Displays LED, LCD y otros dispositivos de visualuización

3.2.2 DIPLAYS LED, LCD Y OTROS DISPOSITIVOS DE VISUALUIZACIÓN.

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales

Materia: Sistemas Programables

Introducción

Actualmente los microcontroladores se utilizan en una gran cantidad de productos que se utilizan diariamente en la vida de las personas, aunque es muy común que muchas personas desconozcan este dispositivo, por esto primeramente hay que responder la siguiente pregunta: ¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR?, Un microcontrolador es un circuito integrado o “chip” (es decir, un dispositivo electrónico que integra en un solo encapsulado un gran número de componentes) que tiene la característica de ser programable. Es decir, que es capaz de ejecutar de forma autónoma una serie de instrucciones previamente definidas por nosotros. Un microcontrolador es un computador completo (aunque con prestaciones limitadas) en un solo chip, el cual está especializado en ejecutar constantemente un conjunto de instrucciones predefinidas. Estas instrucciones irán teniendo en cuenta en cada momento la información obtenida y enviada por las patillas de Entrada/Salida y reaccionarán en consecuencia. Lógicamente, las instrucciones serán diferentes según el uso que se le quiera dar al microcontrolador, y deberemos de decidir nosotros cuáles son. A continuación, hablaremos de uno de los componentes más usados en estos dispositivos, los displays(Monitores), se mencionarán 2 de los más comunes, y se explicará cómo pueden ser utilizados, su programación (al menos la más básica y general, ya que existen una infinidad de estos y sería imposible explicar todos sin que se extienda demasiado el documento) y algunos otros dispositivos de visualización que también suelen utilizarse.

Índice

Introducción……………………………………………………………………………1

Displays LED……………………………………..……………………………………3

Ejemplo de uso del display LED ……………………………………………………4

LCD……………………………………………………………………………………..6

Ejemplo de uso básico de un LCD……………………………………………….....9

Otros dispositivos de visualización………………………………………………….10

Conclusión……………………………………………………………………………..11

Fuentes bibliográficas…………………………………………………………………12

Diplays Led.

Para definir correctamente lo que es un display de led, hay que hablar sobre el display de “7-segmentos”, este funciona utilizando 7 LEDS, los cuales están conectados entre sí, de forma que utilizando combinaciones mostrando algunos leds apagados y otros encendidos se pueda mostrar la forma de diferentes números, su funcionalidad es limitada únicamente para este propósito, el display se muestra en la imagen 1.1.

[pic 1]

Imagen 1.1

Las ventajas de utilizar este tipo de componente, es que consumen mucha menos corriente que un LCD con luz de fondo, además si se desea mostrar solo números, o se necesita una visibilidad realmente grande, es tipo de display es la mejor opción. Se puede utilizar 7-segmentos individuales o incluso conjuntos de 4 7-segmentos, pero concretamente, para poder ponerlo en marcha, puede ser un problema, ya que por cada 7-segmentos, se deben controlar 7 LEDs individualmente. Si se observa la cantidad de pines que tiene un 7-segmentos, se podrá observar que comúnmente suelen tener diez pines, ubicados en dos finas de 5 cada una, de los cuales siete de estos pines se utilizan para iluminar cada segmento, otro más para iluminar el punto decimal, y otros dos pines más, que se conectan ambos a tierra o bien ambos a 5V. Esto genera una desventaja para su uso, ya que es necesario utilizar más de 8 pines-hembra de la placa utilizada para manejar un solo 7-segmentos, por este motivo existen componentes de este tipo que tienen incorporado un conjunto de 4 dígitos 7-segmentos que permiten un uso más eficiente de la placa, además de que son más fáciles de programar.

Ejemplo 1.1: A continuación, en la imagen 1.2, se muestra el código de un ejemplo que implementa un contador de segundos y minutos usando la comunicación serie, es recomendable consultar la ficha técnica del producto para conocer con certeza la variedad de comandos posibles.

[pic 2]

Imagen 1.2

En las siguientes imágenes, se explicará cada parte del código:

[pic 3]

Imagen 1.2.1: Se declaran las variables con el valor del pin de salida(txpin), también se declara una variable que no se va a utilizar como tal, pero si es necesario declararla.

