Informe N°2-Microcontroladores

INFORME N°2: ContadorUP-DOWN de 0 a 999 con salida en 7 segmentos
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
E. P. INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ASIGNATURA: MICROCONTROLADORES
GRUPO/TURNO: 90G/ 17:00-19:30
PROFESOR: ASTOCONDOR VILLAR, JACOB
INTEGRANTES: DIBURGA VALDIVIA, LUZ CLAUDIA 1123220635
PEÑA LANDEO, VICTOR DANIEL 1113220333
RUIZ RODRIGUEZ, OMAR ARTEMIO 1113220574
YSLACHE GALVÁN, MIGUEL ANGEL 1113220101

LABORATORIO – 91G MICROCONTROLADORES
2
CONTADOR UP-DOWN de 0-999 con salida en 7
segmentos
I. OBJETIVOS
 Mostrar el modo de gobernar un conjunto de displays, conectados en
paralelo, mediante la técnica de multiplexado o barrido secuencial de los
mismos.
 Realizar un contador ascendente de tres dígitos.
 Controlar la velocidad de paso del motor unipolar ya sea por retardo de lazos
por la frecuencia del atmega8.
II. MARCO TEORICO
En ocasiones es importante realizar la visualización de mensajes con más de un
carácter o números decimales con varias cifras. Para ello se emplea el llamado
multiplexaje de displays. Siguiendo la mismaestructuraanterior, primero lo haremos
sin decodificador y luego con decodificador.
Multiplexado de 8 displays de 7 segmentos con solo 8
pines
La técnica de multiplexar varios displays de 7 segmentos se basa en el defecto que
tenemos los humanos en los ojos (persistencia de la retina) en donde nos da la
sensación de ver una imagen cuando esta ya ha desaparecido.
Si tenemos un oscilador que nos controla el encendido y el apagado de un led,
creando una intermitencia, en el momento que esta sea lo suficientemente rápida
ya no apreciaremos que el led llega a apagarse, sino que nos dará la sensación que
está permanentemente encendido. Prácticamente a frecuencias superiores a 30hz
ya no apreciamos el parpadeo.
En muchos dispositivos se emplea el multiplexado para ahorrar el número de pines.
El esquema de la figura representa la forma más típica para multiplexar displays a
través de un microcontrolador.

3
Display de 7 Segmentos
El display de siete segmentos es una forma de representar números en equipos
electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o
apagar individualmente. Cada segmento tiene la forma de una pequeña línea.
Ahora, existen dos diferentes tipos de displays, de ánodo común, y de cátodo
común
 En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los leds o segmentos
están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a
potencial positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento individual se
realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”) por la patilla correspondiente
a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.
 En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos de los leds o segmentos
están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a
potencial negativo (nivel “0”). El encendido de cada segmento individual se
realiza aplicando potencial positivo (nivel “1”) por la patilla correspondiente
a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.
Los diagramas de conexión de cada uno son los siguientes:
Fig.1 Forma de conexión de displays multiplexado a un microcontrolador.

4
Como podemos ver, cada línea en el display, corresponde a una letra, y dicha letra es un
pin del display, con lo cual podemos hacer una tabla de los diferentes números para cada
tipo de display. (Nota: Hay que recordar que para los de cátodo, el pin debe
proporcionar corriente positiva (1), y para los de ánodo corriente negativa (0), para
encender los segmentos)
Con esta tabla podemos saber con qué entradas al display, nos mostrará en la salida el
número que deseamos.
Fig.2 Estructura interna del display 7 de segmentos
Tabla1. Tabla de verdad para cátodo y ánodo común

5
III. DISEÑO
IV. MATERIALES
 Atmega8.
 Pulsadores.
 Resistencia de 10K y 330.
 Display multiplexado de 4 dígitos.
 Driver ULN2804.
 Transisitores 2N2222 (NPN), BC 558(PNP).
 Protoboard.
 Cables de conexión.
 Fuente de alimentación de 5V .
V. PROCEDIMIENTO
1. El esquemático del circuito a realizar
El hardware para el circuito se muestra en la figura 4. Con dos pulsadores se
detectarán los eventos, de manera que el programa principal se centrara en
mostrar la información en los displays.
Fig.3 Circuito implementado en protoboard

