Guia de clase 2009 [Modo de compatibilidad] - UTN · 7 Barrido de teclado – Máquina de estados...
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Interfaz Paralelo 1
Puerta D t lPuertaSalida
Datos (DB) Datos alMundo Exterior
/CS
Interfaz Paralelo 2
2
Puertade
SalidaBus de Datos del
Microprocesador
Al mundoExteriorMicroprocesador
U13478
13141718
1
256912151619
D0D1D2D3D4D5D6D7
Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7
Interfaz Paralelo 3
74LS374
111 OC
CLK
De la lógica deDecodificación
Datosdigitales al mundo
U1
D03
D1 4
D2 7
D38
D4 13
Q02
Q15
Q26
Q39
Q412
Del bus de datos delmicroprocesador
Decodificación de
mundoexterior
IO/M* delmicroprocesdor
U2
A1
B2
C3
G16
Y0 15
Y1 14
Y213
Y3 12
Y4 11
Y510
74AC374
D4D5 14
D617
D7 18
OC1
CLK 11
Q4Q515
Q616
Q719
Interfaz Paralelo 4
Decodificación depuertas
74AC138
G1G2A4
G2B5Y5Y6 9
Y7 7
3
Interfaz Paralelo 5
PuertaPuertaEntrada
Datos delMundo Exterior
/CS
Al DB
Interfaz Paralelo 6
4
Puerta deEntrada
D l M dBus de Datos del Microprocesador
Del MundoExterior
U22468
11
181614129
1A11A21A31A4
1Y11Y21Y31Y4
Interfaz Paralelo 7
74LS244
11131517
119
9753
2A12A22A32A4
1G2G
2Y12Y22Y32Y4
De la lógica deDecodificación
Datosdigitales demundo
U1
1A1 2
1A24
1A3 6
1A4 8
2A1 1113
1Y118
1Y216
1Y314
1Y412
2Y197
Al bus de datos delmicroprocesador
Decodificación dep ertas
mundoexterior
IO/M* delmicroprocesdor
74ALS244
2A12A2 13
2A315
2A4 17
1G 1
2G 19
2Y12Y27
2Y35
2Y43
U2
A1
B2
C3
G16
G2A4
Y0 15
Y1 14
Y2 13
Y3 12
Y4 11
Y5 10
Y6 9
Interfaz Paralelo 8
puertas
74AC138
G2AG2B5 Y6
Y7 7
5
Estadísticamente se sabe que una mecanógrafa escribe 35 palabras por minutoy que cada palabra (en español) tiene un promedio de 6 letras (5 letras más unespacio entre letras = 6 teclas). Entonces en un minuto escribe
35*6 = 210 teclas.
Nos interesa saber cuánto tiempo está presionada una letra:Nos interesa saber cuánto tiempo está presionada una letra:
1/210 [min] = 0,004761 [min] = 0,004761 * 60 [seg] = 0,285714 [seg]
que expresado en unidades “más electrónicas” es
285 [ms]/tecla.
Esta es una cota inferior, de manera que para el usuario normal podemos
Interfaz Paralelo 9
, q p pconsiderar que una tecla está presionada
300 [ms]/tecla,
o sea, más o menos presiona 3 teclas por segundo.
