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CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA
AREA DE MECATRÓNICA
Código: M07 MICROCONTROLADORES II
Laboratorio: D-19
Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL
3.4. Matriz de LEDs
Objetivos
1. Configurar el ATMEGA128 para controlar una matriz de LEDs.
3.4.1. Hardware
El Hardware de la matriz de LED se ve en la Figura 3.1.
NEWTC
http://www.New
DM H/W 구성
넥터 핀 배열
ROW_0
ROW_1
ROW_8ROW_8
ROW_9
COL_0
COL_1
COL_8
COL_9
Figura 3.1: Matriz de LED
3.4.2. Conectores/Interfaces
Los conectores J1 y J2 se conectan con la placa del Microcontrolador ATMEGA128.
Los detalles de cada pin están dados en la Figura 3.2.
5 4 3 2
ROW_0
ROW_2
ROW_4
ROW_6
ROW_1
ROW_3
ROW_5
ROW_7
ROW_8 ROW_9
BCD_0
BCD_2
BCD_1
BCD_3
BCD_0
BCD_1
BCD_2
BCD_3
COL_0
COL_1
COL_2
COL_3
COL_4
COL_5
COL_6
COL_7
COL_8
COL_9
0
0
VCC
VCC
J2
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
J1
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
74HC42
Y0
1
Y1
2
Y2
3
Y3
4
Y4
5
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6
Y6
7
Y7
9
Y8
10
Y9
11
A
15
B
14
C
13
D
12
Figura 3.2: Diagrama de pines de los conectores J1 y J2.
Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 1
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Código: M07 MICROCONTROLADORES II
Laboratorio: D-19
Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL
Básicamente para encender LEDs de la matriz se selecciona una COLUMNA y se envían
los bits (0/1) para apagar/encender los LED de todas las FILAS que le corresponden.
3.4.3. Pines del conector - Registro del PUERTO
Los pines del conector se corresponden con el PUERTO al cual será conectado. Por
lo tanto el LSB corresponde al PIN1 y el MSB al PIN8. Como nuestra matriz de LED
es 10x10, un conector (J1) no será suficiente pues tiene solo 8 pines, por lo tanto para
enviar los datos desde el microcontrolador se van a utilizar dos puertos (Row0 al Row9).
2 / 5
컨넥터 핀 배열
J1
1 3 5 7 9
Row0 Row2 Row4 Row6 VCC
2 4 6 8 10
Row1 Row3 Row5 Row7 GND
J2
1 3 5 7 9
Row8 BCD0 BCD2 VCC
2 4 6 8 10
Row9 BCD1 BCD3 GND
*BCD : Column ( BCD to Decimal Decoder )
Figura 3.3: Detalle del Conector J1
2 / 5
컨넥터 핀 배열
J1
1 3 5 7 9
Row0 Row2 Row4 Row6 VCC
2 4 6 8 10
Row1 Row3 Row5 Row7 GND
J2
1 3 5 7 9
Row8 BCD0 BCD2 VCC
2 4 6 8 10
Row9 BCD1 BCD3 GND
*BCD : Column ( BCD to Decimal Decoder )
Figura 3.4: Detalle del Conector J2
Fíjese que el MSN (Nibble más significativo) de J2 tiene el valor BCD que se conec-
tará al Decoder 7442, Por lo tanto, en este conector estarán combinados dos valores, en
el Nibble inferior los dos LEDs faltantes y en el Nibble superior el código BCD.
Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 2
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3.4.4. Ejemplo de uso
Supongamos que conectamos el J1 al puerto E y el J2 al puerto F (Figura 3.5). Visitar
la página https://www.riyas.org/2013/12/online-led-matrix-font-generator-with.html y
generar una .
#define F_CPU 16000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
unsigned int SMILE[] = {
0b0000000000,
0b0101001010,
0b0111001110,
0b0010000100,
0b0000000000,
0b1000000001,
0b0100000010,
0b0010000100,
0b0001111000,
0b0000000000};
int main(){
DDRE = 0xFF;//conectar al J1
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unsigned int fila;
while(1){
for(fila = 0; fila < 10; fila++){
PORTE = ~SMILE[fila];//con 0 se encienden los LEDs
PORTF = (fila << 4) | (~(SMILE[fila] >> 8) & 0x0F);
_delay_ms(1);
}
}
}
Explicación:
PORTE = ∼SMILE[fila]; copia los 8 primeros bits al puerto A (J1).
