Licenciado en informática

Un “cartel de LEDs” , llamado “Publik” en algunos países, es un recurso utilizado muy frecuentemente con fines publicitarios o informativos. Básicamente, consiste en una matriz de pixeles (si, como la pantalla de tu ordenador), generalmente de un solo color (rojos), aunque con el descenso de los precios de os LEDs individuales o en paneles, es cada vez más frecuentes ver carteles “bicolores” oincluso multicolores, aprovechando la ventaja del los LEDs RGB, que pueden mostrar cualquier color.

Como es de suponer, el desarrollo, construcción y programación de un cartel e este tipo es una tarea bastante compleja para un principiante, pero desde NeoTeo te animamos a hacerlo, ya que te guiaremos paso a paso a lo largo de todo el proceso. Y seguramente aprenderás un montón de trucos alhacerlo.

Por motivos de simplificar el circuito y de no gastar demasiado dinero, nuestro cartel será monocromático, utilizando LEDs de color rojo únicamente. Las dimensiones de la matriz utilizada serán de 7 filas por 80 columnas, lo que permite escribir unas 14 o 16 letras de 7 “pixeles” de altura. A pesar de no ser demasiado grande, ya habrás sacado la cuenta de que se necesitan 560 LEDs para armarel cartel.

A lo largo de este tutorial hemos visto que encender un LED desde un microcontrolador. Y de hecho es algo muy simple: conectamos el ánodo del LED al PIC, el cátodo a una resistencia y el extremo de la resistencia a +V. Cuando el pin del microcontrolador está en “1”, el LED enciende. Este esquema, lamentablemente, no sirve para la construcción de un cartel matricial como este, yaque al disponer de 560 LEDs necesitaríamos tener un microcontrolador que tenga como mínimo ese número de pines de salida y por supuesto, no existe.

El secreto está en el multiplexado. Es decir, utilizar unos pocos pines de E/S del microcontrolador para manejar una serie de circuitos integrados que se encarguen de excitar los LEDs. Hay varias maneras, y muchos modelos diferentes de circuitos parahacer esto.

Pueden usarse un tipo de integrado digital llamado “LATCH”, que básicamente es una memoria en la que escribimos un valor, y lo mantiene en sus salidas hasta que nosotros lo indiquemos. De esta manera, usando varios latches podríamos encender los LEDs por turnos, rápidamente para que no se note el parpadeo, y de esa manera formar una palabra en el cartel.

Otra forma es utilizarun registro de desplazamiento. Y de hecho, es de esta forma cómo vamos a diseñar nuestro cartel. Un registro de desplazamiento funciona de la misma manera en que funciona una cola de gente que espera para entrar en un cine. Por un extremo de la cola van ingresando las personas que llegan, y por el otro van saliendo de la fila. En un registro de desplazamiento, en lugar de personas tenemos “0” y“1”. Lo bueno de esto es que para “meter” datos (“0”s y “1”s) en el registro de desplazamiento solo hacen falta tres pines del microcontrolador, independientemente de lo largo que sea.

Estos pines se encargan de tres tareas: Uno de ellos, al que denominaremos “DATA” es el encargado de decirle al registro de desplazamiento que lo que introduciremos es un “0” o un “1”. El segundo se encarga de avisar alregistro que el dato ya está listo para ser ingresado, y lo llamaremos “CLOCK”. Y el ultimo, que no es indispensable, es el “RESET”, que se encarga de “vaciar” la fila escribiendo “0”s en todas las salidas del registro.

En este proyecto utilizaremos un modelo de circuito integrado conocido como 74HC164N, que es un registro de desplazamiento de 8 bits. Es decir, con el se puede armar una “fila”de 8 “personas”. Como nuestro cartel tiene 80 columnas, necesitaremos utilizar 10 de estos integrados, uno a continuación del otro. En NeoTeo ya hemos hablado sobre él, así que sería interesante que leas el artículo correspondiente si quieres saber más sobre su funcionamiento.

En la figura siguiente puedes ver la función de cada pin de este integrado, y la manera de conectar uno a...