Display de 7 Segmentos

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Display de 7 Segmentos
INTRODUÇÃO
Esta placa utiliza quatro displays de sete segmentos do tipo anodo comum (PD567
ou equivalente). Utiliza-se um barramento de 8 bits para manipular os displays, sendo quatro
bits para dados e quatro bits para varredura dos displays, fazendo-se dessa maneira uma
multiplexação do barramento.
Fazendo-se isso de forma “rápida” para o nosso olho, tem-se a impressão de que os
quatros displays acendem simultaneamente, quando na realidade estamos acionando um
display de cada vez (aproximadamente 20ms de varredura).
Os dados são codificados em BCD (Binary Coded Decimal). Para decodificação,
utilizamos o CI 74LS47, que é um decodificador e também um driver de corrente que pode
alimentar o display. Como cada segmento do display é um LED, o consumo de cada
segmento é de aproximadamente 18 mA. Esse consumo de corrente é elevado para se
conectar um LED ou um display de sete segmentos diretamente no port do
microcontrolador. Portanto, deve-se utilizar transistores para fornecer corrente suficiente
para os pontos do display de 7 segmentos que são varridos diretamente pelo
microcontrolador além do CI 74LS47 que alem de conversor BCD tem driver de corrente
para tal função.
Nesta placa, para colocar um ponto decimal fixo, deve-se conectar um dos jumpers
(STP2 à STP5) conforme desejado.
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DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES
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DECN - VER 6.0/01
R8
STP5
STP4
R7
STP3
R5
R6
STP2
Q3
Q4
DSP1
DSP2
DSP3
DSP4
Q2
Q1
1
2
15
16
C2
R3
R1
R2
PX
R14
R15
R13
R12
R11
R9
R10
R4
74LS374
U3
74LS47
U1
C1
U2
1
2
2
4
3
74LS02
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I/O IN
7 SEG LEDS
_
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JUMPERS – COMO FUNCIONA O ESQUEMA DO LATCH PARA OS PORTS
Neste esquema de placa com um latch, temos um artifício para utilizar o conector
“PX1” da placa em qualquer um dos ports disponíveis (exceto port 2 para o chip 8031 que
vem no Kit 8051, que usa este port exclusivamente para si), inclusive o port0 como I/O
Mapeado ou pseudo I/O mapeado. Quem determina como o hardware vai funcionar é o
STP1.
STP1 ligado na posição 1 e 2, faz com que o sinal de ALE do Kit 8051 seja enviado para o
latch, fazendo com que o Latch passe para a saída o que se obteve na entrada, sem
nenhuma outra condição. Nessa posição, pode-se trabalhar com o Port P1 ou com o Port P3
do Kit (vide observação junto com o esquema e o software de exemplo).
STP1 ligado na posição 2 e 3, faz com que o latch fique condicionado ao sinal de WR\ que
vem do kit 8051. Podemos dizer que é uma “pseudo-I/O mapeado”, já que não temos
decodificador de endereços para ativá-la. Recomendamos utilizar um endereço no DPTR
acima de “8007h” para não haver problemas com os endereços de memória RAM da placa
do Kit e com endereços de I/O mapeado reais contidos no Kit 8051( 8000h até8007h).
STP1 ligado na posição 2 e 4, faz com que tenhamos uma lógica de seleção para ler o
dado convertido em um endereço específico na memória. No programa exemplo estamos
lendo da posição 8000h, que é o primeiro endereço de I/O mapeado que temos disponível
na placa do Kit. Na prática, pode-se utilizar qualquer outro endereço/pino de I/O da placa,
que é de 8000h até 8007h, ou até outro qualquer, desde que neste caso se faça uma lógica
externa para decodificá-lo . É necessário, neste caso de I/O mapeado, que
este sinal
chegue até o pino “I/O IN” que deve ser usado para esta finalidade. Não esqueça então que
neste caso o Pino “I/O IN” desta placa precisa ser conectado a saída de I/O Mapeado de
endereço 8000h da placa ( no exemplo do software optamos por este endereço. Para mudar
de endereço, conecte o “I/O IN” em outro pino do Conector de I/O Mapeado do Kit e altere o
software para que ele contenha ( no DPTR) o mesmo endereço deste novo I/O Mapeado).
Vide esquema do Kit 8051
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na região chamada “I/O Mapeada” (Conector de 8 pinos
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referentes aos endereços de I/O de 8000h até 8007h) e na placa e esquema de 7
Segmentos, o pino chamado de “I/O IN”.
As possibilidades de uso da placa com relação ao STP1 estão ilustradas na tabela I.
TABELA I
Conexão do Jumper STP1
1e2
2e3
Uso com port 1 ou port 3 do Kit
Uso somente com port 0 do Kit (pseudo
I/O Mapeado).
Uso de I/O Mapeado com o Port 0 do
2e4
Kit.
(deve-se
conectar
o
sinal
do
endereço escolhido de I/O Mapeado do
Kit no pino “I/O IN” da placa de 7 SeG.)
SOFTWARE
–
Primeiro programa de exemplo: utilização do port 1 para controle do periférico.
Vide arquivo D7seg1p1.asm
ATENÇÃO: Toda experiência que utilizar o port P3, após transmitir o programa do PC para o kit, e antes de
mudar a chave de LOAD para RUN, deve-se alterar o kit 8051 nos seguintes pontos:
a) Mudar a chave HH2 para a posição contrária (para “dentro” da placa).
b) Retirar os straps STP2 e STP3.
O motivo disto é que a placa utiliza parte do port P3 para se comunicar com o PC e com a RAM do kit
nos instantes em que se transfere um arquivo (LOAD).
Cada vez que se carrega um novo arquivo, deve-se antes voltar à condição inicial (chave HH2 para
“fora” da placa e STP2 e STP3 nas posições “1 e 2”).
É saudável também que, na transmissão do arquivo, o conector do kit que corresponde ao port P3
esteja livre (sem estar ligado a qualquer circuito externo). O motivo disto é que, como já citado, o kit utiliza
parte do port P3 para transferência do arquivo do PC e também para carregar este mesmo arquivo na RAM do
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kit. Se existir algum circuito externo ligado no momento de transferência ao port P3, este circuito externo pode
alterar a transmissão resultando em arquivo errado, que não funcionará a contento.
OBSERVAÇÃO: Nas placas do kit 8051 até a versão 3.3/98, para utilização dos periféricos no port P3 é
necessário modificar a placa acrescentando um jumper entre os pinos 13 do port 1 e o pino 13 do port 3 dos
conectores da placa.
–
Segundo programa de exemplo: utilização do port 0 sem I/O mapeado para controle do
periférico.
Vide arquivo D7seg1p0.asm
–
Terceiro programa de exemplo: utilização de I/O Mapeado para controle do periférico.
Vide arquivo D7seg1io.asm
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ESQUEMA ELÉTRICO
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