PORTF = (fila << 4) | (∼SMILE[fila] >> 8); Primero hace correr 4 lugares
a la izquierda el valor de fila para tener el BCD en el Nibble superior, luego agrega
(OR) los 2 bits restantes en el Nibble inferior.
Obs: Los LEDs se encienden con valor bajo (LOW).
Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 3
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PE0/RXD0/PDI 2
PE1/TXD0/PDO 3
PE2/XCK0/AIN0 4
PE3/OC3A/AIN1 5
PE4/OC3B/INT4 6
PE5/OC3C/INT5 7
PE6/T3/INT6 8
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PB0/SS10
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PG3/TOSC2 18
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XTAL223
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PD0/SCL/INT0 25
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A15
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1 2
2 3
3 4
4 5
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6 7
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ROW0
ROW1
ROW2
ROW3
ROW4
ROW5
ROW6
ROW7
COL0
COL1
COL2
COL3
COL4
COL5
COL6
COL7
COL8
COL9
ROW8
ROW9
Figura 3.5: Diagrama de conexión del Microcontrolador con la matriz de LED
3.4.5. Práctica
1. Visitar la página https://www.riyas.org/2013/12/online-led-matrix-font-generator-
with.html y generar una . Desplegarlo en la matriz de LED.
2. Generar Ω. Desplegarlo en la matriz de LED.
3. Generar ♥. Desplegarlo en la matriz de LED.
4. Generar . Desplegarlo en la matriz de LED.
5. Generar ♣. Desplegarlo en la matriz de LED.
6. Generar ♠. Desplegarlo en la matriz de LED.
7. Generar ∞. Desplegarlo en la matriz de LED.
3.4.6. Conclusión
Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 4

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3.4 matriz de le ds

  • 1. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL 3.4. Matriz de LEDs Objetivos 1. Configurar el ATMEGA128 para controlar una matriz de LEDs. 3.4.1. Hardware El Hardware de la matriz de LED se ve en la Figura 3.1. NEWTC http://www.New DM H/W 구성 넥터 핀 배열 ROW_0 ROW_1 ROW_8ROW_8 ROW_9 COL_0 COL_1 COL_8 COL_9 Figura 3.1: Matriz de LED 3.4.2. Conectores/Interfaces Los conectores J1 y J2 se conectan con la placa del Microcontrolador ATMEGA128. Los detalles de cada pin están dados en la Figura 3.2. 5 4 3 2 ROW_0 ROW_2 ROW_4 ROW_6 ROW_1 ROW_3 ROW_5 ROW_7 ROW_8 ROW_9 BCD_0 BCD_2 BCD_1 BCD_3 BCD_0 BCD_1 BCD_2 BCD_3 COL_0 COL_1 COL_2 COL_3 COL_4 COL_5 COL_6 COL_7 COL_8 COL_9 0 0 VCC VCC J2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 74HC42 Y0 1 Y1 2 Y2 3 Y3 4 Y4 5 Y5 6 Y6 7 Y7 9 Y8 10 Y9 11 A 15 B 14 C 13 D 12 Figura 3.2: Diagrama de pines de los conectores J1 y J2. Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 1
  • 2. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL Básicamente para encender LEDs de la matriz se selecciona una COLUMNA y se envían los bits (0/1) para apagar/encender los LED de todas las FILAS que le corresponden. 3.4.3. Pines del conector - Registro del PUERTO Los pines del conector se corresponden con el PUERTO al cual será conectado. Por lo tanto el LSB corresponde al PIN1 y el MSB al PIN8. Como nuestra matriz de LED es 10x10, un conector (J1) no será suficiente pues tiene solo 8 pines, por lo tanto para enviar los datos desde el microcontrolador se van a utilizar dos puertos (Row0 al Row9). 