Resumen— En esta práctica se identificó el funcionamiento de los codificadores y decodificadores, además de la forma de usarlos en conjunción con otros componentes electrónicos como pantallas de siete segmentos y teclados matriciales y no matriciales.

Palabras clave— Codificadores, decodificadores, circuitos integrados, teclado, siete segmentos, display.

I. INTRODUCIÓNHoy en día muchos de los procesos realizados durante nuestro diario vivir ya sea en el ámbito laboral o personal, están ligados al mundo de la electrónica digital pues los dispositivos tales como los celulares, cajeros electrónicos, entre otros, cuentan con pequeños circuitos que nos ayudan a simplificar operaciones de una manera muy eficiente. Entre esos pequeños dispositivos se encuentran los codificadores y decodificadores los cuales nos permiten interactuar e ingresar órdenes a los dispositivos electrónicos utilizados en nuestro diario vivir tales como las computadoras convirtiendo los datos ingresados en lenguaje BCD, de igual forma permiten visualizar el resultado de dicha interacción por medio de dispositivos conocidos como displays decodificando o convirtiendo nuevamente los datos de BCD a un lenguaje decimal que permite el funcionamiento de dichos dispositivos.Durante a practica de laboratorio de realizó un análisis detallado del comportamiento de dichos dispositivos codificadores y decodificadores durante su implementación. De igual forma se estudiaron las posibles configuraciones a implementar analizando las características de los elementos a utilizados en el circuito propuesto durante la práctica.

II.MARCO TEÓRICO

Los displays son dispositivos electrónicos que permiten la visualización de información por medio de diodos leds inmersos en una pequeña pantalla ilustrando la información ingresada por el usuario ya sea en forma numérica o tipográfica.Los dispositivos de visualización o displays poseen características específicas que permiten determinar la configuración y el uso de elementos en el circuito a implementar. La identificación de los terminales del display es fundamental para determinar la configuración del circuito en general, esto se logra colocando la punta positiva del multímetro en el pin o terminal central de la parte inferior del display, y la punta negativa en los puntos restantes logrando observar cómo se ilumina cada uno de los segmentos durante

la comprobación. Esto indica que el display es de ánodo lo que quiere decir que todos los terminales positivos de los diodos internos están interconectados en un punto común, de igual forma un display de cátodo común quiere decir que todos los terminales negativos de los diodos led internos en el display están interconectados en un punto en común y la comprobación se hace de la misma forma que en el caso de ánodo común tomando como referencia la punta negativa del multímetro en el pin central del display y la punta positiva en los otros pines o terminales.Para lograr que un dispositivo visualizador “display” logre mostrar los datos ingresado o digitados por el usuario, es necesaria la implementación de dispositivos codificadores y decodificadores durante el diseño e implementación del circuito en general. Los codificadores son circuitos integrados por un conjunto de componentes electrónicos con la capacidad de mostrar en sus salidas expresiones binarias equivalentes a los datos ingresados por el usuario. Por otro lado, los decodificadores son circuitos con la capacidad de convertir datos binarios en Word (palabras) de unos y ceros (altos y bajos de voltaje) con un orden distinto desinados a cumplir funciones específicas como el funcionamiento de los segmentos de un display que permite al usuario ver los datos ingresados de una forma más gráfica.En los dispositivos decodificadores, las entradas RBI (Ripple Blanking Input) y RBO (Ripple Blanking Output) están ligadas a la propagación del cero es decir que dependiendo del estado en que se encuentren conectadas permitirá que se visualice el cero decimal en el display. Por otro lado, se encuentra la entrada o el pin LT (Lamp Test) permite encender todo el display por lo cual es utilizado para comprobar que todos los leds internos estén funcionando correctamente.Los dispositivos codificadores poseen una entrada conocida como entrada E1 o entrada habilitadora la cual debe estar en cero lógico para que el dispositivo codifique los datos ingresados, de lo contrario las salidas reflejaran un 1 independientemente de la entrada. De igual forma las salidas E0 y GS conocidas como salidas complementarias solo funcionan si E1 se encuentra en cero, estas salidas reflejan un 1 en la E0 y un cero en Gs siempre y cuando exista un numero en la entrada. De lo contrario E0 estará en 0 y Gs en 1 indicando que se está codificando el cero binario n la entrada del dispositivo.