6
Realizar un programa contador ascendente de 00 a 999 con display ánodo
común conectados a PORTB<6:0>. Se cuentan los pulsos de una tecla
conectada al PORTD<3:2> y los pines de control están en PORTD<6:4>.
2. Realizar el montaje de los componentes del circuito tal como se muestra en la
figura
Fig.4 Circuito del laboratorio N°2
Fig.5 Circuito simulado en PROTEUS 8

7
Para la implementación se requiere del uso de driver ULN2804 y transistores PNP
y NPN (configurados como amplificador diferencial) esto debido a que el consumo
de corriente (mA) para el display mutiplexado supera el rango al que opera el
microcontrolador ATMEGA8 (1 – 3 mA) y esto hace que el display se muestre
apagado en todo momento. Por ello necesitamos también de una fuente externa a
la cual se conecta los transistores y el driver ULN 2804.
3. Desarrollo del programa: CUENTADE 0 A999
En la realización del programa debemos hacer las siguientes observaciones.
Luego de cada pulso de la tecla, el contador de las unidades se incrementará.
Si es igual a 9 se reinician las unidades las decenas y las centenas se
incrementan. Según el valor que tengan las unidades, decenas y centenas se
leeránsus valoresde una tabla donde se encuentran los códigos 7 segmentos
del0 al 9. Para visualizarun dato se encenderátransistorde control del display
correspondiente durante 5 ms luego se apaga y se visualiza el siguiente dato.
En esta forma, se obtiene el programa (Contador_0-999.asm)
4. Hacer el diagrama de flujo del programa y obtener el programa comente cada
instrucción.
Diagrama de flujo

8
0-999 UP.ASM
CONFIGURACION DE PUERTOS
PORTD (2): ENTRADA
PORTD(4:6):SALIDA
PORTB(0:6):SALIDA
INICIALIZACION:
la pila: Stack:
$045F=RAMEND
CUENTA INICIAL:
UNIDADES=0,DECENAS=0,CENTENAS=0
PD2=0
NO
PD2=1
NO
PD2: EMPIEZA LA
CUENTA ASCENDENTE
UNIDADES=UNIDADES +1
DECENAS = DECENAS+1 (UNIDADES=10)
CENTENAS=CENTENAS+1(DECENAS=10)
MUESTRA NUMERO DE 3
DIGITOS EN EL DISPLAY
MULTIPLEXADO

9
Programación
.nolist
.include "m8def.inc" ;ATmega8
.list
.device atmega8
.def TEMP=r17 ;definicion de símbolos
.def DISP=r18 ;para registro temporal
.def unidades=r19 ;
.def decenas=r20 ;
.def centenas=r21 ;
.cseg
.org $0000 ;modificacion de direccion por defecto
rcall inicio ;ve al inicio
;.......PROGRAMA PRINCIPAL
inicio:
ldi r16,$04 ;Configurassem de...
out sph,r16
ldi r16,$5F
out spl,r16 ;...la pila: Stack: $045F=RAMEND
ser r16 ;poner a 1 r16
out ddrb,r16 ;portB salida
out ddrd,r16 ;portD salida
cbi ddrd,2 ;PD2 entrada (UP)
begin:
ldi unidades,0 ;cuenta inicia en cero para las unidades
ldi decenas,0 ;cuenta inicia en cero para las decenas
ldi centenas,0 ;cuenta inicia en cero para las centenas
ldi r16,0x3F ;CERO decodificado en 7 segmentos KC
out portb,r16 ;para poder mostrar inicialmente CERO
clr r16 ;poner a cero r16
out portd,r16 ;displays habilitados
pulsar: ;inicialmente PD2 esta a 1 (SIN PULSAR)
sbic pind,2 ;esquiva si PD2 esta a 0 (UP)
rjmp pulsar ;si no se presiono PD2,PD3
soltar_PD2:
sbis pind,2 ;si se presiono PD2 espera a que se suelte
pulsacion
rjmp soltar_PD2 ;mientras se mantenga pulsado
PD2 (UP)
rjmp ascendente ;cuando se solto el pulsador PD2
empieza la cuenta (UP)
ascendente:
out portd,r16 ;displays deshabilitados
inc unidades ;aumenta en 1 el registro "unidades"
cpi unidades,10 ;solo aumentra hasta 9

