MSP430: 7Seg + BDC To 7Seg

En esta entrada mostraremos cómo un sistema gobernado por un microcontrolador es capaz de trabajar con displays de 7 segmentos, tal y cómo describimos en el anterior capítulo: MSP430: 7 Segmentos + BCD To 7-Seg.

Vamos a trabajar sobre la placa MSP430 Launchpad y volvemos a emplear el microcontrolador MSP430G245.

El programa en sí es sencillo, cada vez que presionamos el pulsador de la placa MSP430 Launchpad (en el pin P1.3), se incrementará en una unidad la información mostrada por los displays de 7 segmentos.

El material que vamos a necesitar y su función es la que se muestra a continuación:

· MSP430 Launchpad: Evidentemente, nuestra placa de desarrollo con el microcontrolador MSP430G245, dónde aprovecharemos el pulsador en el pin P1.3.
· Display de 7 Segmentos: Para este caso, emplearemos un módulo (de reloj) de 4 displays de 7 segmentos de cátodo común de la empresa Vishay, cuya referencia y hoja de características es: TDCY1060M.
· Decodificador BCD a 7-Seg: Usaremos un decodificador que controle displays de 7 segmentos de cátodo común, en este caso, hemos elegido el siguiente: MC14511B (este tipo de integrados lo podemos encontrar en el catálogo de varios fabricantes: Motorola, ON Semiconductor, etc).
· Transistores y Resistores: Transistores del tipo NPN para elevar la intensidad que circula por el display de 7 Segmentos.

El funcionamiento del programa, como ya hemos comentado anteriormente, es simple, el display de 7 segmentos mostrará el dato: 0000 y cada vez que pulsemos el pulsador se incrementará en una unidad hasta llegar al dato: 9999, en este caso, si volvemos a accionar el pulsador, el dato volverá a: 0000.

Tanto la conexión con el display, del decodificador BCD a 7Seg cómo los transistores, se muestran en la parte de comentarios del programa que veremos más abajo.

La manera de gestionar el tiempo de refresco del display de 7 segmentos se hará mediante el TimerA configurado al reloj ACLK (que se le asociará el VLOCLK y mediante la técnica de polling), el código del programa es el siguiente:

/*----------------------------------------------------------------------
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Se permite cualquier modificación del archivo siempre y cuando
se mantenga la autoría del autor.                          
                                                      
----------------------------------------------------------------------
                                                       
Filename:      main.c                              
Date:          18-April-12                                
File Version:  vs0.0                                     
Compiler:      IAR 5.40.3 [Kickstart]   

Author:        Manuel Caballero                           
Company:       Hades                          
                       
----------------------------------------------------------------------
                                                      
Notes:   En este programa vamos a mostrar como trabajar con displays
         de 7 segmentos mediante un decodificador BCD a 7 segmentos.
         Cada vez que presionemos el pulsador, se incrementará en una 
         unidad el dato mostrado por el módulo de 4 displays de 7 
         segmentos.
  
        · Configuración del Sistema:
           · MCLK: DCLOCK ~8 MHz
           · ACLK: VLOCLK ~12 kHz
           · Timer A: Encargado del refresco del módulo display

        · Conexión al MC14511BCP
           · 1.  B:    P1.1
           · 2.  C:    P1.2
           · 3.  #LT:  +3V
           · 4.  #BI:  +3V
           · 5.  LE:   GND
           · 6.  D:    P1.4
           · 7.  A:    P1.0
           · 8.  Vss:  GND
           · 9.  e:    Ánodo E
           · 10. d:    Ánodo D
           · 11. c:    Ánodo C
           · 12. b:    Ánodo B
           · 13. a:    Ánodo A
           · 14. g:    Ánodo G
           · 15. f:    Ánodo F
           · 16. Vdd:  +3V

        · Otras conexiones:
           · Base Q1:   P2.3
           · Base Q2:   P2.4
           · Base Q3:   P2.5
           · Base Q4:   P1.6
           · Fuente Q1: Cátodo común D1
           · Fuente Q2: Cátodo común D2
           · Fuente Q3: Cátodo común D3
           · Fuente Q4: Cátodo común D4
           · Pulsador:  P1.3
*/

#include "io430.h"

// Prototipos de funciones
void conf_CLK (void);
void conf_TimerA (void);
void conf_IO (void);  
unsigned int INT_To_BCD (unsigned int );

// Variables globales
unsigned int num = 0;
unsigned int cont = 0;

void main( void )
{ 
    conf_CLK ();
    conf_IO (); 
    conf_TimerA ();
  
