Letrero Desplazable

El proyecto que muchos aficionados, estudiantes y profesionales de la electrónica quieren realizar, un cartel o aviso luminoso con letras en movimiento.

Este letrero, tiene como elemento principal el microcontrolador PIC 16F628A, en él se almacena el texto que se muestra en la matriz de led's, los Demultiplexores 74LS154 controlados por el PIC actúan como registros de desplazamiento.

La matriz de led's se compone de 30 columnas de 7 led cada una, en este proyecto se utilizaron 6 módulos de 7x5 led.

Principio de funcionamiento:

El texto (letrero) que se va a mostrar en la matriz de leds no es dinámico, es decir, a menos que se reprograme el microcontrolador, siempre se mostrará el mismo texto, cuyo número de letras es limitado a las capacidades de las memorias que tiene internamente el PIC.

Así las cosas, previamente se introducen las letras que se mostrarán en la matriz; una letra se forma con 4, 5, 6 ó 7 grupos de bits (criterio de cada diseñador), por ejemplo, para formar la letra C como se aprecia en la figura de abajo, se suman los bits encendidos (rojos) de acuerdo con su peso binario, así la columna 0 vale 62 (32+16+8+4+2), la columna 1 vale 127, la 2 vale 65, la 3 vale 65 y la columna 4 vale 36.

64
32
16
8
4
2
1
	0	1	2	3	4

Para formar una letra en la matriz, el PIC a través del Puerto B (RB0 ~ RB6) envía el dato (bits altos) correspondiente a la primera columna de la letra (columna 0 = 62) y mientras mantiene los bits en alto, el PIC por medio de las líneas RA0 ~ RA3 habilita (E0 y E1) y direcciona el demultiplexor (0000) para que este entregue una salida baja (0 lógico) y de esta manera se enciende la primera columna.

Para encender la segunda columna correspondiente a la letra C, el PIC envía el dato correspondiente (127) y direcciona el Demux (0001). Cabe aclarar que cada dato enviado por el PIC enciende solo una columna a la vez.

Para los espacios entre letras el PIC envía bits bajos 0000000 y direcciona el Demux.

Ahora bien, supongamos que se han enviado los datos correspondientes para formar las palabra CM2 con sus respectivos espacios entre letras, eso significa que el primer Demux ya no puede ser direccionado para encender la columna 20 (por ejemplo), para ello el PIC que tiene dos líneas de control (RA6 y RA7) para habilitar o deshabilitar los Demux, nótese que si el PIC no deshabilita el primer Demux cuando quiere encender una columna correspondiente al segundo Demux también se encenderá la columna en el Demux 1. Por ejemplo, si se envía el dato 0011 a los Demux, ambos tratarán de poner un cero en su salida 3 pero solo lo hará el que el PIC habilite a través de RA6 o RA7.

Bueno, hasta ahora se han enviado datos que lo único que hacen es encender una columna a la vez, así que el espectador no verá una letra sino una columnita encendida al tiempo. Para formar las letras, se repite la operación (de encender una columna a la vez) tantas veces (10 ó 20) para crear la ilusión de que se prenden todas las columnas correspondientes a las letras.

El efecto de desplazamiento de las letras se logra eliminando la primera columna del letrero, mostrando el letrero desde el inicio de los Demux, luego se elimina la segunda columna, se muestra el letrero desde el inicio de los Demux y así sucesivamente.

Vea el video del proyecto en funcionamiento

Almacenamiento del texto en el microcontrolador:

La capacidad de memoria del PIC 16F628A es reducida si se pretende mostrar un letrero muy largo (100, 200 ó más letras), este microcontrolador tiene una memoria de programa de 2048 palabras.

En este proyecto se utilizó la memoria EEPROM de 128 bytes que posee el microcontrolador, para aumentar el tamaño del letrero.

El Programa

El programa almacenado en el microcontrolador se escribió en Pic Basic Pro PBP usando el MicroCode Studio. El código está explicado línea por línea, sin embargo, si alguien tiene dudas puede contactarme.

