SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIALELECTRICIDAD INDUSTRIAL

MEJORAMIENTO E INNOVACION DE PANTALLA ELECTRONICA MONOCOLOR pg. 36

Presentada por: HEBER MAMANI CCOYO SALOMON CHOQUE SUACUSCO PERU Ao: 2012

INDICE INDICE1,2 PRESENTACION..3DENOMINACION DEL PROYECTO.4ANTECEDENTES.5OBJETIVOS...6

CAPITULO 1.CONCEPTOS GENERALES DE LAS PANTALLAS LEDs 1.1 INTRODUCION. 81.2 DIODOS LEDs.. 91.2.1 ESTRUSTURA DEL LEDs91.2.2 CARACTERISTICAS DEL LEDs..111.2.3 APLICACIN DE LOS LEDs121.2.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS..12 1.3 RESISTENCIA ELECTRICA131.3.1 CODIGO DE COLORES.151.3.2 TOLERANCIA Y POTENCIA..161.4 CONDENSADORES (CAPACITOR)..161.4.1 CONPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUA171.4.2 APLICACIONES181.5 CIRCUITOS INTEGRADOS..191.5.1 CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES191.5.2 CLASIFICACION DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS201.5.3 FAMILIAS LOGICAS.211.5.4 COMPUERTAS LOGICAS..221.6 LEGUAJES DE PROGRAMACION.341.6.1 LENGUAJE BASIC341.6.2 LENGUAJE C351.6.3 LENGUAJE ENSAMBLADOR (ASSEMBLER).35 CAPITULO 2.METODOLOGIA Y ANALISIS ESTADISTICO2.1 DISEO DEL EXPERIMENTO.362.2 MATERIALES.37

CAPITULO 3.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..3.1CONCLUSIONES45

3.2RECOMENDACIONES.46PRESENTACION

En cumplimiento a las Directivas que establece el SENATI, y como culminacin de nuestra formacin Profesional los abajo indicados participantes, presentamos este proyecto de innovacin y / o mejora desarrollado en la empresa, como aspecto relevante de la formacin profesional EMPRESA SENATI, y siendo requisito para someternos a la Prueba Final.

DATOS

I DPARTICIPANTES 451371 MAMANI CCOYO HEBER 446565 CHOQUE SUA SALOMON

ZONAL : CUSCO APURIMAC MADRE DE DIOSC.F.P. : CUSCOCARRERA : ELECTRICISTA INDUSTRIALINGRESO : 2009 II B

DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION Y / O MEJORA:

MEJORAMIENTO DE PANTALLAS LEDs MONOCOLORESEMPRESA:

EXCELLENT TECHNOLOGY S.A.C

SECCION / AREA:

PRODUCCION

LUGAR Y FECHA:

CUSCO - JUNIO - 2012

ANTECEDENTESLa electrnica digital ha sido una revolucin tecnolgica muy importante y decisiva de las ltimas dcadas. Su evolucin vertiginosa ha cambiado el ritmo de los tiempos y representa el liderazgo tecnolgico de la vida moderna.Los avances alcanzados en el campo de la electrnica digital han permitido el desarrollo y la fabricacin masiva, a bajo costo, de calculadoras de bolsillo, relojes digitales, computadoras personales, robots, y toda una generacin de aparatos y sistemas inteligentes de uso domstico, comercial, industrial, automotriz, cientfico, mdico, etc.Es una parte de la electrnica que se encarga de sistemas electrnicos en los cuales la informacin est codificada en dos nicos estados. A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o ms comnmente 1 y 0, refirindose a que en un circuito electrnico digital hay dos niveles de tensin.El sistema de numeracin en base 2 o binario en los que slo existen dos estados posibles, los estados se suelen representar mediante dos niveles de tensin diferentes: ALTO (HIGH) y BAJO (LOW), los dgitos que se emplean son 1 y 0, un dgito binario se denomina BIT, que es la contraccin de las palabras binary digit (dgito binario). (Lgica positiva)ALTO (HIGH)=1 y BAJO (LOW)=0 (Lgica negativa) ALTO (HIGH)=0 y BAJO (LOW)=1Niveles lgicos Las tensiones que se utilizan para representar los unos y ceros reciben el nombre de niveles lgicos. Lo ideal sera que un nivel de tensin representara el nivel ALTO y otro nivel de tensin representara el nivel BAJO, pero en la prctica lo que sucede es que un nivel ALTO puede ser cualquier tensin entre un mximo y un mnimo. De igual manera un nivel BAJO puede ser cualquier tensin comprendida entre un mximo y un mnimoPor lo regular los valores de voltaje en circuitos electrnicos pueden ir desde 1.5, 3, 5, 9 y 18 voltios dependiendo de la aplicacin, as por ejemplo, en una radio de transistores convencional las tensiones de voltaje son por lo regular de 5 y 12 voltios al igual que se utiliza en los discos duros IDE de computadora

OBJETIVOS

Objetivo General Este proyecto como se deduce por su ttulo se basar en disear y desarrollar lasprestaciones que se pueden obtener de unos LEDs controlados por un micro controladoren movimiento horizontal y vertical. Se pretende hacer el proyecto usando elementos sencillos y de bajo coste, para demostrar as que se pueden realizar aplicaciones muy interesantes con los le LEDs y que no representan grandes inversiones.. Objetivo Especifico Mejorar la calidad que nos brinda el registro o (TTL)superar la calidad en 50%con los IC (CMOS)Optimizar el espacio de circuitera en la pla Aprender a disear PCB para insolar la placa electrnica ya que hasta ahora slo se tenan conocimientos de realizar el diseo esquemtico Sincronizar la velocidad de efectos con el programa del IC para visualizar correctamente la imagen que proporcionaran los LEDs.

