tipo de integrados es que solo requieres tres (3) pines digitales para las entradas y cuatro (4) para las salidas;con la condición de que puedes conectar una N cantidad de registros de desplazamiento en cadena.
Esto forma una parte muy importante de la lógica digital, actúan como pegamento entre los mundos paralelos y en serie. Reducir cuentas de alambre, perno uso e incluso ayudar a tomar la carga de tu cpu por ser capaces de almacenar sus datos.
c) REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO CON 74HC164 

Vienen en diferentes tamaños, con diferentes modelos para diferentes usos y diferentes características. A discutir hoy es el 74HC164 8 bits, serial en paralelo hacia fuera, no asegurada, registro de desplazamiento.¿Por qué? Bien para uno es uno de los registros de cambio más básicos, que facilita el aprendizaje sobre él, pero así pasó a ser la única que tenía (¡ lol!)Este instructivo cubre cómo este chip funciona, cómo elctronico y de interfaz con un arduino incluyendo algunos bocetos de la muestra y circuitos de led.Un registro de desplazamiento está conformado por circuitos flip flop, un flip flop es 1 bit de memoria, esta tiene 8 (o 1 byte de memoria). Ya que es memoria, si no desea actualizar el registro que sólo puede dejar de "hablar" a él y lo seguirá siendo en cualquier Estado lo dejó, hasta que "habla" con él otra vez o restablece energía.otros registros de cambio de serie lógica 7400 pueden ir hasta 16 bits

SERIE SALIDA PARALELO 

Esto significa que tu arduino envía datos en serie (encendido apagado pulsos uno tras otro) y el registro de desplazamiento coloca cada bit en el pin de salida correcto. Este modelo sólo requiere 2 hilos para ser controlados, para que puedas utiliza 2 pines digitales del arduino y romper esos 2 a 8 salidas digitales más

algunos otros modelos son paralelos en fuera de serie, hacen lo mismo pero como entradas a arduino (por ejemplo, un pad NES)

 d) ARDUINO
Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o entornos interactivos.
Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. Los proyectos de Arduino pueden ser autonomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un ordenador.

FOTO DE REFERENCIA DE ARDUINO 

VI. TAREAS DEL LABORATORIO 

a) PRIMERA TAREA: Realizar un registro de desplazamiento con la matriz de led utilizando como programación en Arduino. 

-PRIMER PASO: Se tubo que verificar si nuestra matriz de led 8X8 es Cátodo común o Ánodo común, en nuestro caso se utilizo  una matriz de led CÁTODO COMÚN X8, Esto se descubrió gracias a que se conecto 5v y GND, con una resistencia de 330ohm, y buscar los pines 13 y 9 correspondientes a la columna 1, fila 1, hasta que el 1,1 encendió.

-SEGUNDO PASO: Ya teniendo las filas y las columnas Se conecto los pines de la siguiente manera  del Arduino a sus pines de la MATRIZ DE LED. 

Primero: Conexiones de las columna.

Segundo: Conexiones de las filas. 

 -FOTO DE EVIDENCIA

-TERCER PASO:Ya conectados las columnas y las filas iniciamos con la programación de Arduino.

PROGRAMACIÓN EN ARDUINO 

-Y esto empezara con el barrido en nuestra matriz de Led 8x8.
-FOTO DE EVIDENCIA 

b)SEGUNDA TAREA:En esta tarea se tiene que formar la palabra (TE PROMETO) en la matriz de led utilizando la programación  de Arduino con las mismas conexiones de las filas y columnas que lo deje arriba el esquema de las conexiones del arduino con la matriz. 

-PRIMER PASO: Realizar la programación en ARDUINO, para formar la palabra "TE PROMETO"

-SEGUNDO PASO:Ver la palabra que tiene que salir en la matriz de led 
"TE PROMETO". 

-FOTO DE EVIDENCIA DE LAS LETRAS UTILIZADAS EN EL LAB. 

c) TERCERA TAREA:  Investigue cómo controlar una matriz de leds utilizando un REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO (74595 ó 74164) y la tarjeta ARDUINO UNO.

¿Que es y como funciona el integrado 74HC595?

El 74HC595 es un registro de desplazamiento de 8 bit con una entrada serie y salida paralelo, la gran utilidad de esto es poder utilizar y controlar ocho salidas con tan solo 3 pines de nuestro microcontrolador, como dije antes mediante las entradas(Latch/Clock/Data), podemos controlar hasta ocho salidas, de manera que es de gran utilidad para proyectos en los que contamos con poca cantidad de pines en nuestro microcontrolador.

Como se ve en la imagen, Latch es el pin 12, Clock el pin 11, y el bit de datos es el pin numero 14
Nuestro chip se encuentra a la espera de una nueva secuencia de datos
Al cambiar de LOW a HIGH el bit de Data y generar un nuevo pulso de reloj pasando el bit de clock de HIGH a LOW, grabamos en la posición actual donde se encuentre el desplazamiento el valor ingresado en el pin de Data, esto lo repetimos 8 veces de manera de generar un Byte a la salida (Q0 – Q7), de esta manera podemos controlar un Byte de salida con solo tres pines de nuestro microcontrolador.

FOTO DEL CHIP 

-Esquema de conexión  con el Ardunino 

V.  VÍDEO EXPLICATIVO 

-Se subió a la plataforma de youtube le adjunto el linck 
-https://www.youtube.com/watch?v=gl5PR0NDoIU&feature=youtu.be

VI. CONCLUSIONES

- La salida de un pin de arduino es de 5v ,por lo tanto se debe usar resistencia en la matriz 
para asi no poderlo dañarlo.
- se logro con exito la escritura de datos por puerto serial y asu vez estructura de control en programcion de arduino uno.

- Se conoció las entradas digitales y analógicas del arduino para su correcto manipulacion ala hora de formar las palabras en la matriz led.
- el primer objetivo que hicimos fue hacer un barrido,gracias a este se comprobó el estado el estado de la matriz y así mismo evitar inconvenientes  .


VII. OBSERVACIONES 
- Debemos  escribir el código correctamente para evitar errores a la hora de compilar
 el  programa ya que no se podrá subir a arduino

- Para la matriz led (8x8) tanto ánodo o cátodo común los pines de la matriz ya estaban  identificados para conectar a los pines del arduino.

-En cada linea de la programación debemos ponerlo el punto y coma para evitar errores   
a la hora de hacer la compilación.

-Al declarar una variable esto se tiene que poner de sálida para que pueda funcionar correctamente, osea OUTPUT.

VIII. FOTO DE REFERENCIA 

SEMANA 14 REALIZADO