2 / 5 컨넥터 핀 배열 J1 1 3 5 7 9 Row0 Row2 Row4 Row6 VCC 2 4 6 8 10 Row1 Row3 Row5 Row7 GND J2 1 3 5 7 9 Row8 BCD0 BCD2 VCC 2 4 6 8 10 Row9 BCD1 BCD3 GND *BCD : Column ( BCD to Decimal Decoder ) Figura 3.3: Detalle del Conector J1 2 / 5 컨넥터 핀 배열 J1 1 3 5 7 9 Row0 Row2 Row4 Row6 VCC 2 4 6 8 10 Row1 Row3 Row5 Row7 GND J2 1 3 5 7 9 Row8 BCD0 BCD2 VCC 2 4 6 8 10 Row9 BCD1 BCD3 GND *BCD : Column ( BCD to Decimal Decoder ) Figura 3.4: Detalle del Conector J2 Fíjese que el MSN (Nibble más significativo) de J2 tiene el valor BCD que se conec- tará al Decoder 7442, Por lo tanto, en este conector estarán combinados dos valores, en el Nibble inferior los dos LEDs faltantes y en el Nibble superior el código BCD. Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 2
  • 3. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL 3.4.4. Ejemplo de uso Supongamos que conectamos el J1 al puerto E y el J2 al puerto F (Figura 3.5). Visitar la página https://www.riyas.org/2013/12/online-led-matrix-font-generator-with.html y generar una . #define F_CPU 16000000UL #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> unsigned int SMILE[] = { 0b0000000000, 0b0101001010, 0b0111001110, 0b0010000100, 0b0000000000, 0b1000000001, 0b0100000010, 0b0010000100, 0b0001111000, 0b0000000000}; int main(){ DDRE = 0xFF;//conectar al J1 DDRF = 0xFF;// conectar al J2 unsigned int fila; while(1){ for(fila = 0; fila < 10; fila++){ PORTE = ~SMILE[fila];//con 0 se encienden los LEDs PORTF = (fila << 4) | (~(SMILE[fila] >> 8) & 0x0F); _delay_ms(1); } } } Explicación: PORTE = ∼SMILE[fila]; copia los 8 primeros bits al puerto A (J1). PORTF = (fila << 4) | (∼SMILE[fila] >> 8); Primero hace correr 4 lugares a la izquierda el valor de fila para tener el BCD en el Nibble superior, luego agrega (OR) los 2 bits restantes en el Nibble inferior. Obs: Los LEDs se encienden con valor bajo (LOW). Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 3
  • 4. CENTRO TECNOLÓGICO DE AVANZADA AREA DE MECATRÓNICA Código: M07 MICROCONTROLADORES II Laboratorio: D-19 Duración: 3 Hs DISPLAY CONTROL PE0/RXD0/PDI 2 PE1/TXD0/PDO 3 PE2/XCK0/AIN0 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PE4/OC3B/INT4 6 PE5/OC3C/INT5 7 PE6/T3/INT6 8 PE7/ICP3/INT7 9 PB0/SS10 PB1/SCK11 PB2/MOSI12 PB3/MISO13 PB4/OC014 PB5/OC1A15 PB6/OC1B16 PB7/OC2/OC1C17 PG3/TOSC2 18 PG4/TOSC1 19 RESET20 XTAL223 XTAL124 PD0/SCL/INT0 25 PD1/SDA/INT1 26 PD2/RXD1/INT2 27 PD3/TXD1/INT3 28 PD4/ICP1 29 PD5/XCK1 30 PD6/T1 31 PD7/T2 32 PG0/WR 33 PG1/RD 34 PC0/A835 PC1/A936 PC2/A1037 PC3/A1138 PC4/A1239 PC5/A1340 PC6/A1441 PC7/A1542 PG2/ALE 43 PA7/AD744 PA6/AD645 PA5/AD546 PA4/AD447 PA3/AD348 PA2/AD249 PA1/AD150 PA0/AD051 PF7/ADC7/TDI 54 PF6/ADC6/TDO 55 PF5/ADC5/TMS 56 PF4/ADC4/TCK 57 PF3/ADC3 58 PF2/ADC2 59 PF1/ADC1 60 PF0/ADC0 61 AREF62 AVCC64 PEN 1 ATMEGA128 A15 B14 C13 D12 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 9 8 10 9 11 7442 ROW0 ROW1 ROW2 ROW3 ROW4 ROW5 ROW6 ROW7 COL0 COL1 COL2 COL3 COL4 COL5 COL6 COL7 COL8 COL9 ROW8 ROW9 Figura 3.5: Diagrama de conexión del Microcontrolador con la matriz de LED 3.4.5. Práctica 1. Visitar la página https://www.riyas.org/2013/12/online-led-matrix-font-generator- with.html y generar una . Desplegarlo en la matriz de LED. 2. Generar Ω. Desplegarlo en la matriz de LED. 3. Generar ♥. Desplegarlo en la matriz de LED. 4. Generar . Desplegarlo en la matriz de LED. 5. Generar ♣. Desplegarlo en la matriz de LED. 6. Generar ♠. Desplegarlo en la matriz de LED. 7. Generar ∞. Desplegarlo en la matriz de LED. 3.4.6. Conclusión Pedro Ramírez <pedroramirez22@gmail.com> 4