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Pantalla de 64 leds (8 x 8)manejada por PC
Ecran de 64 leds (8 x 8) contrôlé par Ordinateur
64 leds Screen ( 8 x 8 )Drived by your PC

Por Ing. - Par Eng. - By Eng : Hugo Gutiérrez Salazar

Última Actualización : 10 de Mayo de 2005

Dificultad - Difficulté - Difficulty :
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Chile.gif Francia.gif Inglaterra.gif

caballo.jpg

Circuito Terminado Circuit Terminé Finished Circuit

El proyecto siguiente es una pantalla digital, creada con un arreglo de 8 x 8 leds y manejada mediante la puerta paralela de un PC. Las aplicaciones son muchas :

  • Muestreo de señales (Osciloscopio Digital)
  • Despliegue de Mensajes o señales
  • Representación del Salto del Caballo.
  • etc.
  • En realidad la aplicación estará determinada por el programa computacional que se haga, para controlar la pantalla.

    En este caso particular se utilizará para mostrar el recorrido del caballo sobre un tablero de Ajedrez

    Este diseño consta de 4 partes :

    1) El demultiplexor.
    2) La pantalla.
    3) La Entrada/salida de la puerta paralela.
    4) La fuente de alimentación.

    1)Demultiplexor

    Le projet suivant a un écran digitale, créé avec une matrice de 8 x 8 leds et controlé parmi la porte parallèle d'un ordinateur PC. Beaucoup sont les applicactions:

  • Visualization de Signales (Oscilloscope Digitale)
  • Visualization de Messajes ou Signales
  • Representation du Parcours du Cavalier.
  • etc.
  • En realité l'application será determminé par le logiciel employé qu'ont faira pour controler l'écran.

    Dans cet cas en particulier, on l'utiliserá pour réprésenter le parcours du cavalier sur un tableau du jeu des échecs

    Cet design a 4 parties :

    1) Le demultiplexeur
    2) L'écran
    3) L'entrée/sortie de la porte parallèle.
    4) La source d'alimentation.

    1)Le Demultiplexeur

    This project is a digital screen, made with a 8 x 8 leds array and drived by the parallel port of a PC. Applications are many :

  • Signal Sampling (Digital Oscilloscope)
  • Messages or Signals Displaying
  • Chess Knight's tour problem visual representation.
  • etc.

    The application will be determined by the computer program you make, to drive the screen.

    In this particular case, we will use it to show the chess knight tour's, over a chess tableau.

    This design has 4 parts :

    1) The demultiplexor
    2) The screen
    3) The parallel Input/Output port
    4) The feed source.

    1)The demultiplexor

  • Multiplexor_Arriba.jpg Multiplexor_Abajo.jpg

    Si numeramos las filas del 0 al 7 y las columnas del 0 al 7, podemos direccionar cada uno de los leds, haciendo referencia a un par (fila,columna).

    La idea es soldar leds a una malla de filas y columnas y al aplicar corriente a un par fila,columna , debe encenderse ese led.

    Numerarlos del 0 al 7 es muy cómodo, ya que esto se puede representar con números binarios con un máximo de 3 bits para las filas y 3 bits para las columnas:

    Si nous numerons les rangés du 0 au 7 et les colones du 0 au 7, on peut directioner chaqu'un des leds, faissant une référence a une paire (rangé,colone).

    L'idée est souder les leds a une maille de rangés et colones et en appliquant du courrant a une paire (rangé,colone) , il doit s'allumer cet led.

    les numerer du 0 au 7 est très comode, depuis ceci peut se réprésenter avec numeros binaires avec 3 bits maximum, pour les rangés et 3 bits pour les colones:

    if we asign numbers to the rows from 0 to 7 and then to the columns from 0 to 7, we can individualize each led, making reference to a pair (row,column).
    The idea is to solder leds to a net made by rows and columns and applying courrent to a pair (row,column), a single led must light.