INTRODUCCIONEl mejoramiento continuo de las propiedades de las pantallas led ha sido estudio de mltiples investigaciones, el uso de materiales para la elaboracin del mismo posee el propsito primordial de mejorar la calidad de las pantallas electrnicas. La pantalla electrnica (cmos) se usa actualmente, adquiere sus propiedades electrnicas de los diferentes componentes electrnicos que lo conforman. Debido a que, para la elaboracin de la pantalla se requiere de IC o registros, la obtencin del mismo por parte de las empresas da un valor agregado a su proceso de elaboracin, debido al costo de transportacin que debe considerarse en el costo de procesamiento de la pantalla electrnica. EL componente electrnico que se va a usar en esta investigacin es e (CMOS)(TTL), el costo de este componente en comparacin a otros materiales electrnicos es relativamente ms bajo. Los microprocesadores con la que trabajaremos es trada del pas de CHINA conjuntamente con toda la familia (cmos)(ttl), obtenidos todos los materiales se procedern hacerle las pruebas correspondientes. Usando anlisis estadstico a las medidas tomadas, nos ayuda a establecer un modelo matemtico el cual se tiene que validar con los datos obtenidos experimentalmente para as poder determinar el porcentaje de error de nuestros componentes.

CAPITULO 1FUNDAMENTOS BASICOS DE MATERIALES DE PANTALLA ELECTRONICA1.1. INTRODUCION Actualmente el uso de pantallas de LEDs se ha extendido y masificado. Su uso principal es mostrar Informacin y Publicidad a largas distancias. En comparacin con los Espectaculares o otras formas de Publicidad impreso, las Pantallas de LED ofrecen una forma de cambio de Informacin mas rpido y ms fcil. Tambin el cambio se puede realizar de una forma centrada, que significa una ventaja grande para la comercializacin de Publicidad. Tambin en reas publicas las pantallas de Led ofrecen una ventaja por su posibilidad de actualizar por un sistema de computacin. Estos usos pueden ser tan simple como un Indicador de Turno hasta Pantallas que indicen informacin actualizado en Instituciones, Cines, Transporte Publico hasta en Vas Autopistas.El uso y el ambiente del lugar definen la necesidad a las caractersticas del Pantalla.Por su consumo bajo en energa y su durabilidad las Pantallas de LED son una buena alternativa para visualizar Informacin en res publicas.Las pantallas electrnicas de LED se pueden encontrar en diversas presentaciones como lo son:Pantallas electrnicas de LED de instalacin fija.Pantallas electrnicas de LED para renta o uso movil.Pantallas electrnicas de LED perimetrales o bien para los laterales de estadios.Pantallas electrnicas de LED tipo cortinas.Pantallas electrnicas de LED Flexibles.Pantallas electrnicas de LED tipo para piso o pista de baile.

1.2. DIODOS LED Un diodo LED, acrnimo ingls de Light Emitting Diode (diodo emisor de luz) es un dispositivo semiconductor que emite luz monocromtica cuando se polariza en directa y es atravesado por la corriente elctrica. El color depende del material semiconductor empleado en la construccin del diodo, pudiendo variar desde el ultravioleta, pasando por el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, recibiendo stos ltimos la denominacin de diodos IRED (Infra-Red Emitting Diode).1.2.1 ESTRUCTURA DEL LED.El dispositivo semiconductor est comnmente encapsulado en una cubierta de plstico de mayor resistencia que las de vidrio, que usualmente se emplean en las lmparas incandescentes. Aunque el plstico puede estar coloreado, es slo por razones estticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED; el voltaje de operacin va desde 1,5 hasta 2,2 voltios aproximadamente, y la gama de intensidades que debe circular por l va desde 10 hasta 20 mA en los diodos de color rojo, y de 20 a 40 mA para los otros LEDs.Es un diodo que presenta un comportamiento parecido al de un diodo rectificador sin embargo, su tensin de umbral, se encuentra entre 1,3 y 4v dependiendo del color del diodo.ColorTensin en directo

Infrarrojo1,3v

Rojo1,7v

Naranja2,0v

Amarillo2,5v

Verde2,5v

Azul4,0v

El conocimiento de esta tensin es fundamental para el diseo del circuito en el que sea necesaria su presencia, pues, normalmente se le coloca en serie una resistencia que limita la intensidad que circular por el. Cuando se polariza directamente se comporta como una lamparita que emite una luz cuyo color depende de los materiales con los que se fabrica. Cuando se polariza inversamente no se enciende y adems no deja circular la corriente. La intensidad mnima para que un diodo LED emita luz visible es de 4mA y, por precaucin como mximo debe aplicarse 50mA.Para identificar los terminales del diodo LED observaremos como el ctodo ser el terminal ms corto, siendo el ms largo el nodo. Adems en el encapsulado, normalmente de plstico, se observa un chafln en el lado en el que se encuentra el ctodo. 1.2.2 CARACTERISTICAS DEL LEDDimensiones y color del diodoActualmente los LED tienen diferentes tamaos, formas y colores. Tenemos LED redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas.Los colores bsicos son rojo, verde y azul, aunque podemos encontrarlos naranjas, amarillos incluso hay un Led de luz blanca.Las dimensiones en los LED redondos son 3mm, 5mm, 10mm y uno gigante de 20mm. Los de formas polidricas suelen tener unas dimensiones aproximadas de 5x5mm.ConsumoEl consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos:ColorLuminosidadConsumoLongitud ondaDimetro

