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Circuito Combinacional con Display de 7 Segmentos, Apuntes de Electrónica

TecNM-Tecnológico Nacional de MéxicoElectrónica

Este informe detalla la creación, simulación y puesta en marcha de un circuito combinacional utilizando compuertas lógicas básicas (and, or y not) para controlar un display de 7 segmentos. El objetivo principal fue implementar un sistema que permitiera controlar el encendido de los segmentos del display con entradas provistas por un dip-switch de dos contactos. Se describe el proceso de diseño, simulación en proteus, montaje en protoboard y resolución de problemas encontrados. Se incluyen imágenes de los resultados prácticos y de la simulación.

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 19/02/2025

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Instituto Tecnológico de Celaya
Departamento de Ingeniería Mecatrónica
Práctica 1
ELECTRONICA DIGITAL
Jorge Emiliano Cervantes Martinez
Leopoldo Cuevas Aguilar
Alejandro Rojas Hernández
Resumen: Este informe expone la creación, simulación y puesta en marcha de un circuito
combinacional empleando compuertas lógicas básicas (AND, OR y NOT) en conjunto con un display
de 7 segmentos de cátodo común. El objetivo principal fue implementar un sistema que permita
controlar el encendido de los segmentos del display con entradas provistas por un dip-switch de dos
contactos. A lo largo del informe, se detallan los materiales y dispositivos utilizados, el procedimiento
llevado a cabo y los resultados obtenidos, tanto en simulaciones como en el montaje en protoboard.
I. PALABRAS CLAVE
Circuito combinacional
Compuertas AND, OR, NOT
Display de 7 segmentos
Diseño y simulación en protoboard
Electrónica digital
II. INTRODUCCION
En esta práctica se propuso el diseño de un
circuito combinacional con el fin de controlar
un display de 7 segmentos, el cual es
ampliamente usado para la representación
visual de números decimales. El propósito del
proyecto fue aplicar el uso de compuertas
lógicas básicas (AND, OR y NOT) para generar
las señales adecuadas que permitan encender
segmentos específicos del display en respuesta
a la activación de entradas digitales provistas
por un dip-switch de dos contactos
III. MATERIALES
Protoboard: Plataforma principal para el
montaje del circuito.
Dip-switch de 2 contactos: Utilizado para
proporcionar las señales de entrada binaria al
circuito.
Compuerta AND (74LS08): Componente que
realiza la operación lógica AND, generando una
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Instituto Tecnológico de Celaya

Departamento de Ingeniería Mecatrónica

Práctica 1

ELECTRONICA DIGITAL

Jorge Emiliano Cervantes Martinez

Leopoldo Cuevas Aguilar

Alejandro Rojas Hernández

Resumen: Este informe expone la creación, simulación y puesta en marcha de un circuito combinacional empleando compuertas lógicas básicas (AND, OR y NOT) en conjunto con un display de 7 segmentos de cátodo común. El objetivo principal fue implementar un sistema que permita controlar el encendido de los segmentos del display con entradas provistas por un dip-switch de dos contactos. A lo largo del informe, se detallan los materiales y dispositivos utilizados, el procedimiento llevado a cabo y los resultados obtenidos, tanto en simulaciones como en el montaje en protoboard. I. PALABRAS CLAVE Circuito combinacional Compuertas AND, OR, NOT Display de 7 segmentos Diseño y simulación en protoboard Electrónica digital II. INTRODUCCION En esta práctica se propuso el diseño de un circuito combinacional con el fin de controlar un display de 7 segmentos, el cual es ampliamente usado para la representación visual de números decimales. El propósito del proyecto fue aplicar el uso de compuertas lógicas básicas (AND, OR y NOT) para generar las señales adecuadas que permitan encender segmentos específicos del display en respuesta a la activación de entradas digitales provistas por un dip-switch de dos contactos III. MATERIALES Protoboard: Plataforma principal para el montaje del circuito. Dip-switch de 2 contactos: Utilizado para proporcionar las señales de entrada binaria al circuito. Compuerta AND (74LS08): Componente que realiza la operación lógica AND, generando una

salida alta solo si ambas entradas están en nivel alto. Compuerta OR (74LS32): Realiza la operación OR, donde la salida es alta si al menos una de las entradas está en nivel alto. Compuerta NOT (74LS04): Genera la operación inversora, es decir, la salida es alta cuando la entrada es baja, y viceversa. Display de 7 segmentos de cátodo común: Dispositivo para representar visualmente números, en este caso activado por señales lógicas. 11 resistencias de 220 ohms: Utilizadas para limitar la corriente que pasa por los segmentos del display, protegiendo tanto el display como el circuito. IV. DESARROLLO Se llevo acabo primero el diseño de el circuito en proteus, antes de llevarlo a la protoboard. La simulación para mostrar las letras "H", "O", "L", "A" en un display de 7 segmentos fue una un poco complicada al principo ya que no salió a la primera, se usó un DIP switch de dos contactos, junto con compuertas lógicas NOT ,AND y OR, para controlar los segmentos que formaban cada letra. Aunque el diseño parecía sencillo, integrar correctamente las compuertas lógicas y las combinaciones del switch fue un reto, ya que cada letra requería una configuración específica. Figura 1 “Simulación en Proteus” Montaje en protoboard: Una vez que el diseño fue verificado en la simulación, se trasladó al protoboard. El primer paso fue colocar los buses de alimentación y tierra, conectando la fuente de 5V para distribuir el voltaje a los componentes. A continuación, se procedió a conectar las compuertas lógicas (AND, OR y NOT) de acuerdo con el diagrama de la imagen proporcionada. Las salidas de estas compuertas se conectaron a las entradas del display de 7 segmentos, utilizando resistencias de 220 ohms para cada segmento con el fin de proteger tanto el display como las compuertas de sobrecorrientes.

Figura 3 “Resultados Prácticos” Figura 4 “Resultados Proteus”

Estos resultados confirman que el circuito es capaz de convertir entradas binarias en un formato visual legible en el display de 7 segmentos. El uso de compuertas lógicas básicas permitió simplificar el diseño, y las resistencias de 220 ohms protegieron tanto el display como las compuertas de posibles sobrecargas eléctricas. VI. CONCLUSION El diseño e implementación de este circuito combinacional permitió controlar un display de 7 segmentos mediante el uso de compuertas lógicas. La práctica fue exitosa, demostrando que es posible utilizar operaciones lógicas simples para convertir entradas binarias en representaciones numéricas visuales. A través de la simulación y el montaje físico, se logró validar que el circuito funcionaba correctamente, y que las herramientas de simulación son esenciales para evitar errores durante el montaje físico. VII. Referencias

  1. Floyd, T. L. (2013). Digital Fundamentals (11th ed.). Pearson Education.
  2. Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The Art of Electronics (3rd ed.). Cambridge University Press.
  3. Mano, M. M., & Ciletti, M. D. (2017). Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog (6th ed.). Pearson Education.