10
BREQ UNID ;salta si llega a ser 10 las unidades
rjmp asc ;mientras es menor que 10
UNID: ;CADA VEZ QUE LAS UNIDADES
LLEGUEN A 10
ldi unidades,0 ;se hace cero las unidades
inc decenas ;se incrementa en 1 el registro "decenas"
cpi decenas,10 ;solo aumentra hasta 9
BREQ DECEN ;salta si llega a ser 10 las decenas
DECEN: ;CADA VEZ QUE LAS DECENAS
LLEGUEN A 10
ldi decenas,0 ;se hace cero las decenas
inc centenas ;se incrementa en 1 el registro "centenas"
cpi centenas,10 ;solo aumentra hasta 9
BREQ CENT ;salta si llega a ser 10 las centenas
CENT: ;CADA VEZ QUE LAS CENTENAS
LLEGUEN A 10
ldi centenas,0 ;se hace cero las centenas
rjmp asc
asc: ;MUESTRA EN EL DISPLAY
MULTIPLEXADO
mov DISP,unidades
rcall CONVER
out portb,TEMP ;PARA MOSTRAR LAS UNIDADES
cbi portd,4 ;habilitar 1er display
rcall delay ;retardo 5ms aprox
sbi portd,4 ;displays deshabilitados
mov DISP,decenas
rcall CONVER
out portb,TEMP ;PARA MOSTRAR LAS DECENAS
mov DISP,centenas
rcall CONVER
out portb,TEMP ;PARA MOSTRAR LAS CENTENAS

11
rjmp asc ;salta si se presiono PD2
rjmp soli ;mientras no se presiona PD2
soli:
mov DISP,unidades
rcall CONVER
mov DISP,decenas
rcall CONVER
mov DISP,centenas
rcall CONVER
pulsacion
rjmp soli ;mientras se mantenga pulsado PD2 (UP)
;CONVERTIR (0-9) EN 7 SEGMENTOS
CATODO COMUN
CONVER: ldi ZH,HIGH(TABLE*2)
ldi ZL,LOW(TABLE*2)
add ZL,DISP
lpm
mov TEMP,r0
ret ;regreso de subrutina CONVER
TABLE: ;reserva espacio de memoria-lista de 10
bytes
.DB 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F

12
delay: ;retardo de 5ms aprox-3 LAZOS
ldi r22,$04
zz: ldi r23,$BC
yy: ldi r24,$06
xx: dec r24
brne xx
dec r23
brne yy
dec r22
brne zz
ret ;regreso de subrutina delay
5. Que cambios realiza para obtener un contador ascendente y descendente de
cada vez que se pulse las teclas colocadas en el pin PD2 cuenta ascendente y
el pin PD3 cuenta descendente.
.nolist
.include "m8def.inc" ;ATmega8
.list
.device atmega8
.def TEMP=r17 ;definicion de símbolos
.def DISP=r18 ;para registro temporal
.def unidades=r19 ;
.def decenas=r20 ;
.def centenas=r21 ;
.cseg
.org $0000 ;modificacion de direccion por defecto
rcall inicio ;ve al inicio
;.......PROGRAMA PRINCIPAL
inicio:
ldi r16,$04 ;Configurassem de...
out sph,r16
ldi r16,$5F
out spl,r16 ;...la pila: Stack: $045F=RAMEND
out ddrb,r16 ;portB salida
out ddrd,r16 ;portD salida
cbi ddrd,2 ;PD2 entrada (UP)
cbi ddrd,3 ;PD3 entrada (DOWN)
begin:
ldi unidades,0 ;cuenta inicia en cero para las unidades
ldi decenas,0 ;cuenta inicia en cero para las decenas
ldi centenas,0 ;cuenta inicia en cero para las centenas
ldi r16,0x3F ;CERO decodificado en 7 segmentos KC
out portb,r16 ;para poder mostrar inicialmente CERO

13
clr r16 ;poner a cero r16
out portd,r16 ;displays habilitados
pulsar: ;inicialmente PD2,PD3 estan a 1 (SIN
PULSAR)
rjmp N_P_PD2 ;salto si no se presiono PD2
rjmp soltar_PD2 ;salta si se presiono PD2
N_P_PD2:
sbic pind,3 ;esquiva si PD3 esta a 0 (DOWN)
rjmp pulsar ;si no se presiono PD2,PD3
rjmp soltar_PD3 ;salta si se presiono PD3
soltar_PD2:
pulsacion
PD2 (UP)
soltar_PD3:
pulsacion
PD3 (DOWN)
rjmp descendente ;cuando se solto el pulsador PD3 empieza la
cuenta (DOWN)
ascendente:
inc unidades ;aumenta en 1 el registro "unidades"
cpi unidades,10 ;solo aumentra hasta 9
BREQ UNID ;salta si llega a ser 10 las unidades
UNID: ;CADA VEZ QUE LAS UNIDADES
LLEGUEN A 10
ldi unidades,0 ;se hace cero las unidades
inc decenas ;se incrementa en 1 el registro "decenas"
cpi decenas,10 ;solo aumentra hasta 9
BREQ DECEN ;salta si llega a ser 10 las decenas
DECEN: ;CADA VEZ QUE LAS DECENAS
LLEGUEN A 10
ldi decenas,0 ;se hace cero las decenas
inc centenas ;se incrementa en 1 el registro "centenas"
cpi centenas,10 ;solo aumentra hasta 9