Rojo1,25 mcd10 mA660 nm3 y 5 mm

Verde, amarillo y naranja8 mcd10 mA3 y 5 mm

Rojo (alta luminosidad)80 mcd10 mA625 nm5 mm

Verde (alta luminosidad)50 mcd10 mA565 nm5 mm

Hiper Rojo3500 mcd20 mA660 nm5 mm

Hiper Rojo1600 mcd20 mA660 nm5 mm

Hiper Verde300 mcd20 mA565 nm5 mm

Azul difuso1 mcd 604705 mm

Rojo y verde40 mcd20 mA10 mm

1.2.3 APLICACIN DE LOS LEDS:Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habindose generalizado su uso en otros electrodomsticos como equipos de aire acondicionado, equipos de msica, etc. y en general para aplicaciones de control remoto, as como en dispositivos detectores.Los diodos LED se emplean con profusin en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de sealizacin (de trfico, de emergencia, etc.) y en pantallas informativos Tambin se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal lquido de telfonos mviles, calculadoras, agendas electrnicas, etc., as como en bicicletas y usos similares. Existen adems impresoras LED.El uso de lmparas LED en el mbito de la iluminacin (incluyendo la sealizacin de trfico) es previsible que se incremente en el futuro, ya que aunque sus prestaciones son intermedias entre la lmpara incandescente y la lmpara fluorescente, presenta indudables ventajas, particularmente su larga vida til, su menor fragilidad y la menor disipacin de energa, adems de que, para el mismo rendimiento luminoso, producen la luz de color, mientras que los hasta ahora utilizados, tienen un filtro, lo que reduce notablemente su rendimiento.En iluminacin, los leds se utilizan tambin para los casos de decoracin de ambientes, jardines, discotecas, fachada de una casa, etc.1.2.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS LEDS:VENTAJAS Larga vida y mantenimiento de luminosidad. La luz del LED es direccional. Funcionamiento ptimo en ambientes fros. Proteccin del medio ambiente. Pueden reducir mucho el coste total de la iluminacin en un aparcamiento o un almacn. Gran flujo luminoso que le permite realizar luminarias viales que sustituyan a las tradicionales. Mayor tiempo de vida que las bombillas tradicionales. Perfectos para iluminaciones con cambio de color. LEDs RGB.DESVENTAJAS Aun no son excesivamente eficientes en la aplicacin como alumbrado. Para conseguir la iluminacin de una bombilla tradicional se necesitan tres LEDs. Son ms caros que las bombillas convencionales. 1.3. RESISTENCIA ELCTRICAResistencia elctrica es toda oposicin que encuentra la corriente a su paso por un circuito elctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulacin de las cargas elctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito elctrico representa en s una carga, resistencia u obstculo para la circulacin de la corriente elctrica.

A.- Electrones fluyendo por un buen conductor elctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor. elctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito elctrico de una forma ms o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor ser el orden existente en el micro mundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energa en forma de calor. Esa situacin hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, adems, adquiera valores ms altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

La unidad con que se mide la resistencia es el ohmio ().Mega ohmioM 1.000.000

Kilo ohmioK 1.000

Ohmio 1

Mili ohmiom 0.001

Una resistencia tiene 3 caractersticas importantes: - Valor de la resistencia - Tolerancia- Potencia nominal1.3.1cdigo de colores En el cuerpo de las resistencias hay 4, 5 y hasta 6 lneas de colores. Estas nos dan el valor ohmico, se leen de izquierda a derecha.

1.3.2. Tolerancia y potenciaTolerancia El valor ohmico de una resistencia no suele ser el indicado. La diferencia entre el real y el nominal es la tolerancia. Esta se define como el campo comprendido entre el valor mximo y el mnimo. La tolerancia la da el fabricante en tanto por ciento. Valor max. = R+ [(T xR) /100] Valor min. = R - [(T xR)/ 100]

Potencia nominal Es la potencia que puede disipar la resistencia. Las ms comunes son: W, W,1W, 2W, 4W. Los resistores bobinados pueden disipar mayores potencias: 100W, 250W, 400W, 500W, etc.1.4 CONDESADOR (CAPACITOR)En electricidad y electrnica, un condensador o capacitor, es un dispositivo que almacena energa elctrica, es un componente pasivo. Est formado por un par de superficies conductoras, generalmente se encuentran en forma de tablas, esferas o lminas, separados por un material dielctrico (material aislante que separa las superficies conductoras) o por el vaco, que, sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga elctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra. La energa elctrica se almacena debido a la presencia de campo elctrico que se forma entre las dos placas.La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, stas adquieren una carga elctrica de 1 culombio.La capacidad de 1 faradio es mucho ms grande que la de la mayora de los condensadores, por lo que en la prctica se suele indicar la capacidad en micro- F = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepcin. Estn hechos de carbn activado para conseguir una gran rea relativa y tienen una separacin molecular entre las "placas". As se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. Tambin se est utilizando en los prototipos de automviles elctricos.En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del material dielctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cermicos, mica, polister, papel o por una capa de xido de aluminio obtenido por medio de la electrolisis.1.4.1. COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUAUn condensador real en CC (DC en Ingls) se comporta prcticamente como uno ideal, esto es, como un circuito abierto. Esto es as en rgimen permanente ya que en rgimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar un circuito con condensador, suceden fenmenos elctricos transitorios que inciden sobre la diferencia de potencial en sus bornes.En CA, un condensador ideal ofrece una resistencia al paso de la corriente que recibe el nombre de reactancia capacitiva, XC. Al conectar una CA senoidal v(t) a un condensador circular una corriente i(t), tambin senoidal, que lo cargar, originando en sus bornes una cada de tensin, -vc(t), cuyo valor absoluto puede demostrase que es igual al de v(t). Al decir que por el condensador "circula" una corriente, se debe puntualizar que, en realidad, dicha corriente nunca atraviesa su dielctrico. Lo que sucede es que el condensador se carga y descarga al ritmo de la frecuencia de v(t), por lo que la corriente circula externamente entre sus armaduras.

