1. Reloj digital para casa o coche
Este circuito está basado en un proyecto de Arizona Microchip Inc, el inventor y
dueño del PIC, al cual sólo se le ha hecho una leve modificación que mas
adentrada la nota será explicada. Originariamente fue diseñado como nota de
aplicación para explicar la forma de multiplexar displays y teclas con las mismas
líneas. Adicionalmente se pretendía explicar el desarrollo de un RTC ó reloj de
tiempo real. Para quienes lo deseen (es de recomendar) pueden consultar la nota
de aplicación AN590 en la web de Microchip.
Como se aprecia en el circuito el micro genera los dígitos sobre los displays
directamente sin el uso de decodificadores como el 9368 y tantos otros. De esta
forma, si bien se emplean mas líneas entre el chip y los segmentos, se reduce la
cantidad de componentes electrónicos necesarios logrando así reducir el espacio
requerido. Dos pulsadores permiten ajustar la hora al momento de conectar el
circuito y uno exhibe el segundero sobre los últimos dos displays (los que
normalmente muestran los minutos) mientras permanezca presionado. El uso de
cada uno es el siguiente. El pulsador A (conectado a Rb1) muestra el segundero
en tanto permanezca presionado. El pulsador B (conectado a Rb2) avanza
rápidamente los minutos. El pulsador C (conectado a Rb3) avanza rápidamente

2. las horas. Podría agregarse un cuarto pulsador el cual haría las veces de reset
(vuelta a cero) que en la mayoría de los relojes de automóvil se encuentra. Incluso
en el diseño original de Microchip ese pulsador estaba colocado. De querer
hacerlo, bastará con conectar un pulsador entre el terminal MCLR del micro y
masa. Nosotros decidimos no colocarlo para simplificar el diseño.
Para hacerlo fácil de entender daremos una explicación rápida de este proyecto.
Cada transistor trabaja en corte/saturación, comportándose como una llave
electrónica. Cuando recibe tensión en su base deja conducir la corriente de
colector a emisor. Entonces el display gobernado por él se iluminará de acuerdo a
los pines Rb0 a Rb7 del micro. Según cuales de estas líneas presenten tensión y
cuales no será el número que se forme sobre ese indicador. Al hacer conmutar
secuencialmente los transistores y a alta velocidad parece, al ojo humano, que
todos los displays se iluminasen a la vez. Este mismo efecto es el que aprovecha
la TV para mostrar imágenes en movimiento, sólo que en esos aparatos el barrido
no es solo horizontal sino que también es vertical. Volviendo a nuestro proyecto.
Configurando las líneas Rb1, Rb2 y Rb3 como entradas y desactivando los cuatro
transistores se logra censar el estado de los pulsadores de control. Dado que
ningún transistor está en conducción el estado de los pulsadores no afectará a los
displays. De todas formas, si se presiona un pulsador mientras se están barriendo
los displays el uno lógico generado no alcanza a tener corriente suficiente como
para encender los LEDs ya que se encuentra limitado por resistencias de 820
ohms. El relé (cuya bobina es de 12v) controla el encendido de los displays
cortando la masa común. Esto se hace para poder hacer un sistema de respaldo
que mantenga alimentado el micro por medio de una batería para cuando la
alimentación de la red eléctrica falle.
Observando la fuente se comprenderá mejor el funcionamiento de este sistema.
Por un lado la corriente alterna de 220v (o la que haya en su red domiciliar) es
aislada y reducida en tensión por el transformador, cuyo secundario es de 9V por
300mA. La alterna resultante es rectificada por el puente de diodos y filtrada
inicialmente por el capacitor de 2200µF. Entre sus bornes hay 12V aproximados
de continua, los cuales se emplean para manejar la bobina del relé. Los dos
diodos 1N4004 hacen que, por un lado, la batería no active el relé (evitando que
los displays se iluminen sin tensión de red) y, por el otro lado, que la batería no se
sobrecargue con la tensión proporcionada por la fuente. El 7805 es un regulador