    P1OUT = ~BIT3;
    P2OUT = 0;
  
    __enable_interrupt();  // Interrupt enable
 
    while (1){   
    // Dígito 1
      while (TA0CTL_bit.TAIFG == 0);
      P1OUT = num + (num & BIT4) + BIT3;
      P2OUT = BIT3;
      P1OUT &= ~BIT6;
      TA0CTL_bit.TAIFG = 0;       // Reset flag TAIFG
    
    // Dígito 2
      while (TA0CTL_bit.TAIFG == 0);
      P1OUT = (num >> 4) + ((num >> 4) & BIT4) + BIT3;
      P2OUT = BIT4;
      P1OUT &= ~BIT6;
      TA0CTL_bit.TAIFG = 0;       // Reset flag TAIFG
    
    // Dígito 3
      while (TA0CTL_bit.TAIFG == 0);
      P1OUT = (num >> 8) + ((num >> 8) & BIT4) + BIT3;
      P1OUT &= ~(BIT6);
      P2OUT = BIT5;
      TA0CTL_bit.TAIFG = 0;      // Reset flag TAIFG
    
    // Dígito 4    
      while (TA0CTL_bit.TAIFG == 0);
      P1OUT = (num >> 12) + ((num >> 12) & BIT4) + BIT3;
      P2OUT &= ~(BIT5+BIT4+BIT3);
      P1OUT |= BIT6;
      TA0CTL_bit.TAIFG = 0;     // Reset flag TAIFG
    }
}

/*
  Function: conf_CLK (void)

  Version:  vs0.0 (6/03/2012)
  Compiler: IAR 5.40.3 [Kickstart] 

  Description: Configura reloj del sistema (~8 MHz) y ACLK (~12 kHz).
  Notes:       
*/
void conf_CLK (void)
{
    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;   // Stop WDT
  
    DCOCTL = CALDCO_8MHZ;
    BCSCTL1 = CALBC1_8MHZ;                    
  
   BCSCTL3 = LFXT1S1;          // ACLK = VLOCLK
}
 
void conf_IO (void)
{
    P1DIR |= BIT0+BIT1+BIT2+BIT4+BIT6;
    P1DIR &= ~BIT3;
  
    P2DIR |= BIT3+BIT4+BIT5;
  
    P1REN |= BIT3;           // P1.3 pullup
    P1OUT |= BIT3;
    P1IE |= BIT3;            // P1.3 interrupt enabled
    P1IES |= BIT3;           // P1.3 Hi/lo edge
    P1IFG &= ~BIT3;          // P1.3 IFG cleared
}

void conf_TimerA (void)
{
    TA0CCR0 = 75;                      // TAIFG on around ~6.25ms
    TA0CTL = TASSEL_1 + MC_1 + TACLR;  // ACLK, upmode
    TA0CTL_bit.TAIFG = 0;              // Reset flag TAIFG
}

unsigned int INT_To_BCD (unsigned int comd)
{
    unsigned int retval = 0;
  
    while (comd > 999)
    {
      comd -= 1000;
      retval += 0x1000;
    }
  
    while (comd > 99)
    {
      comd -= 100;
      retval += 0x100;
    }
  
    while (comd > 9)
    {
      comd -= 10;
      retval += 0x10;
    }
  
    while (comd != 0)
    {
      comd -= 1;
      retval += 0x1;
    }
    
    return retval;
}

// Port 1 interrupt service routine
#pragma vector=PORT1_VECTOR
__interrupt void P1_ISR(void)
{
    cont++;
  
    if (cont > 9999)
      cont = 0;
  
    num = INT_To_BCD (cont);
    P1IFG &= ~BIT3;           // P1.3 IFG cleared
}

Un vídeo que demuestra lo explicado anteriormente se presenta a continuación:

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Os pongo a vuestra disposición el programa en lenguaje C (IAR y MSPGCC) para que lo podáis descargar y probar:

MSP430: 7 Segmentos + BCD To 7Seg
Compilador IAR	Compilador MSPGCC
C	C
7 Segmentos + BCD To 7Seg 7 Segmentos + BCD To 7Seg 7 Segmentos + BCD To 7Seg	7 Segmentos + BCD To 7Seg 7 Segmentos + BCD To 7Seg 7 Segmentos + BCD To 7Seg

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Como se ha podido ver en el transcurso de esta entrada, controlar y representar información a través displays de 7 segmentos es relativamente sencillo mediante un microcontrolador.