Diagrama cartesiano de las tensiones y corriente en un condensador.1.4.2. APLICACIONES Los condensadores suelen usarse para: Bateras, por su cualidad de almacenar energa. Memorias, por la misma cualidad. Filtros. Adaptacin de impedancias, hacindolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes. Desmodular AM, junto con un diodo. El flash de las cmaras fotogrficas. Tubos fluorescentes. Mantener corriente en el circuito y evitar cadas de tensin.

1.5. CIRCUITOS INTEGRADOS:El concepto, de todas formas, est estrechamente vinculado en la actualidad a la tecnologa y la informtica para hacer referencia a la representacin de informacin de modo binario (en dos estados).Los sistemas digitales (como las computadoras) utilizan una lgica de dos estados que se representan por dos niveles de tensin elctrica: alto (high o H) y bajo (low o L). A modo de abstraccin, dichos estados se reemplazan por unos y ceros, facilitando la aplicacin lgica y la aritmtica.Este sistema binario compuesto por unos y ceros permite almacenar, procesar y transmitir cualquier tipo de informacin. Es posible hablar de sistemas digitales combinacionales (cuyas salidas dependen del estado de las entradas en un momento dado) y sistemas digitales secuenciales (las salidas dependen del estado al momento dado, pero tambin de estados previos).1.5.1. CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALESLos circuitos integrados son la base fundamental del desarrollo de la electrnica en la actualidad, debido a la tendencia a facilitar y economizar las tareas del hombre.Por esto es fundamental el manejo del concepto de circuito integrado, no slo por aquellos que estn en contacto habitual con este, sino tambin por las personas en general, debido a que este concepto debe de quedar inmerso dentro de los conocimientos mnimos de una persona. Un circuito integrado es una pieza o cpsula que generalmente es de silicio o de algn otro material semiconductor, que utilizando las propiedades de los semiconductores, es capaz de hacer las funciones realizadas por la unin en un circuito, de varios elementos electrnicos, como: resistencias, condensadores, transistores, etc.

1.5.2. CLASIFICACIN DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOSExisten dos clasificaciones fundamentales de circuitos integrados(CI): los anlogos y los digitales; los de operacin fija y los programables; en este caso nos encargaremos de los circuitos integrados digitales de operacin fija. Estos circuitos integrales funcionan con base en la lgica digital o lgebra de Boole, donde cada operacin de esta lgica, es representada en electrnica digital por una compuerta.La complejidad de un CI puede medirse por el nmero de puertas lgicas que contiene. Los mtodos de fabricacin actuales de fabricacin permiten construir Cis cuya complejidad est en el rango de una a 105 o ms puertas por pastilla.Segn esto los Cis se clasifican en los siguientes niveles o escalas de integracin :SSI ( pequea escala ) : menor de 10 puertas.MSI ( media escala ) : entre 10 y 100 puertas.LSI ( alta escala ) : entre 100 y 10.000 puertas.VLSI ( muy alta escala ) : a partir de 10.000 puertas.La capacidad de integracin depende fundamentalmente de dos factores: El REA ocupada por cada puerta, que depende a su vez del tipo y del nmero de transistores utilizados para realizarla. Cuanto menor sea esta rea mayor ser la capacidad de integracin a gran escala. El CONSUMO de potencia. En un circuito integrado se realizan muchas puertas en un espacio reducido. El consumo total del chip es igual al consumo de cada puerta por el nmero de puertas. Si el consumo de cada puerta es elevado se generar mucho calor en el chip debido al efecto Joule, de forma que si este calor no es disipado convenientemente se producir un aumento de temperatura que puede provocar un funcionamiento anmalo de los circuitos.

1.5.3. FAMILIAS LGICASLos circuitos digitales emplean componentes encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lgicas o circuitos lgicos ms complejos.Estos componentes estn estandarizados, para que haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las caractersticas ms importantes sean comunes. De forma global los componentes lgicos se engloban dentro de una de las dos familias siguientes:TTL: diseada para una alta velocidad.CMOS: diseada para un bajo consumo.Actualmente dentro de estas dos familias se han creado otras, que intentan conseguir lo mejor de ambas: un bajo consumo y una alta velocidad.La familia lgica ECL se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS. Esta familia naci como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el bajo consumo de CMOS, pero en raras ocasiones se emplea.Cuadro Comparativo De Las FamiliasPARAMETROTTL estndarTTL 74LTTL Schottky de baja potencia (LS)Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=5V)Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=10V)

Tiempo de propagacin de puerta10 ns33 ns5 ns40 ns20 ns

Frecuencia mxima de funcionamiento35 MHz3 MHz45 MHz8 MHz16 MHz

Potencia disipada por puerta10 mW1 mW2 mW10 nW10 nW

Margen de ruido admisible1 V1 V0'8 V2 V4 V

Fan out10102050 (*)50 (*)

Dentro de la familia TTL encontramos las siguiente sub-familias:1. L: Low power = dsipacin de potencia muy baja2. LS: Low power Schottky = disipacin y tiempo de propagacin pequeo.3. S: Schottky = disipacin normal y tiempo de propagacin pequeo.4. AS: Advanced Schottky = disipacin normal y tiempo de propagacin extremadamente pequeo.Tensin De Alimentacin:CMOS: 5 a 15 V (dependiendo de la tensin tendremos un tiempo de propagacin).TTL : 5 V.1.5.4. COMPUERTAS LGICAS

Son circuitos electrnicos que constituyen el bloque de construccin bsico de los sistemas digitales. Operan con nmeros binarios, por lo tanto tambin se denominan puertas lgicas binarias. Las tensiones utilizadas con las compuertas lgicas son ALTA o BAJA. ALTA significa un (1) binario, y BAJA un cero (0) binario.