'****************************************************************
'*  Name    : Letrero desplazándose en una matrix de leds       *
'*  Author  : Miller Cambindo Montaño                           *
'*  Notice  : Copyright (c) 2012 CM2 ELECTRONICA                *
'*          : All Rights Reserved                               *
'*  Date    : 29/04/2012                                        *
'*  Version : 1.0                                               *
'*  Notes   : Mostrar datos contenidos en la EEPROM, en el      *
'*          : arreglo 1, en el arreglo 2...  rutinas con FOR    *
'*          :                                                   *
'****************************************************************

cmcon=7                 ;Apaga los comparadores del puerto A y los 
                        ;convierte en digitales. Puerto A direcciona
                        ;los Demux
MOSTRAR VAR BYTE        ;Crea la variable MOSTRAR del tamaño de 1 Byte.
MOSTRAR=0               ;MOSTRAR contendrá los datos que se leen de la
                        ; EEPROM
DATOS VAR BYTE          ;Limpiar la variable DATOS
DATOS=0                 ;Variable que direcciona los datos en la EEPROM
cont var byte           ;Variable que direcciona el Demux1
cont = 0                
cont2 var byte           ;Variable que direcciona el Demux2
cont2 = 0                  
desplaza var byte       ;Variable que rota el letrero
desplaza = 0
desplaza1 var byte       ;Variable que rota el letrero de la secuencia 2
desplaza1 = 0
Demux1 var porta.6      ;Habilita/deshabilita el primer Demux     
Demux2 var porta.7      ;Habilita/deshabilita el Segundo Demux 
led var portb.7         ;para saber cuando llega al final del letrero de  EEPROM    
DATO VAR BYTE[72]       ;Arreglo con los datos que conforman la letra
DATO=0  
i var byte              ;variable que posiciona los datos
i = 0   
j var byte              ;variable que posiciona los datos
j = 0  
x VAR BYTE                   ;crea variable x de 255

trisb = 0                   ;Indica que todo el puerto B es de salida.    
trisa = 0
EEPROM 0,[0,0,0,0,0]        ;Guarde en la memorioa EEPROM del microcon-
                            ;trolador desde la direcciòn 0 hasta la 15 
                            ;los datos [0,..,0] 
EEPROM 5,[0,0,0,0,0]        ;Espacios en blanco para iniciar el letrero
EEPROM 10,[0,0,0,0,0]       ;corresponden a espacio en blanco  
EEPROM 15,[0,0,0,0,0]       ;corresponden a espacio en blanco

eeprom 20,[62,65,65,65,34]  ;Guarde en la memorioa EEPROM del...letra C                             
eeprom 25,[0]                ;' ' Espacio          
eeprom 26,[127,32,24,32,127] ;letra M
eeprom 31,[0]               ;' ' Espacio
eeprom 32,[39,73,73,73,49]  ;caracter 2
eeprom 37,[0,0,0]           ; espacio entre palabras    
eeprom 40,[127,73,73,73]    ;E
eeprom 44,[0]               ;espacio                             
eeprom 45,[127,1,1,1]       ;L
eeprom 49,[0]               ;espacio
eeprom 50,[127,73,73,73]    ;E
eeprom 54,[0]               ;espacio
eeprom 55,[62,65,65,65,34]  ;C
eeprom 60,[0]               ;espacio
eeprom 61,[64,64,127,64,64] ;T
eeprom 66,[0]               ;espacio
eeprom 67,[127,72,76,74,49] ;R
eeprom 72,[0]               ;espacio
eeprom 73,[62,65,65,65,62]  ;O
eeprom 78,[0]               ;espacio
eeprom 79,[127,32,16,8,127] ;N
eeprom 84,[0]               ;espacio
eeprom 85,[65,127,65]       ;I
eeprom 88,[0]               ;espacio
eeprom 89,[62,65,65,65,34]  ;C
eeprom 94,[0]               ;espacio
eeprom 95,[63,72,72,72,63]  ;A
eeprom 100,[0,0,0,0,0,0]     ;espacios, fin del letrero
eeprom 106,[0,0,0,0,0,0] 
eeprom 112,[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0] 
EEPROM 122,[0,0,0,0,0,0]       ;corresponden a espacio en blanco