    Numerize them from 0 to 7 is very comfortable, since this can be represented with binary numbers with a maximun of 3 bits for the rows and 3 bits for the columns:

    Decimal
    Decimale
    Decimal
    Binario
    Binaire
    Binary
    Octal
    Octale
    Octal
    Hexadecimal
    Hexadecimale
    Hexadecimal
    0 000 0 0
    1 001 1 1
    2 010 2 2
    3 011 3 3
    4 100 4 4
    5 101 5 5
    6 110 6 6
    7 111 7 7

    Además los valores Decimales, Octales y Hexadecimales coinciden en la cuenta de 0 a 7 , de manera que nos es muy cómodo manejar los direccionamientos así. Como son 2 coordenadas necesitamos 6 bits.

    Buscando en los catálogos de circuitos integrados digitales encontré uno: el 74LS138 en que si se ingresa un número de 3 bits (octal), se obtiene una salida invertida, en la pata correspondiente. Por ejemplo : Si ingreso 101 (5 binario) la salida correspondiente a la salida 6 queda en estado Bajo (Low) el resto se mantiene en valores altos (High).

    La tabla de verdad sería la siguiente :

    En plus les valeurs Decimaux, Octales et Hexadecimaux coincident sur la compte de 0 à 7 , de sorte que nous est très comode utiliser les directionements ainsí. Comme ils sont 2 coordonnés, nous avons besoin de 6 bits.

    Cherchant au catalogues, circuits intégrés digitales, j'ai rencontré un: le 74LS138 où si on pose un numero de 3 bits (octal), on obtient une sortie inversé, sur la patte correspondante. Par example : Si l'on met 101 (5 binaire) le valeur correspondant à la sortie 6, reste en état bas (Low). Les autres pates mantienent en valeurs hauts (High).

    La table de verité serait la suivante :

    Furthermore decimal, Octals and Hexadecimals values have the same values in the count from 0 to 7 , so is very easy to manage the addresses this way. As we have two coordinates we need 6 bits.

    Searching in the Digital Integrated Circuits Catalogs I found one: the 74LS138 where if we put a 3 bits (octal) number, we obtain a reversed output, in the correspondant pin. Eg: If we put 101 (binary 5) the correspondant output 6, will be set to a Low state value (Low,) the other pins will remains it's high values (High).

    The truth table will be then :

    Decimal
    Decimale
    Decimal
    Binario
    Binaire
    Binary
    Salida
    Sortie
    Output
    0 000 1111 1110
    1 001 1111 1101
    2 010 1111 1011
    3 011 1111 0111
    4 100 1110 1111
    5 101 1101 1111
    6 110 1011 1111
    7 111 0111 1111

    La pantalla está diseñada de tal forma que al ingresarle un valor alto a una fila y columna, se encienda ese led de manera que a las salidas será necesario invertir las señales. Para ello se requieren 16 inversores. Los Integrados 74LS04 traen 6 inversores, por lo que se necesitan como mínimo tres circuitos integrados inversores, para invertir todas las señales.

    Las salidas seran:

    L'écran est designé de telle forme qu'en lui donnat un valeur haut a une rangée et une colone, c'est led s'alume, donc on devra invertir les signaux des sorties. Pour ça ont a besoin de 16 inverseurs. Les Intégrés 74LS04 ont 6 inverseurs donc on a besoin de trois circuits integrés inverseurs, minimum pour invertir toutes les signaux.

    Les sorties seront:

    The screen is designed, so that, if we input a high value to a row and to a column, this led will be on. This way is necesary to invert signals. To do this, we need 16 inversors. The 74LS04 integrated circuits have 6 inversors, so we need as minimum three inverters integrated circuits to revert all pin signals.
    Outputs will be:

    Decimal
    Decimale
    Decimal
    Binario
    Binaire
    Binary
    Salida
    Sortie
    Output
    0 000 0000 0001
    1 001 0000 0010
    2 010 0000 0100
    3 011 0000 1000
    4 100 0001 0000
    5 101 0010 0000
    6 110 0100 0000
    7 111 1000 0000

    Diagrama del Multiplexor

    Diagramme du Multiplexeur

    Multiplexor Diagram

    DiaMultiplexor.jpg
    Diagrama - Diagramme - Multiplexor Diagram

    Circuito Impreso del Multiplexor

    Circuit Imprimé du Multiplexeur

    Multiplexor Printed Circuit

    CirMultiplexor.jpg
    Circuito Impreso - Circuit Imprimé - Printed Circuit

    2)La pantalla:

    2) L'écran:

    2) The screen

    Pantalla_Arriba.jpg Pantalla_abajo.jpg

    Pantalla Digital con 64 Leds Ecran Digitale avec 64 Leds Digital Screen with 64 Leds

    Para encender un led es necesario aplicar 1.7 [voltios] y 10 [mA] a un led. Al conectar los leds a un voltaje de 5 voltios, voltaje con que se alimentaran los circuitos integrados, es necesario intercalar una resistencia de 330 [Ohmios] 1/4 de [Watt].