14
BREQ CENT ;salta si llega a ser 10 las centenas
CENT: ;CADA VEZ QUE LAS CENTENAS
LLEGUEN A 10
ldi centenas,0 ;se hace cero las centenas
rjmp asc
descendente:
cpi unidades,0 ;solo decrementa si no es cero
BREQ UNID1 ;salta si llega a ser cero las unidades
dec unidades ;se decrementa en 1 el registro "unidades"
rjmp asc ;mientras es mayor que cero
UNID1: ;CADA VEZ QUE LAS UNIDADES
LLEGUEN A CERO
ldi unidades,9 ;se hace 9 las unidades
cpi decenas,0 ;solo decrementa si no es cero
BREQ DECEN1 ;salta si llega a ser cero las decenas
dec decenas ;se decrementa en 1 el registro "decenas"
DECEN1: ;CADA VEZ QUE LAS DECENAS
LLEGUEN A CERO
ldi decenas,9 ;se hace 9 las decenas
cpi centenas,0 ;solo decrementa si no es cero
BREQ CENT1 ;salta si llega a ser cero las centenas
dec centenas ;se decrementa en 1 el registro "centenas"
CENT1:
ldi centenas,9 ;se hace 9 las centenas
rjmp asc
asc: ;MUESTRA EN EL DISPLAY
MULTIPLEXADO
mov DISP,unidades
rcall CONVER
mov DISP,decenas
rcall CONVER

15
mov DISP,centenas
rcall CONVER
rjmp desc1 ;salto si no se presiono PD2
rjmp soli ;salta si se presiono PD2
desc1:
sbic pind,3 ;esquiva si PD3 esta a 0 (DOWN)
rjmp asc ;mientras no se presiona PD2,PD3
rjmp doli ;salta si se presiono PD3
soli:
mov DISP,unidades
rcall CONVER
mov DISP,decenas
rcall CONVER
mov DISP,centenas
rcall CONVER
pulsacion
rjmp soli ;mientras se mantenga pulsado PD2 (UP)

16
doli:
mov DISP,unidades
rcall CONVER
mov DISP,decenas
rcall CONVER
mov DISP,centenas
rcall CONVER
pulsacion
rjmp doli ;mientras se mantenga pulsado PD3
(DOWN)
rjmp descendente ;cuando se solto el pulsador PD3 empieza la
cuenta (DOWN)
;CONVERTIR (0-9) EN 7 SEGMENTOS
CATODO COMUN
CONVER: ldi ZH,HIGH(TABLE*2)
ldi ZL,LOW(TABLE*2)
add ZL,DISP
lpm
mov TEMP,r0
ret ;regreso de subrutina CONVER
TABLE: ;reserva espacio de memoria-lista de 10
bytes
.DB 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F
delay: ;retardo de 5ms aprox-3 LAZOS
ldi r22,$04

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zz: ldi r23,$BC
yy: ldi r24,$06
xx: dec r24
brne xx
dec r23
brne yy
dec r22
brne zz
ret ;regreso de subrutina delay
6. Adjuntar el diagrama de flujo.

