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Display de 7 segmentos

Cuenta atrás para el lanzamiento de un cohete

Objetivos

 

 

    • Presentar los display 7 segmentos.
    • Aprender a conectarlos y programarlos.
    • Programar una cuenta atrás.
 

Material requerido.

Imagen de Arduino UNOArduino Uno o compatible y con el firmware para S4A cargado.

Un PC con el entorno S4A correctamente instalado y configurado.

 

Protoboard

 Una Protoboard.

conexiones

 Cables  de protoboard

componente

 Una resistencia.

BCD 1 digito Un display 7 segmentos de 1 dígito.

 

LOS DISPLAYS 7 SEGMENTOS

 

Si es la primera vez que escuchamos este nombre puede que suene a algo muy complicado, pero seguramente todos los días os crucéis con muchos de ellos. Los podemos ver por ejemplo, en los marcadores de los polideportivos, e los microondas o en los relojes digitales que hay por las ciudades. Y es que un display de 7 segmentos no es más que eso, 7 LED en forma de barra que nos sirven para representar todos los números de un dígito. Además suelen incluir también un punto, y a veces 2.

un dígito display

 

La conexión de este tipo de componente electrónico puede ser diferente según quien lo haya fabricado, así que nos centraremos  en el que incluye el Kit de Inicio que podéis conseguir en esta página. A cada uno de los 7 segmentos se les adjudica una letra para  poder identificarlos, desde la “A” hasta la “G”, empezando por la barra de más arriba y siguiendo en el sentido de las agujas del reloj.

 
  • Si tenéis otro modelo, el principio de funcionamiento será el mismo , y sólo tendréis que buscar información acerca de cómo se conecta en la página del fabricante.
  • Lo importante es que sepáis qué pin del display corresponde a cada segmento, y cuál se conecta a GND. 
posición 7 segmentos

 

CONEXIÓN Y PRUEBA DEL DISPLAY

 

El display que viene en el Kit de Inicio de Prometec tiene 10 pines, 5 en la parte superior y 5 en la inferior. Colocando el punto abajo a la derecha los pines se nombran empezando por el de abajo a la izquierda y en dirección contraria a las agujas del reloj.

En esta figura podemos ver la distribución de los pines y a qué segmento corresponde cada uno, además del punto y la conexión a GND (a través de una resistencia para limitar la intensidad, como hacemos siempre con los LED). 

relación pin segmento

Es importante tener la distribución en mente cuando vayamos a conectarlo y hacerlo de la forma más ordenada posible para que la programación sea más sencilla. Tenemos que saber en todo momento que salida ilumina cada segmento, de manera que si, por ejemplo, queremos mostrar un 1, pongamos  HIGH los pines conectados a “B” y “C”, dejando los demás a LOW.

Por esto, el esquema eléctrico que mostraremos a continuación no es obligatorio, pero sí es la forma que a nosotros nos ha parecido más sencilla. Si decidís conectarlos en otro orden tendrías que cambiar también la programación. No vamos a poner el montaje en la protoboard porque va a ser un lío más que una ayuda, y además no tenemos ninguna duda de que a estas alturas tenéis más que dominados los esquemas eléctricos.

diagrama eléctrico display
 
  • Como en S4A sólo podemos utilizar 4 salidas digitales, y necesitamos 7 para este display, vamos a utilizar las salidas analógicas como si fueran digitales.
  • Simplemente utilizaremos el valor máximo 255 como HIGH y 0 como LOW. 

Y ahora para probar si lo hemos conectado correctamente, vamos a hacer un programilla muy sencillo que vaya enciendo uno por uno y por orden los LEDs del 7 segmentos, desde la “A” hasta la “G”.

prueba conexion

Si hemos conectado todo correctamente, se tendrían que ir iluminando y apagando los LEDs en orden. Si se enciende alguno que no esperabais, tendréis que comprobar de nuevo las conexiones. Podéis descargar el programa aquí: Prueba 7 segmentos.

 

PROGRAMANDO UNA CUENTA ATRÁS PARA LANZAR UN COHETE

 

Ahora que ya tenemos todo bien conectado, vamos a utilizar el display  7 segmentos para simular una cuenta atrás para el lanzamiento de un cohete. Y lo primero que vamos a hacer es dibujar un fondo en el escenario y crear un par de disfraces, uno para el cohete en reposo y otro para cuando encienda los motores.

 
  • Os recomendamos poner el centro del disfraz en la parte de abajo del cohete, para que sea más sencillo posicionarlo después cuando lo programemos.
  • Recordad que esto se hace desde el editor en el que dibujamos el disfraz. 
escenario y disfraces

A la hora de programar, lo primero que haremos será posicionar el objeto y seleccionar el disfraz correcto. Y una vez hecho eso comenzaremos la cuenta atrás utilizando el bloque de control “enviar a todos 9”, que después usaremos para que al recibirlo mostremos un 9 en el display durante un segundo.

s4a posicion objeto

Y una vez hecho esto ya podemos empezar a programar la cuenta atrás. Será tan sencillo como al recibir el mensaje respectivo de cada número, encender las salidas que sean necesarias para representar el número en el display. Es importante tener en mente la distribución de los segmentos y cómo los hemos conectado a nuestro Arduino, o de lo contrario nos costará mucho representar los números correctamente.

Una vez que tengamos claro qué salidas debemos encender y cuáles apagar haremos que se muestre durante un segundo y enviaremos el mensaje para mostrar el siguiente número:

cuenta atrás display 7 segmentos

Ahora nos queda añadir el lanzamiento del cohete, que será tan sencillo como añadir dos instrucciones una vez que hayamos llegado a “0”. Cambiaremos el disfraz a encendido y haremos que el cohete se mueva en vertical hasta el final de la pantalla, utilizando la instrucción “deslizar en … segs a x: … y: …”.

movimiento cohete

Podéis descargar el programa completo aquí:  Cuenta atrás. Y como casi siempre, os recomendamos seguir jugando con estos displays, por ejemplo, podrías añadirle un pulsador y crear un dado digital, de forma que cada vez que lo pulséis muestre un número aleatorio del 1 al 6.

 

RESUMEN DE LA SESIÓN

 

En esta sesión hemos aprendido varias cosas importantes:

 
  • Hemos aprendido a utilizar los displays 7 segmentos.
  • Podemos mostrar información en el exterior sin utilizar el escenario.
  • Sabemos programar una cuenta atrás.