[pic 4] 

Imagen 1.2.2: Se inicializa la comunicación con el display.

[pic 5]

Imagen 1.2.3: Se utiliza para poner los cuatro 7-segmentos en blanco, cada “x” representa un segmento.

[pic 6]

Imagen 1.2.4: Sirve para configurar el brillo.

[pic 7]

Imagen 1.2.5: Indica que se configurarán las comas decimales.

[pic 8]

Imagen 1.2.6: Se encarga de reiniciar el display.

[pic 9]

Imagen 1.2.7

En la imagen 1.2.7 ya se muestra el algoritmo para realizar el contador, para esto se utilizan 4 variables, una por cada 7-segmento, decenaminutos pertenece a el segmento más a la izquierda, encargado de contar las decenas de los minutos; mientras que minutos, es la que se encargará de mostrar los dígitos pertenecientes a los minutos transcurridos está posicionado como el segundo más a la izquierda; decena segundos al igual que decenaminutos tiene la misma funcionalidad, pero, esta vez dirigida a las decenas de los segundos, posicionado como el tercero de la más a la izquierda, por último segundos, donde su objetivo es controlar el 7-segmento segundos. El código siguiente es el algoritmo lógico para realizar las operaciones correctas, y mostrar los valores correspondientes.

LCD.

Las pantallas de cristal líquido llamadas LCD (por sus siglas en inglés “Liquid Crystal Displays”) son una manera muy rápida y vistosa de mostrar mensajes. Se pueden clasificar en LCDs de caracteres y LCDs gráficas (también llamadas GLCDs). Las primeras mencionadas tienen la funcionalidad de mostrar texto ASCII y su comercialización consta de diferentes tamaños (20x4, 16x2…), para cada pantalla el primer número indica la cantidad de caracteres que puede soportar una fila, y el segundo indica el número de filas. Las GLCDs además de poder mostrar texto, tienen la capacidad de mostrar dibujos e imágenes; al igual que las LCDs se comercializan en diferentes tamaños, pero con la diferencia de que están definidas por la cantidad de píxeles que pueden mostrar.  Las LCDs de caracteres más habituales son de 4-bit o 8-bit, dependiendo del número de cables (bits) que necesitan tener conectados al circuito para poder recibir o enviar datos. Se debe tener en cuenta que en realidad un LCD necesita no tan solo 4 o 8 cables para funcionar, sino varios más. Una característica que pueden tener los LCD (aunque no todas) es que tienen la posibilidad de iluminar el fondo de la pantalla o la posibilidad de utilizar varios colores de fondo.

[pic 10]

Imagen 2.1

Cada modelo de LCD es diferente, por lo cual no es posible explicar exactamente los diferentes pines de conexión que ofrece y sus características generales. Sin embargo, lo más habitual es que un LCD estándar ofrezca:

-Un pin para recibir la alimentación y otro pin para conectar la pantalla a tierra. Es conveniente conectar un divisor de tensión entre la fuente de alimentación y el pin de alimentación de la pantalla para evitar posibles daños.

-Un pin para regular el contraste de la pantalla. Este pin se debe conectar a la patilla central de un potenciómetro de nuestro circuito (el cual a su vez ha de tener sus patillas exteriores conectadas a la alimentación y tierra, respectivamente), de manera que regulando el potenciómetro se podrá regular el contraste de la pantalla.

-Tres pines de control generalmente marcados como “RS”, “EN” y “RW”, que se deberán conectar cada uno a un pin digital de la placa. El pin “RS” sirve para que el microcontrolador le diga a la LCD si quiere mostrar caracteres o si lo que quiere es enviar comandos de control. Concretamente, si por ese pin el LCD detecta una señal LOW, los datos recibidos serán tratados como comandos a ejecutar, y si detecta una señal HIGH, los datos recibidos serán el texto a mostrar en la pantalla. El pin “EN” establece la línea “enable”, la cual sirve para advertir a la LCD que el microcontrolador le va a enviar datos.

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