18
0-999 UP_DOWN.ASM
CONFIGURACION DE PUERTOS
PORTD (2,3): ENTRADA
PORTD(4:6):SALIDA
PORTB(0:6):SALIDA
INICIALIZACION:
la pila: Stack:
$045F=RAMEND
CUENTA INICIAL:
UNIDADES=0,DECENAS=0,CENTENAS=0
PD2=0 ó PD3=0
NO
PD2=1 ó PD3=1
NO
PD2: EMPIEZA LA
CUENTA ASCENDENTE
PD3: EMPIEZA LA
CUENTA DESCENDENTE
UNIDADES=UNIDADES +1
DECENAS = DECENAS+1 (UNIDADES=10)
CENTENAS=CENTENAS+1(DECENAS=10)
UNIDADES=UNIDADES -1
DECENAS = DECENAS-1 (UNIDADES=0)
CENTENAS=CENTENAS-1(DECENAS=0)
MUESTRA NUMERO DE 3
DIGITOS EN EL DISPLAY
MULTIPLEXADO

19
7. Realizar pruebas.
Funcionamiento
Para que nuestro circuito no presente ciertos parpadeos a la hora de mostrar
la cuenta en el display multiplexado de cuatro dígitos debemos hacer el ajuste
del delay a nuestra conveniencia y así mostrar los 3 dígitos sin que se note
dicho parpadeo para la vista humana.
Fig.6-a Circuito en funcionamiento

20
Fig.6-b Circuito en funcionamiento
Fig.6-c Circuito en funcionamiento

21
8. Diga cinco aplicaciones.
 Telegrafía
 Considerada la tecnología más temprana de comunicación utilizando los
cables de electricidad, y por lo tanto comparten un interés en las economías
que ofrece multiplexación.
 Los primeros experimentos permitieron que dos mensajes separados
puedan viajar en direcciones opuestas al mismo tiempo, en primer lugar
mediante una batería eléctrica en ambos extremos.
 Telefonía
 En telefonía, la línea de teléfono de un cliente por lo general termina en una
caja concentradora ubicada en la calle, donde se multiplexan las líneas de
teléfono para esa determinada área. La señal multiplexada luego es
transportada a la oficina central de conmutación.
 La fibra en el bucle (FITL) es un método común de multiplexación, que utiliza
fibra óptica como columna vertebral. No sólo se conectan líneas POTS
teléfono con el resto de la PSTN, sino también reemplaza DSL mediante la
conexión directa a Ethernet por cable dentro del hogar.
 Proceso video
 En la edición de vídeo y sistemas de procesamiento, la multiplexación se
refiere al proceso de intercalado de audio y vídeo en un flujo de transporte
coherente (multiplexación por división de tiempo).
 El audio y video puede tener una velocidad variable de bits. El software que
genera este tipo de flujo de transporte y/o contenedores que comúnmente
se llama un multiplexor estadístico o muxer. A su vez un demuxer es un
software que extrae o realiza el proceso de separar los componentes de un
contenedor.
 Difusión Digital
 En la televisión digital y sistemas digitales de radio, los datos se multiplexan
junto a una corriente fijada por medio de la multiplexacion estática.
 Esto hace posible la transferencia de varios canales de vídeo y audio pasen
simultáneamente por un mismo canal, junto con otros diversos servicios.
 Difusión análoga
 En la radiodifusión FM y otros medios de radio analógica, la multiplexación
es un término que se le dio al proceso de agregar “subcarriers”a la señal de
audio antes de que entre al transmisor, donde se produce la modulación. La
multiplexación en este sentido es a veces conocido como MPX, que a su vez

22
también es un término antiguo para FM estereofónica, aparecieron con
frecuencia en los sistemas estéreo de la década de 1960 y 1970.
9. Conclusiones y recomendaciones.
Observaciones
Debido a la frecuencia a la que opera la multiplexion de los displays en los
transistores ocurre un leve calentamiento para ello debemos hacer un ajuste
adecuado para no sobrepasar el rango de operación de los mismos.
Si se conectan directamente el display multiplexado de 4 dígitos al microcontrolador
no se logra visualizar la cuenta, esto debido a que el el display demanda mucha
corriente (mA) debido al número de displays que debe alimentar sin una fuente
externa; es por ello que se debe hacer una conexión correcta de algún amplificador
de corriente (en este caso drivers o transistores) para no averiar el circuito
implementado.
En cuanto a la programación, el uso de tablas reduce el número de instrucciones al
momento de escribir nuestro código en ASEMBLER.
Conclusiones
Para este laboratorio se aprendió más acercadel manejo de puertos e instrucciones
Y también direccionamiento. Esto ayuda a que cuando se tenga que programar, el
código no sea tan extenso.
Para la implementación en simulación el proteus notamos que presentaba errores
cuando se mostraba en el display multiplexado por medio de transistores. Nos
mostraba la cuenta correcta sin parpadeo cuando quitábamos los transistores, pero
no debemos olvidar que solo es una simulación y en la práctica debemos alimentar
con una fuente externa este tipo de periféricos.

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