Compuerta AND

Esta compuerta se denomina la puerta de todo o nada. Para que la compuerta se active, todas las entradas deben estar en tensin ALTA, de esta forma se tendr seal a la salida.

El lgebra booleana es una forma de lgica simblica que muestra cmo operan las puertas lgicas. Una expresin booleana es un mtodo Taquigrfico de mostrar qu ocurre en un circuito lgico.

LA EXPRESIN BOOLEANA PARA EL CIRCUITO DE LA COMPUERTA AND ES

A . B = YSe lee A AND B igual a la salida Y. El punto (.) significa la funcin lgica AND en lgebra booleana.El punto se puede omitir luego la expresin queda: AB = Y Las leyes del lgebra booleana para la funcin AND son: A . 0 = 0A . 1 = A A . A = AA . = 0 A = no A, o el opuesto de A.Compuerta OR:La compuerta OR se denomina la puerta de cualquiera o todo. La salida del circuito OR estar habilitada cuando cualquiera de las entradas est cerrada, es decir en ALTA (1)

LA EXPRESIN BOOLEANA PARA EL CIRCUITO DE LA COMPUERTA OR ES: A + B = Y Se lee A OR B igual a la salida Y. El signo ms (+), significa la funcin OR.Las leyes del lgebra booleana para la funcin OR son:

A + 0 = A A + 1 = 1 A + A = AA + A = 0

Compuerta NOT

Tambin se denomina inversor, es una compuerta inusual. Tiene solamente una entrada y una salida. El proceso de invertir es simple. La entrada se cambia siempre por su opuesto. Si la entrada es 0, la puerta NOT dar su complemento que es 1. Si la entrada es 1, el circuito complementar para dar un 0. La inversin tambin se denomina complementacin o negacin. La doble inversin es igual al original. Despus que una seal digital va a travs de dos inversores, vuelve a su forma original.

Combinacin de Puertas Lgicas:

Para resolver muchos problemas cotidianos de lgica digital se utilizan diversas puertas combinndolas entre s:Utilizacin de Puertas Lgicas Prcticas En la actualidad, diminutos Circuitos Integrados (CI) funcionan como puertas lgicas. Estos CI contienen el equivalente de transistores, diodos y resistores en miniatura.Se fabrican CI Dual-in-line package (DIP) empaquetamiento de doble lnea con una cantidad de patillas o pines que puede variar entre 4 y 64 pines. Estas patillas estarn distribuidas a lado y lado del , integrado. Los pines en los CI se entienden numerados as: el pin a la izquierda de la ranura o muesca, o indicado por un punto cerca de l, mirando el integrado por encima corresponde al nmero 1, y se asignan nmeros consecutivos a cada uno de los otros en sentido inverso al movimiento de las manecillas del reloj.

Los fabricantes de CI proporcionan diagramas de patillas, y en el manual de semiconductores se consultan, tanto el diagrama de patillas como su funcin. Todos los CI tienen las conexiones habituales de alimentacin (VCC y GND).

Compuerta NAND Es una puerta formada por una compuerta AND, cuya salida se conecta a una puerta inversora NOT.

Al observar la salida de esta tabla de verdad, vemos que es inversa a la tabla de verdad de la compuerta AND.

Compuerta NOR

Es una puerta formada por una puerta OR, cuya salida se conecta a una puerta inversa NOT.

Al observar la salida de esta tabla de verdad, vemos que es inversa a la tabla de verdad de la compuerta OR.

Compuerta OR Exclusiva:

La puerta OR-Exclusiva se denomina la puerta de algunos pero no todos. El trmino OR exclusiva se puede sustituir por XOR. Es una combinacin determinada de puertas AND, OR e inversoras.

Esta tabla de verdad es similar a la tablas de verdad OR, excepto que, cuando ambas entradas son 1, la puerta XOR genera un 0. La puerta XOR se habilita slo cuando en las entradas aparece un nmero par de 1. La puerta XOR puede considerarse como un circuito comprobador de un nmero impar de bits 1.

EXPRESIN BOOLEANA

A partir de esta expresin booleana se puede construir un circuito lgico utilizando puertas AND, puertas OR e inversores. La expresin booleana de una puerta XOR, puede presentarse en forma simplificada: A + B = Y. El smbolo + significa la funcin XOR en lgebra booleana. Se dice que las entradas A y B realizan la funcin OR exclusiva.

Compuerta NOR Exclusiva:

Una puerta NOR exclusiva est formada o es la combinacin determinada de una compuerta XOR y una puerta inversa. El trmino NOR exclusiva se puede sustituir por XNOR.

Se puede observar que las salidas de la compuerta NOR exclusiva (XNOR), son los complementos o los opuestos a las salidas de la compuerta OR exclusiva (XOR). La puerta XNOR se comporta como un detector de un nmero par de 1. Esta compuerta producir una salida 1 cuando en las entradas aparezca un nmero par de 1.