;Datos para la secuencia 2 -- Secuencia con arreglos

DATO[0]=0
DATO[1]=0
DATO[2]=0     ;Espacios en blanco
DATO[3]=0
DATO[4]=0
DATO[5]=0
DATO[6]=0
DATO[7]=0     ;Espacios en blanco
DATO[8]=0
DATO[0]=0
DATO[10]=0
DATO[11]=0
DATO[12]=0     ;Espacios en blanco
DATO[13]=0
DATO[14]=0
DATO[15]=0
DATO[16]=0
DATO[17]=0     ;Espacios en blanco
DATO[18]=0
DATO[19]=0
DATO[20]=0
DATO[21]=0
DATO[22]=0     ;Espacios en blanco
DATO[23]=0
DATO[24]=0
DATO[25]=0
DATO[26]=0
DATO[27]=0     ;Espacios en blanco
DATO[28]=0
DATO[29]=0

DATO[30]=127
DATO[31]=127
DATO[32]=48     ;letra M en negrita
DATO[33]=24
DATO[34]=48
DATO[35]=127 
DATO[36]=127

DATO[37]=0

DATO[38]=17         
DATO[39]=95    ;i en negrita
DATO[40]=95
DATO[41]=1

DATO[42]=0

DATO[43]=65
DATO[44]=127     
DATO[45]=127   ;l en negrita
DATO[46]=1
DATO[47]=1

DATO[48]=0

DATO[49]=65
DATO[50]=127    ;l en negrita
DATO[51]=127      
DATO[52]=1
DATO[53]=1

DATO[54]=0

DATO[55]=14      
DATO[56]=31
DATO[57]=21     ;e en negrita
DATO[58]=21
DATO[59]=21
DATO[60]=29

DATO[61]=0

DATO[62]=16
DATO[63]=31
DATO[64]=31    ;r en negrita
DATO[65]=16
DATO[66]=24
DATO[67]=8

DATO[68]=0
DATO[69]=0 
DATO[70]=0
DATO[71]=0
DATO[72]=0
DATO[73]=0

comenzar:
    if desplaza = 100 then  ;Equivale al número de columnas, es decir  
                            ;si son 15 letras, y teniendo en cuenta  
                            ;que cadaetra consume 5 colmnas, más un     
                            ;espacio entre letras, más los espacios en  
                            ;blanco alcanzamos a contar 100 columnas
    desplaza = 0
    high led
    pause 500
    low led
    goto secuencia2         ;Comience la secuencia con datos del Arreglo 1
    endif

    datos = desplaza
siga:    
    read DATOS,MOSTRAR      ;Guarde en la variable MOSTRAR el dato que 
                            ;se encuentra (en la EEPROM) en la posición
                            ;que corresponde al valor de la variable 
                            ;DATO. por ejemplo, si DATO vale 3, la 
                            ;variable MOSTRAR se cargará con el Dato que
                            ;se encuentre el la posición 3 de la EEPROM
    portb = MOSTRAR         ;despliegue el dato por el puerto B
    porta = cont            ;direccione el Demux
    low Demux1              ;Habilita el primer Demux
    high Demux2             ;Deshabilita el primer Demux
    pause 1                 ;Retardo para visualizar la columna de datos
    cont = cont +1          ;Desplace una columna del Demux1, para 
                            ;formar la letra
    DATOS = DATOS +1        ;Siguiente dato en la EEPROM

    if cont = 15 then       ;Si el Demux ya llegò al final
     cont = 0               ;reinice el cont
     goto otro_Demux
     else 
     goto siga
     endif

otro_Demux:

     read DATOS,MOSTRAR
     portb = MOSTRAR 
     porta = cont2
     high Demux1            ;Deshabilita el primer Demux
     low Demux2             ;Habilita el primer Demux
     pause 1
     DATOS = DATOS +1 
     if cont2 = 15 then     ;Ya llegó al final del Demux2?
     cont2 = 0  
     desplaza = desplaza +1 ;Desplace una posición en la EEPROM
                            ;para simular la rotación del letrero

     goto comenzar          ;si llegó al final reinicie el proceso
     else                   ;De lo contrario
      cont2 = cont2 + 1     ;Desplace otra columna del Demux2

      goto otro_Demux       ;siga direccionando el Demux

       endif
;Fin de la Secuencia 1    Desplazar el letrero CM2 ELECTRONICA

;Secuencia 2   UN HOMBRECITO CORRIENDO

secuencia2:

FOR x = 1 TO 10

    porta=128 :portb=10 :PAUSE 7 
    porta=129 :portb=18 :PAUSE 7
    porta=130 :portb=60 :PAUSE 7 
    porta=131 :portb=18 :PAUSE 7 
    porta=132 :portb=1 :PAUSE 7
 NEXT

FOR x = 1 TO 10               
    porta=133 :portb=1 :PAUSE 7 
    porta=134 :portb=18 :PAUSE 7
    porta=135 :portb=28 :PAUSE 7 
    porta=136 :portb=43 :PAUSE 7 
  NEXT

FOR x = 1 TO 10      
    porta=137 :portb=1 :PAUSE 7    
    porta=138 :portb=2 :PAUSE 7 
    porta=139 :portb=29 :PAUSE 7
    porta=140 :portb=42 :PAUSE 7 
  NEXT

FOR x = 1 TO 10      
    porta=141 :portb=29 :PAUSE 7     
    porta=142 :portb=42 :PAUSE 7 
    porta=64  :portb=1 :PAUSE 7  
  NEXT

FOR x = 1 TO 10   
    porta=65 :portb=10 :PAUSE 7 
    porta=66 :portb=18 :PAUSE 7
    porta=67 :portb=60 :PAUSE 7 
    porta=68 :portb=19 :PAUSE 7 
    porta=69 :portb=1 :PAUSE 7 
  NEXT

FOR x = 1 TO 10               
    porta=70 :portb=1 :PAUSE 7 
    porta=71 :portb=18 :PAUSE 7
    porta=72 :portb=28 :PAUSE 7 
    porta=73 :portb=43 :PAUSE 7 
  NEXT

FOR x = 1 TO 10   
    porta=74 :portb=1 :PAUSE 7    
    porta=75 :portb=2 :PAUSE 7 
    porta=76 :portb=29 :PAUSE 7
    porta=77 :portb=42 :PAUSE 7   
  NEXT

goto secuencia3:

;Secuencia 3    Desplazar el letrero Miller CM (en negrita)

secuencia3:
 cont = 0
 cont2 = 0
 j = 0
    if desplaza1 = 50 then  ;Equivale al número de columnas, es decir  
    desplaza1 = 0            ;si son 15 letras, y teniendo en cuenta  
    goto secuencia4 
    high led                 ;Solo pruebas 
    pause 500                ;      ""
    low led                  ;      ""
    endif

comenzar2:                            
    j = desplaza1
siga2:    
    MOSTRAR = DATO[j]      ;Guarde en la variable MOSTRAR el dato que 
                            ;se encuentra en la posición i del arreglo

    portb = MOSTRAR         ;despliegue el dato por el puerto B
    porta = cont            ;direccione el Demux
    low Demux1              ;Habilita el primer Demux
    high Demux2             ;Deshabilita el primer Demux
    pause 1                 ;Retardo para visualizar la columna de datos
    cont = cont +1          ;Desplace una columna del Demux1, para 
                            ;formar la letra
    j = j +1                ;Siguiente dato en el arreglo

    if cont = 15 then       ;Si el Demux ya llegò al final
     cont = 0               ;reinice el cont
     goto otro_Demux2
     else 
     goto siga2
     endif

otro_Demux2:

     MOSTRAR = DATO[j]      ;Guarde en la variable MOSTRAR el dato que 
                             ;se encuentra en la posición i del arreglo 
     portb = MOSTRAR 
     porta = cont2
     high Demux1            ;Deshabilita el primer Demux
     low Demux2             ;Habilita el primer Demux
     pause 1
     j = j +1               ;Siguiente dato en el arreglo
     if cont2 = 15 then     ;Ya llegó al final del Demux2?
     cont2 = 0  
     desplaza1 = desplaza1 +1 ;Desplace una posición en el arreglo
                              ;para simular la rotación del letrero

     goto secuencia3         ;si llegó al final reinicie el proceso
     else                   ;De lo contrario
      cont2 = cont2 + 1     ;Desplace otra columna del Demux2

      goto otro_Demux2       ;siga direccionando el Demux

       endif

;==== Fin de la Secuencia 2    Desplazar el letrero Miller CM (en negrita)====

;=====Secuencia  Letra por Letra ========

secuencia4:

FOR x = 1 TO 10              ;repetir esta secuencia 10 veces 
    porta=133 :portb=62 :PAUSE 7    ;esperar 7 mls, total 20 mls cada 
    porta=134 :portb=127 :PAUSE 7 ;escena 
    porta=135 :portb=65 :PAUSE 7 
    porta=136 :portb=65 :PAUSE 7      ;C en negrita
    porta=137 :portb=99 :PAUSE 7 
    porta=138 :portb=34 :PAUSE 7 
   NEXT 
FOR x = 1 TO 10              ;repetir esta secuencia 10 veces 
    porta=140 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=141 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=142 :portb=48 :PAUSE 7    
    porta=64 :portb=24 :PAUSE 7   ;M en negrita
    porta=65 :portb=48 :PAUSE 7 
    porta=66 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=67 :portb=127 :PAUSE 7 
   NEXT 
FOR x = 1 TO 10              ;repetir esta secuencia 10 veces 
    porta=69 :portb=35 :PAUSE 7 
    porta=70 :portb=103 :PAUSE 7 
    porta=71 :portb=77 :PAUSE 7     ;C en negrita
    porta=72 :portb=121 :PAUSE 7 
    porta=73 :portb=49 :PAUSE 7 
   NEXT

  FOR x = 1 TO 10              ;repetir esta secuencia 10 veces 
    porta=133 :portb=62 :PAUSE 7    ;esperar 7 mls, total 20 mls cada 
    porta=134 :portb=127 :PAUSE 7 ;escena 
    porta=135 :portb=65 :PAUSE 7 
    porta=136 :portb=65 :PAUSE 7      ;C en negrita
    porta=137 :portb=99 :PAUSE 7 
    porta=138 :portb=34 :PAUSE 7

    porta=140 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=141 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=142 :portb=48 :PAUSE 7    
    porta=64 :portb=24 :PAUSE 7   ;M en negrita
    porta=65 :portb=48 :PAUSE 7 
    porta=66 :portb=127 :PAUSE 7 
    porta=67 :portb=127 :PAUSE 7

    porta=69 :portb=35 :PAUSE 7 
    porta=70 :portb=103 :PAUSE 7 
    porta=71 :portb=77 :PAUSE 7     ;C en negrita
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Nota Importante: Como se puede ver en el circuito esquemático, no hay oscilador externo.

Se debe programar el Microcontrolador seleccionando (en el programador) el tipo de oscilador RC (intRC IO, IRCIO, etc, según el programador).

Tarjeta de Circuito impreso (Vista por el lado de los componentes):

Tarjeta de la Matriz (Vista por el lado de los componentes)

Tarjeta de Circuitos integrados (Vista por el lado de los componentes)

En el Vínculo de abajo se encuentra el archivo con el PCB Para imprimir sobre la baquelita.

Fotos

Descargue del siguiente vínculo el proyecto completo:

Aprobado cm2

Proyecto diseñado y montado en su totalidad por:

Miller Cambindo Montaño.

CM2 ELECTRÓNICA