3. de tensión positivo que estabiliza la tensión en su salida a 5V y los capacitores
eliminan el rizado posible.
La importancia de apagar los displays cuando la alimentación principal falla radica
en el consumo de estos. Si bien se podrían dejar encendidos, el requerimiento de
corriente haría que la batería se agote en un par de desconexiones. En cambio, al
permanecer apagados la batería puede mantener funcionando el micro por mas de
seis meses sin tensión de red. Si le interesa de todas formas que los displays se
iluminen sin tensión de red, quite el relé y puentee los contactos de su llave.
Calculamos que el funcionamiento con batería y displays, en forma continua,
puede ser de hasta 24 horas, dependiendo del estado de carga de la batería.
A esta altura habrá notado que este circuito es muy fácil de modificar para
colocarlo en el auto.
La fuente de arriba se muestra con los cambios necesarios para su uso vehicular.
Nótese que ya no se emplea la batería de respaldo dado que no es usual que uno
retire la del auto. Lo que no quitaremos es el relé, el cual ahora accionará con el
siguiente circuito.
En el esquema el punto ILP representa el interruptor de las luces de posición. No
es necesario tomar esta señal del interruptor mismo, puede ser sacada del foquito
que ilumina el cenicero o del que ilumina el fondo de las demás teclas. El punto LC
es la llave de control general del vehículo (la que se emplea para encender el
motor). De esta forma, el reloj siempre funcionará a nivel lógico, pero solo se
iluminarán los displays cuando el vehículo esté en funcionamiento (uso) o cuando
las luces de posición estén activadas. ¿Por que hacemos esto? Porque de no
hacerlo así si estuviésemos estacionados, con el motor detenido y quisiésemos
saber la hora tendríamos que dar corriente al sistema eléctrico del motor. De esta
forma, tomando tensión para controlar el relé por medio de las luces de posición,
bastará con encenderlas para hacer brillar los displays; evitándonos tener que
introducir la llave en la ranura. Un pequeño lujo de auto caro, que solo nos costará
los pocos centavos que vale un diodo y un trozo de cable.

4. Notas de Armado:
Para tener éxito en el armado de este proyecto hay pocos requisitos, pero los hay.
1. En los displays todos los segmentos están unidos entre si. Esto quiere decir
que el segmento A del display izquierdo está conectado con el A del que le
sigue y así hasta el último.
2. El punto decimal sólo está conectado al display de las horas (el segundo de
izquierda a derecha). Esto hace que horas y minutos disten entre sí por un
punto.
3. No es mala práctica (aunque no fue implementado en nuestro esquema)
colocar un capacitor cerámico de 100nF entre la alimentación del micro y
masa, lo mas cercano posible a éste.
4. Dado que el montaje demanda pocos componentes el uso de dos placas de
circuito impreso no es recomendado.
5. Si es recomendado colocar componentes de montaje superficial (SMD)
sobre circuito impreso de dos caras. Colocando de una cara los displays y
pulsadores y de la otra el micro y los componentes adicionales. De esta
forma el prototipo quedará reducido a su tamaño mínimo.
Otro tema que merece atención es la estética de los displays. Colocando cuatro
seguidos (uno pegado al otro) la hora es leída, pero con cierta dificultad.
Observe ahora como se ve separando las horas de los minutos y colocando dos
LEDs cuadrados adicionales.
Es la misma hora, pero se aprecia mejor y estéticamente es mas agradable. No
requiere grandes esfuerzos, mas que separar un poco los displays de hora y diez
minutos y colocar dos diodos LED cuadrados que irán conectados al terminal DP
del display horas y a su transistor. Si desea que dichos LEDs permanezcan fijos
deberá colocarlos entre 5v y masa de los transistores por medio de una resistencia
de 200 ohms. Cabe aclarar que los diodos LED deben ir en serie
El Software:

5. Para que este reloj funcione el micro debe ser cargado con el programa a ejecutar.
De otra forma el sistema será completamente inútil. Puede bajarse las versiones
en Assembler (código del programa) o en Hexadecimal (listo para subir al micro).