EXPRESIN BOOLEANA

Flip- Flops:Son dispositivos biestables sincrnicos, lo que significa que su salida slo cambia de estado en presencia de un pulso de reloj de caractersticas adecuadas a la operacin del dispositivo especfico. Los flip-flops constituyen los bloques bsicos para construir los circuitos lgicos secunciales. Los flip-flops pueden construirse a partir de puertas lgicas, por ejemplo NAND, o comprarse como CI; ellos se interconectan para formar circuitos lgicos secunciales que almacenan datos, generen tiempos, cuenten y sigan secuencias. Los flip-flops tambin se denominan cerrojos, multivibradores biestables o binarios.

FLIP-FLOPS RS:Es un sncrono dispositivo que se puede disparar por flanco, estos flancos pueden ser ascendentes o descendentes. Las entradas de este dispositivo de almacenamiento se denominan sincrnicas, pues sus efectos sobre la salida slo sern efectivos una vez se tenga una transicin del pulso de reloj en la entrada correspondiente, es decir, cambia de estado justo en el momento en que el pulso de reloj efecta una transicin. Cuando el cambio se produce en la transicin del pulso de reloj de alto a bajo, se dice que es disparado por el flanco de bajada, y en caso contrario, cuando el cambio se produce en la transicin del pulso de reloj de bajo a alto, se dice que es disparado por el flanco de subida.

Registros de Desplazamiento:Es uno de los dispositivos funcionales ms utilizados en los sistemas digitales.

Son memorias o dispositivos que sirven para almacenar informacin binaria (ceros y unos). Son llamados Registros de Desplazamiento porque transfieren o desplazan la informacin de un dispositivo a otro, presentan una caracterstica de desplazamiento y una caracterstica de memoria. Son circuitos lgicos secunciales y se construyen con FLIP-FLOPS, se utilizan como memorias temporales, para desplazar datos a la izquierda o a la derecha y para convertir datos serie en paralelo o viceversa.

Un mtodo de identificar los registros de desplazamiento es por la forma en que se cargan y leen los datos en las unidades de almacenamiento.

Cada dispositivo de memoria es un registro de 8 bits. Cada registro tiene un grupo de FLIP-FLOPS, se debe tener un FLIP-FLOP para cada bit. Por ejemplo, un registro de 8 bits debe tener 8 FLIP-FLOPS, stos se deben conectar de tal forma que entren los nmeros binarios y tambin salgan mediante desplazamientos.

Los bits pueden ser movidos o transferidos de un lugar a otro, de dos maneras:

En serie En paralelo SERIE: Un solo bit es movido o transferido al tiempo (tiempo determinado), empezando con el bit ms significativo (MSB) o el bit menos significativo (LSB).

PARALELO: Todos los bits son movidos o transferidos al tiempoPara entrar o sacar bits de un registro, tambin se hace de dos maneras: En serie En paralelo De acuerdo a lo anterior, hay 4 tipos de registros de desplazamiento:

REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO DE CARGA SERIE a) Entrada serie / salida serie: en este registro los 8 4 bits entran y salen de l, un slo bit cada vez, empezando por el menos significativo. Un dispositivo para esta operacin, por ejemplo, es el circuito integrado 7491. b) Entrada serie / salida paralelo: En este registro, la cantidad de bits (8 4) entran en registro, un solo bit cada vez, empezando por el bit menos significativo (LSB). En la salida del registro de desplazamiento se tienen 8 4 bits al tiempo. Un dispositivo para esta operacin, por ejemplo, es el circuito integrado 74194.

REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO DE CARGA PARALELO a) Entrada paralelo / salida serie: En este registro los 8 4 bits entran al mismo tiempo, y sale del registro un solo bit cada vez, empezando por el menos significativo (LSB). Un dispositivo para esta operacin, por ejemplo, es el circuito integrado 74166. b) Entrada paralelo / salida paralelo: En este registro los 8 4 bits entran al mismo tiempo al registro, y de igual manera la cantidad de bits salen al mismo tiempo tambin del registro.

Un dispositivo para ejecutar esta operacin puede ser, por ejemplo, el circuito integrado 74298.El circuito integrado 7495 trabaja como registro de desplazamiento para 4 bits. REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO UNIVERSALUn ejemplo de este registro es el TTL 74194, este dispositivo es de 4 bits. Tiene 10 entradas y 4 salidas, conectadas a las salidas normales (Q) de cada FLIP-FLOP en el circuito integrado. La entrada de reloj (CK) dispara los cuatro FLIP-FLOPS en la transicin L a H (bajo a alto) del pulso de reloj. Cuando se activa con un nivel BAJO, la entrada de borrado (CLR) pone todos los FLIP-FLOPS a cero (0). Los controles de modo indican al registro, a travs de una red de compuertas, que desplace a la derecha, a la izquierda, cargue en paralelo o no haga nada (mantenimiento). El dispositivo 74194 es un circuito integrado de tecnologa TTL y tiene las conexiones de alimentacin +5V y GND (tierra).

Tambin se dispone comercialmente de registros de desplazamiento con tecnologa CMOS. Si se desean registros con FLIP-FLOPS tipo D, los CI 4076 y 40174 tienen cuatro y seis FLIP-FLOPS respectivamente. El registro de desplazamiento esttico de 8 etapas CI 4014 es una unidad de almacenamiento de entrada serie, salida paralelo; el registro esttico de 64 etapas 4031 es un dispositivo de salida serie, entrada serie; el 4035 es una unidad de entrada paralelo, salida paralelo, de 4 bits. El registro esttico de 8 bits 4034 es una unidad de entrada / salida paralelo / serie bidireccional de tres estados a la que pueden entrar y salir las lneas de los buses.