    Para verificar que el diseño funcionara, se hizo inicialmente un test en un tablero de experimentación de prototipos.

    Pour allumer un led c'est nécésaire apliquer 1.7 [volts] y 10 [mA] a un led. Branchant les leds a un voltage de 5 [volts], voltage avec on va a faire fonctioner les circuits intégrés, il estnécésarire intercaler une resistance de 330 [Ohms] 1/4 de [Watt].

    Pour vérifier que le design va a fonctioner, on a fait initiellement un test sur un tableau de experimentation de prototypes.

    To light a led is necesary to apply 1.7 [volts] and 10 [mA] to this led. When we connect a led to a 5 [volts], voltage which will feed the integrated circuits, it's necesary to add a 330 [ohms] 1/4 [Watt] resistor accross the circuit.

    To verify the design will fonction, we made a test in a protoboard, checking the design was fine and operative.

    Malla1led.jpg

    El diagrama que se muestra más arriba, está pensado para que al ingresar un valor alto en las bases de ambos transistores drivers, se encienda el led.

    Le diagrame se montre au-dessus, il est pensé pour mettre un valeur haut sur les bases des deux transistors drivers, ce qui faira que le led s'allume. The diagram shown up was think to put a high value in both transistor bases, thats way the led will be on.

    Diagrama de la Pantalla

    Diagramme du écran

    Screen Diagram

    DiaPantalla.jpg
    Diagrama Pantalla - Diagrame Ecran - Screen Diagram

    Circuito Impreso de la Pantalla

    Circuit Imprimé du écran

    Screen Printed Circuit

    ImpPantCaraA.jpg
    Lado de las soldaduras - Côté des soudures - Solder Side
    ImpPantCaraB.jpg
    Lado de los Leds - Côté des leds - Leds Side

    El circuito impreso está en escala 1:1 y al imprimirlo debe quedar en un cuadrado de 10 x 10 [cms] y fue pensado para realizarlo en una placa de doble faz, sin embargo, si no dispone de una placa de doble faz , puede hacerlo en dos placas de 10 x 10 [cms] y luego pegarlas por las caras que corresponderian al lado de los componentes, con pegamento de cianocrilato (la gotita), cuidando que los orificios coincidan.

    Debido a que el lugar donde suelo comprar mis componentes, no tenía en ese momento placa de doble faz, lo hice usando placas de una sola faz y quedó perfecto.

    Le circuit imprimé est sur une échaille 1:1 et si l'on imprime doit rester sur un format de 10 x 10 [cms], a été pensé pour le faire sur plaque de double fâce, mais, si l'on dispose pas d'une plaque de double fâe, on peut la faire sur deux plaques vierge de 10 x 10 [cms] et après les coler para les fâces qui correspondrait au côté des compossants, avec une côle en base à cianocrilate, feussant atention a que les orifices coincident.

    Dès que le lieu où je vais habituellement faire mes marchés d'éléctronique, n'avaint pas en ce moment des plaques de double fâce, je l'ai fait utilissant deux plaques d'une seule fâce et il a resté parfait.

    The printed circuit is in 1:1 scale and if you print the sides must be 10 x 10 [cms] (about 4 x 4 [inches]), and was think to build it in a double face plate, however, if you don't have a double face plate, you can do it in two single face plates of 10 x 10 [cms] and you can glue it by the faces corresponding to the component size, with cianocrilate based glue, taking care to make holes correspond in both plates.

    Due the store where I use to buy my components, doesn't have in that moment a double face plate, I made it, using one face plates, and the result was perfect and the same.