III. PROCEDIMIENTO

En esta práctica se implementaron dos circuitos, ambos tenían como objetivo el manejo de un display, más específicamente un siete segmentos. La diferencia esencial se presentó en la entrada de datos por parte del usuario. El primer circuito hacía

Aplicación e implementación de circuitos para el manejo de teclados.

J.D. Rivero, J.R. Guzmán, J.C. Pérez

uso de un teclado no matricial, y el segundo funcionaba con un teclado matricial, las diferencias estructurales y conceptuales en ambos tipos de teclado se explica en el informe.Los componentes necesarios para la implementación del circuito con el teclado no matricial fueron:

Circuitos integrados: 74147, 7404, 7447. Display siete segmentos. Diez pulsadores. Diez y seis resistencias de 1kΩ.

Los componentes usados para diseñar y montar el circuito con el teclado matricial fueron:

Circuitos integrados: 74C922, 7447, 7400. Display siete segmentos. Diez pulsadores. Condensadores de 10µF y 1µF.

Para el teclado matricial se utilizó el concepto de resistencias de pull up, pues como las entradas del codificador eran activo bajo, esta configuración de interruptor-resistencia permitía tener un uno lógico cuando el pulsador no se oprime, y un cero al presionarlo. En la figura 1 se muestra todo el arreglo de pulsadores y resistencias usados, corresponden a los números de uno al nueve.

Las salidas de cada rama se conectaron a las entradas del circuito integrado codificador, cuya salida enviaba una palabra en BCD al decodificador, que encendía o apagaba cada segmento del display dependiendo del número en su entrada.

El circuito completo se muestra en la figura 2.

Para la implementación del teclado matricial se realizó una configuración de pulsadores que permitía ordenar cada uno con una coordenada, es decir, los pulsadores se podían ubicar con una columna y una fila. El codificador en este caso fue diferente, pues el teclado matricial aplicaba un proceso diferente de funcionamiento. La organización de los pulsadores se puede ver en la figura 3. El decodificador y sus conexiones al display se dejaron de la misma forma que con el teclado no matricial, pues este integrado recibía una palabra digital en BCD, de la misma forma que la salida del codificador del teclado matricial. El circuito completo se puede ver en la figura 4.

Figura 1. Arreglo de pulsadores y resistencias para teclado no matricial.

Figura 3. Arreglo de pulsadores para teclado matricial.

Figura 2. Circuito teclado no matricial y display.

Figura 4. Circuito completo teclado matricial.

IV. RESULTADOS

Una de las cuestiones en el teclado no matricial era la de mostrar el cero en el display, esto porque el codificador solamente tenía nueve entradas, correspondientes a los números del uno al nueve. Para lograr mostrar el cero en el siete segmentos es necesario conectar un pulsador de la misma forma que en la entrada del codificador pero al pin RBI del decodificador, que es un pulso que limpia el display pero que también deja un cero en él.

En ambos circuitos el display mostraba el número correspondiente al pulsador activado, sin embargo, en la simulación del teclado matricial se obtenían caracteres errados con los dos últimos pulsadores, esto debido a que al ser codificados no quedaban en código BCD, y por lo tanto el decodificador no tenía una respuesta numérica para tal entrada.

En las figuras 5 y 6 se muestran fotografías del circuito

implementado en la realidad.

V. CONCLUSIONES

El uso de componentes comerciales puede llevar a la necesidad de realizar acondicionamientos muy específicos para poder hacer uso de ellos, como por ejemplo los teclados matriciales que se pueden adquirir en los comercios de componentes electrónicos.

Es fundamental conocer los conceptos de activo bajo y activo alto para el uso de los circuitos integrados, pues muchas veces es necesario su uso y aplicación.

Los pines RBI y RBO son muy importantes a la hora de trabajar con más de un display pues sirven para propagar y recibir señales de borrado del dispositivo. Aunque también el pin RBI tiene utilidad al momento de usar un solo siete segmentos.