1.6 LENGUAJES DE PROGRAMACINDentro de los lenguajes en los que programamos rutinas para PIC existen tres posibilidades:

Lenguaje BASIC Lenguaje C Lenguaje Ensamblador (assembler)

1.6.1 LENGUAJE BASIC:

Ventajas: Es un lenguaje muy simple y con instrucciones fcilmente legibles, incluso por no expertos.Desventajas:

Nunca vas a tener el control del programa en cuanto tiempos de ejecucin y control de registros bit a bit. Es muy complicado el manejo de interrupciones simultneas en este lenguaje.Tiene limitaciones cuando genera el archivo .hex, es decir no optimiza el tamao de memoria de programa del PIC. La mayora de compiladores para este lenguaje pueden utilizarse nicamente bajo ambiente Windows.

1.6.2. Lenguaje C:

Ventajas:

Es un lenguaje de alto nivel mas cercano a la mquina. Puedes construir rutinas matemticas fcilmente. Puede ser de ayuda al combinarlo con Ensamblador sobre todo en la gama alta. Se pueden crear macros con este lenguaje, para despus simplificar el cdigo en diferentes desarrollos. Es aceptado por la empresa fabricante Microchip, incluso ellos tienen algunos compiladores C. Desventajas: Los programas al compilarlos pueden resultar un poco extensos y pesados por ello debe tenerse en cuenta la capacidad de memoria de programa del PIC a utilizar. Con este lenguaje tampoco se puede controlar del todo los tiempos y los registros bit a bit.

1.6.3. Lenguaje Ensamblador:

Ventajas: Es el lenguaje de bajo nivel natural de la lnea PIC tanto para gama baja, media o alta. Con el se tiene un aprovechamiento eficiente de los recursos del PIC. Se pueden crear macros con este lenguaje, para despus simplificar el cdigo en diferentes desarrollos. Con el se pueden controlar los tiempos y los registros bit a bit.

Excelente para manejar interrupciones simultneas. Cuando se genera el archivo .hex ste es completamente optimizado.

Desventajas: En realidad desde mi punto de vista no existe ninguna, excepto cuando no se tiene experiencia en programacin puede tardarse el desarrollo de alguna rutina en comparacin con los otros lenguajes.

CAPITULO 2 METODOLOGIA Y ANALISIS ESTADISTICO2.1 Diseo del Experimento El mejoramiento que se realizar tiene como uno de sus objetivos la determinacin de los efectos que puedan obtenerse, concluida ya la pantalla sera sometida a todas las pruebas correspondientes como probar con efectos letras imgenes gifs etc. luego se tendr que ver que no tenga ruido o leds parpadeandoEl fin de este experimento es poder determinar el desempeo o trabajo delo ICs de la familia (CMOS)(TTL) esto permitir predecir el comportamiento de dicho componente, para esto se deber hacer uso del software del IC que no es cualquier software todo IC tiene su propio software que servir de fuente de programacinCon el modelo de programacin obtenida se proceder a cargar los datos hacia el registro del panel, de tal manera se podr ver todo lo cargado como mensajes imgenes animaciones de tal manera se podr ver todos los errores como parpadeos. 2.2 Materiales MDF de espesor (3mm)

Excelente facilidad para aplicar pinturas y moldurar, permitiendo excelentes terminaciones. Su particular perfil de densidad, permite un importante ahorro de pintura y un menor desgaste de herramientas. L a plancha de MDF ser cortada a la medida ya diseada en 2 planchas una para la tapa y otra para el frente donde irn colocados los leds

Una ves cortado el MDF se prosedera a perforar agujeros para los leds con una broca de 1/8 de pulgada, los agujeros estarn separados a una distancia de 2mm cada uno tanto verticalmente e horizontalmente

Aluminio rectangular de 4cm*2cm

Verdaderamente, son pocos los sectores de aplicacin en los que no se usa el aluminio. Asimismo, el impacto medioambiental del aluminio es muy reducido. Ninguno de sus procesos productivos comporta riesgos significativos para la salud y el medioambiente. La industria del aluminio, de hecho, se ha ocupado a lo largo de los aos de reducir la contaminacin y las consecuencias medioambientalesEl aluminio que se utilizara para los bordes del panel ser de color negro de una medida de 4cm*2cm asimismo esto como el MDF ser cortado con las mismas medidas y con las esquinas recortadas a 45 grados

ALAMBRE DE ALPACA

Es un hilo metlico de extenso uso en bricolaje y la industria en general. Se suele medir por su espesor en milmetros, teniendo una equivalencia en nmero (por ejemplo, el nmero 17 equivale a 3 mm), muy usado en la artesana como fuente de sujeccion a los adornos.Este hilometalico ser usado como condurtor soldados a los leds soldados horizontal y verticalmente entre las patas positiva y negativas del leds

CAUTIN ELECTRICO Y PASTA PARA SOLDAREl cautn es una herramienta elctrica muy sencilla que posee un conjunto de elementos que al estar correctamente conectados van a generar en una barra de metal el calor suficiente para poder derretir los distintos metales (estao, oro, etc.) utilizados para las soldaduras de los circuitos elctricos y electrnicos. El mismo est compuesto por cinco elementos bsicos y fundamentales para su funcionamiento correcto.Con esta herramienta de prosedra asoldar el alambre de alpaca con las patas tanto negativas y positivas del leds.