Consideraciones• Para garantizar que una línea de E/S actuará como
entrada debe escribirse un “1”.entrada debe escribirse un 1 .• Según el puerto que se utilice, se deberán emplear (o
no) resistores de pull-up.• Preferiblemente (salvo en dispositivos 100% CMOS),
los leds se encenderán con señales activas bajas
Interfaz Paralelo
6
Teclado elemental
Interfaz Paralelo 11
Teclas fantasmas
Interfaz Paralelo 12
7
Barrido de teclado – Máquina de estados
TeclaPresionada = 0
Tic = 5ms
TeclaPresionada = 0BarrerFila()BuscarColumna()
Condiciónde entrada
0(la soltó)
Barriendo teclado TeclaPresionada = 1Tic = 20 ms
Validandopresión
BuscarColumna()(la misma anterior)
TeclaPresionada = 0(era ruido)
Tic = 5 ms Esperandoliberación
TeclaPresionada = 1BuscarCodigoTecla()1
Interfaz Paralelo 13
(la misma anterior)BuscarCodigoTecla() TeclaPresionada = 1BarrerFila()BuscarColumna()(la misma anterior)
Cola EntradaPSAL PENT Interr entradaPENT Interr entrada
PENTPENTPENTPENT
Interfaz Paralelo 14
8
Cola SalidaPSAL Interr. Salida
PENT
PSALPSALPSALPSAL
Interfaz Paralelo 15
Vcc
/CS
BUS Datos U1
171G
12G19
3
U274LS138
Y0
15Y
114
Y2
13Y
312
Y4
11Y
510
Y6
9Y
77
74ALS244
1A121A241A361A482A1112A2132A3 152A417
1Y118 1Y216 1Y314 1Y412 2Y1
9 2Y27 2Y35 2Y43
Interfaz Paralelo 16
Vcc
/CS
BUS Direcciones
A1
B2
C3
G1
6G
2A4
G2B
5
9
Conexión de un LED a μcontrolador
Interfaz Paralelo 17
Cálculo de la resistencia limitadora, R1 , para la conexión con un buffer TTL
Vcc – VD – R1 . ID – VOL = 0 [v]siendo:VOL = 0,35 [v] tensión de salida en estado bajo, TTL.ID = 0,010 [A] corriente adecuada para que brille un LED comúnVcc = 5 [v] tensión de alimentaciónVD = 1,4 [v] tensión que cae sobre el LED (de 1,2 a 1,6 [V])Despejando R1 :R1 = [5 – 1,4 – 0,35 ] [v] / 0,010 [A]R1 = 325 ohm Comercial: R1 = 330 ohm
Interfaz Paralelo 18
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Selección de drivers para displays de LEDs
www.allegromicro.com
Interfaz Paralelo 19
Interfaz Paralelo 20
11
UDN 2981
Interfaz Paralelo 21
Interfaz Paralelo 22
12
Interfaz Paralelo 23
línea 0 – seg. a
línea 1-- seg. b
línea 2 – seg. c
PNPUDN 2981Corriente de salida -350mA
Imáx. 40 mA
línea 3 – seg. d
línea 4 – seg. e
línea 5 – seg. f
línea 6 – seg. g
Puerta de salida
Interfaz Paralelo 24
Imáx. 240 mA
0,7 V
ULN 2803Corriente de salida 350mANPN
línea de habilitaciónPuerta de salida
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Interfaz Paralelo 25
Corriente
Interfaz Paralelo 26
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Deducción del cálculo de la corriente máxima que circulará por
cada LED
Partiendo de las expresiones de la potencia instantánea:
p(t) = v(t) i(t)p(t) = v(t) . i(t)p(t) = i2(t) . R (1)
Como la potencia instantánea se interpreta como la velocidad con que se intercambia energía:
p(t) = dW(t) / dt (2)de (1) y (2)
dW(t) / dt = i2 (t) . R
Interfaz Paralelo 27
d (t) / dt (t)Operando:
dW(t) = i2(t) . R . dt
Resolviendo la integral para obtener la potencia en el período de tiempo considerado (T = tiempo de barrido del display):
Para la señal anterior:Imáx 0 < t < Ta
i(t) = 0 Ta < t < T
El ciclo de actividad es: δ = Ta / T
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛= ∫ ∫
Ta T
TaD dtdtITI
0max
2 .0...1
El valor eficaz será, reemplazando en (5):
⎠⎝ Ta0
δ
ID 2 = Ta / T . Imáx
ID = Imáx . Ta / T
ID = Imáx .
δ = 1 / m
Interfaz Paralelo 28
δID Imáx .
Imáx = ID . m
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Cálculo del resistor en serie con cada dígito
Datos:Imáx = 24,5 [mA] corriente máxima en cada LEDVD = 1,4 [v] caída de tensión sobre el LEDVCC = 5 [v] tensión de alimentación de la fuenteVCE = 1 8 [v] tensión de saturación típica para el UDN 2981
Interfaz Paralelo 29
VCE 1,8 [v] tensión de saturación típica para el UDN 2981VCE = 1,1 [v] tensión de saturación típica para el ULN 2803VOL = 0,25 [v] tensión típica de salida del buffer 74LS244 en estado bajo
Nota: la caída de tensión sobre cada LED es de 1,2 V, de 1,4 V o de 1,6 V, se puede tomar ~ 1,4 V.