REMACHADORA Y REMACHESLas remachadoras son una herramienta sencilla y de fcil utilizacin. La podemos encontrar en casi cualquier sitio y a unos precios muy econmicos.Hay remachadoras de distintos tamaos, pero, en esencia, todas tienen el mismo funcionamiento y suelen ser de una calidad muy similar, por lo que recomendamos que adquieras una econmica. Eso s, evita en la medida de lo posible los materiales plsticos, ya que restarn la durabilidad de la herramienta considerablementeLa remachadora con los remaches sern utilizados para poner las orejas o abrasaderas para colgar el panel aun lugar seguro

TORNILLOS AUTOPERFORANTESLa bsqueda continua de eficiencia y de reduccin de tiempos operacionales en las tareas de fijacin, derivan en el uso de diversos tipos de tornillos auto perforantes; segn la operacin a realizar en la sujecin de una o ms piezas, conllevan a una gran variedad de estilos, tipos y pasos de roscas.Es por eso que sus usos trascienden continuamente la imaginacin de quien o quienes han desarrollado el mismo, con un fin determinado. Y que gracias a sus grandes versatilidades es imposible encasillar a un tipo o estilo de tornillo auto perforante a una operacin determinada o especifica.Estos tornilos se usaran para colocar la tapa para q este bien fija ya que si se le pone cualquier otro tipo de seguridad seraun poco dificultoso sacarlo coo el remache que se tendra que perforar.

SICAFLEX Y SILICONASikaflex-252 es un adhesivo de poliuretano de 1 C que no escurre, de consistencia pastosa que cura con la exposicin a la humedad atmosfrica para formar un elastmero durable.

Sikaflex-252 es fabricado de acuerdo con las normas ISO 9001 / 14001 del sistema de aseguramiento de calidad.Beneficios del Producto- Formulacin 1 componente.- Elstico.- Puede ser pintado.- Buenas propiedades de relleno.- Capaz de resistir altas tensiones dinmicas.- Evita la vibracin y filtracin.- No corrosivo.- No conductivo.- Pega una amplia gama de materiales.reas de AplicacinSikaflex-252 es adecuado para juntas estructurales que podran estar sujetas a tensiones dinmicas.Adecuado para materiales como madera, metales, particularmente aluminio (incluyendo componentes anodizados), lminas de acero (incluyendo componentes fosfatizados, cromados, y zinc plateados), metales con primer y capas de pintura (sistemas 2 C), materiales cermicos y plsticos. Buscar asesora del fabricante antes de usar sobre materiales plsticos que son propensos a tensiones

CAPITULO 3

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3.1 CONCLUSIONES De los errores obtenidos frente a la prueba que se le hizo al panel obtuvimos que no bastaba la tensio negativo como un un pulso o seal se tubo que emplear de otra fuente negativa que vino desde la fuente de alimentacin, y asi respectivamente se le puso en paralelo a todos los IC(CMOS)porque era necesaria una fuente negativa. Al comparar la pantalla con registros (TTL)y la pantalla con registros (CMOS)obtuvimos que estuvimos en lo cierto porque la pantalla con registro(CMOS)en varias veces mejor, ya que se le puso a unas pruebas con mensajes imgenes logos gifs etc. Obtuvimos que haba un error la cual gue el ruido provocado por el polo negativo pero fue solucionadoHay paneles controlados por driver's de led con PWM incluido (se le carga la informacion con SPI o I2C) y otros en los que los drivers de los led no tienen PWM incluido, en ese caso traen seales como si fuesen un registro de desplazamiento, CLK, LE, OE y Data. Todava no descubro que es lo desisivo entre un tipo de drive y otro. Como decido si uso uno u otro.El tiempo necesario para barrer un panel (aunque sea chico) en el eje horizontal + dar la informacion de PWM de cada lnea es algo que lleva mucho tiempo. Para que un panel tenga colores vivos debemos tener un PWM con frecuencia mas o menos alta (mejor dicho, mayor que un panel cuyos colores no pretendamos sean muy vivos). Para obtener altas velocidades de operacion se utilizan FPGA's. Si bien lo vi por arriba en la facu, no tengo idea como se usan ni sus virtudes. Creo que lo que tienen es muchos pines de I/O y una alta velocidad de operacion.Me gustara poder hacer pequeos clculos de tiempos necesarios y velocidades de trabajo necesarios pero an no termino de comprender como hacer dichos clculos. Es decir si yo quisiera armar un panel de, por ejemplo, 8x32 led RGB como hago para calcular todo. Tampoco tengo muy en claro como se almacena la imagen a mostrar en una memoria.... 3.2 RECOMENDACIONES La mayora de los errores en este proyecto de investigacin fue el proceso de alimentacin de tension, debido a que en algunas ocasiones mientras se realizaban las pruebas de grupos de panel no lo haba el defecto pero el defecto surgio al unir todos los. Tener especial cuidado en el manejo del panel sobre todo con lo componentes internos que se encuentran dentro dela pantalla, ya que todos los dispositivos son algo pequeos y delicados. Tener cuidado con la programacin del panel porque no cualquiera lo puede programar y que cada uno de los registros tiene su propio software, tambin el programar tiene varias aplicaciones y se pueden daar si no se le programa. En el momento de colocar los registros debemos de tener en cuenta que tiene que estar bien aislada la parte inferior de la placa por que no puede estar expuesta hacia hacer un corte o a interrumpir el mal funcionamiento de los leds.

ANEXOS.

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT245.pdfhttp://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT595.pdfhttp://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT04.pdfhttp://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT138.pdf