VCC - VCE-UDN - R1 * Imáx - VD - VCE-ULN = 0
Rl = (VCC - VCE-UDN - VD - VCE-ULN ) / Imáx
Rl = ( 5 – 1,8 – 1,4 – 1,1 ) / 0,0245 [v]/[A]
Rl = 33 [ohm] Rl = 28,6 [ohm] Valor comercial:
Hoja de datos del Four-Digit Numeric LED Displays UVC-3710ERR – Unity Opto Technology
Interfaz Paralelo 30
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Interfaz Paralelo 31
En resumen, durante el tiempo de barrido (T), se debe:
1. Poner la información de los segmentos.2. Habilitar el dígito.3. Mantener la información (Ta).4. Poner la información que corresponde a los segmentos apagados.5. Inhabilitar el dígito.6. Repetir el procedimiento para cada uno de los dígitos hasta volver al primero.
TABLA equ 00000001b ;1er. dígito encendido (configuración cátodo común)equ 00000010b ;2do. dígito encendidoequ 00000100b ;etc.equ 00001000bequ 00010000bequ 00100000bequ 01000000bequ 10000000b
FIN_TABLA equ $-TABLA
Interfaz Paralelo 32
Problemas que han de tenerse en cuenta en el barrido dinámico del display:
1. De la hoja de datos del LED saque el valor pico de corriente máximo que soporta elLED sin destruirse.
2. Averigüe si el LED tiene capacidad para disipar la potencia que se le transfiere.
3. Averigüe si existe el driver para manejar la corriente de segmento o dígito.
17
Dig 1 Dig 2 Dig n
. . . . . . .
Seg a
Seg b
Seg c
Q?NPN
Q?NPN
Q?NPN
Interfaz Paralelo 33
Seg d
Seg e
Seg f
Seg g
PD
NPN
Q?NPN
Q?NPN
Q?NPN
Q?NPN
Q?NPN
STANDARD CHIP-ON-GLASS DISPLAYS
Format Part Number Outline Dimensions Viewing Area Backlight Options Interface16 x 2 ACM1602U 65.0 x 27.7 x 1.85 61.0 x 15.7 none / reflective w ith metal pins128 x 48 AGM1248A-RN-FBS 34.0 x 20.0 x 2.0 32.0 x 11.0 none / reflective w ith metal pins128 x 64 AGM1264H-RN-GTS 77.5 x 51.3 x 2.8 70.7 x 38.8 none / reflective ZIF-plugable f lex128 x 64 AGM1264H-FN-FTW* 77.5 x 51.3 x 2.8 70.7 x 38.8 none / transflective ZIF-plugable f lex128 x 64 AGM1264H-FLW-FTW 81.5 x 53.3 x 6.8 70.7 x 38.8 LED (White) ZIF-plugable f lex128 x 64 AGM1264K-FN-FBS* 57.6 x 42.0 x 2.0 54.6 x 32.0 none / transflective ZIF-plugable f lex128 x 64 AGM1264M-FL-FBW 74.0 x 60.0 x 7.6 65.0 x 41.0 LED (Yellow /Green) ZIF-plugable f lex240 x 160 AGM2416B-FN-FBW* 76.0 x 55.8 x 2.0 67.0 x 46.8 none / transflective solderable f lex320 x 240 AGM3224K-FN-FBD* 88.3 x 69.1 x 2.2 79.8 x 60.6 none / transflective ZIF-plugable f lex
Interfaz Paralelo 34
* - to be used with customer’s own backlight behind
18
AGM1248A-RN-FBS
Interfaz Paralelo 35
Pines de un display LCD
Interfaz Paralelo 36
19
Símbolos LCD
Interfaz Paralelo 37
Instrucciones LCD
Interfaz Paralelo 38
20
A una línea del businterno de datos
Latch(DDR)
LatchDatos
Pata del CircuitoIntegrado
Interfaz Paralelo 39
A la lógica de control