En este informe se plantean dos formas para la construcción de un circuito que exhibe los números del 0 al 9 en una pantalla 7 segmentos: primero a través de una estructura combinacional que parte de la resolución de mapas de Karnaugh y se materializa en compuertas AND, OR y NOT; y segundo, mediante un integrado 74LS48. Para tal fin, se hacen tanto diseños en CircuitMaker como montajes sobre protoboard.

1. Informe para el montaje del display 7 segmentos
Presentado por: Juan Pablo Ramírez-Galvis
Presentado a: Jesús Daniel Arias Rincón
Resumen
En este informe se plantean dos formas para la construcción de un circuito que exhibe los números
del 0 al 9 en una pantalla 7 segmentos: primero a través de una estructura combinacional que
parte de la resolución de mapas de Karnaugh y se materializa en compuertas AND, OR y NOT; y
segundo, mediante un integrado 74LS48. Para tal fin, se hacen tanto diseños en CircuitMaker
como montajes sobre protoboard.
Palabras clave: compuertas, 7 segmentos, mapas de Karnaugh, circuitos combinacionales.
1. Materiales utilizados
Software CircuitMaker, protoboard, resistencias de 220 Ω, alambre UTP, luz LED roja, cable de
alimentación USB, adaptador de 5V, multímetro, alicates, Dip Switch, compuertas lógicas (7408,
7404, 7432, 4082, 4072, 7447 y 7448), pantalla 7 segmentos.
2. Procedimiento
Para la fase inicial, se generó una tabla de verdad que compara los números del 0 al 15 en escala
decimal, las combinaciones binarias de 4 dígitos resultantes de 4 interruptores denominados D, C,
B y A, y los LED que se requieren activar/desactivar para mostrar los dígitos en el display 7
segmentos.
D10 D C B A a b c d e f g
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
10 1 0 1 0 x x x x x x x
11 1 0 1 1 x x x x x x x
12 1 1 0 0 x x x x x x x
13 1 1 0 1 x x x x x x x
14 1 1 1 0 x x x x x x x
15 1 1 1 1 x x x x x x x
Luego, se procedió a resolver los respectivos mapas de Karnaugh.

2. a
AB CD 00 01 11 10
00 1 1 1 0
01 1 X X 1
11 X X X X
10 0 1 1 1
a = 𝐵𝐷
̅ + 𝐵𝐶
̅̅̅̅𝐷 + 𝐴𝐵𝐶
̅̅̅̅̅̅ + 𝐴𝐶𝐷
̅
b
AB CD 00 01 11 10
00 1 1 1 1
01 1 X X 1
11 X X X X
10 1 0 1 0
b = 𝐶𝐷
̅̅̅̅ + 𝐵𝐶
̅̅̅̅𝐷 + 𝐴𝐵𝐷
̅̅̅̅̅̅ + 𝐴𝐵𝐷
̅
c
AB CD 00 01 11 10
00 1 0 1 1
01 1 X X 1
11 X X X X
10 1 1 1 1
c = 𝐵𝐶
̅̅̅̅ + 𝐶𝐷
̅ + 𝐴𝐶𝐷
̅̅̅̅
d
AB CD 00 01 11 10
00 1 1 1 0
01 1 X X 1
11 X X X X
10 0 1 0 1
d = 𝐴𝐶𝐷
̅̅̅̅̅̅ + 𝐵𝐶𝐷
̅̅̅̅ + 𝐵𝐶
̅̅̅̅𝐷 + 𝐴̅𝐵𝐷
̅ +
𝐴𝐵
̅𝐶𝐷
̅
e
AB CD 00 01 11 10
00 1 1 0 0
01 1 X X 0
11 X X X X
10 0 1 0 0
e = 𝐴𝐵𝐶
̅̅̅̅̅̅ + 𝐴̅𝐵𝐷
̅
f
AB CD 00 01 11 10
00 1 0 0 0
01 1 X X 1
11 X X X X
10 1 1 0 1
f = 𝐴𝐵𝐶
̅̅̅̅̅̅ + 𝐴̅𝐶𝐷
̅ + 𝐵𝐶
̅̅̅̅𝐷 + 𝐵
̅𝐶𝐷
̅
G
AB CD 00 01 11 10
00 0 1 1 0
01 1 X X 1
11 X X X X
10 1 1 0 1
g = 𝐵𝐶𝐷
̅̅̅̅ + 𝐵𝐶
̅̅̅̅𝐷 + 𝐴̅𝐶𝐷
̅ + 𝐵
̅𝐶𝐷
̅
Con lo anterior, se diseñó la estructura combinacional mediante CircuitMaker.

3. En el mismo, se insertó una fuente monopolar de 5V, 4 interruptores, 4 resistencias de 220Ω, las
compuertas necesarias AND, OR y NOT, y un display 7 segmentos de cátodo (es decir, conectado
a tierra). Por simplicidad, en la parte inferior se empezó a utilizar AND de 4 entradas (4082) y OR
de 4 entradas (4072).
Acto seguido, se montó sobre la protoboard el circuito correspondiente al segmento “e” con un
LED de salida para comprobar la tabla de verdad. El resultado fue coincidente.
Consiguientemente, se diagramó la arquitectura simplificada para la cual hay dos opciones: con
compuerta 74LS47 y display de ánodo o con compuerta 74LS48 y display de cátodo (la opción en
la que se basó el experimento).

4. Finalmente, se realizó el montaje de la arquitectura con Dip Switch usando cuatro puertos,
resistencias de 220Ω, integrado 74LS48 y display 7 segmentos de cátodo, sobre protoboard. Fue
posible comprobar que el diseño de CircuitMaker es funcional.
3. Conclusiones
La fabricación de integrados TTL facilita el montaje de los circuitos a través de la miniaturización
en la lógica combinacional, siguiendo con los preceptos de la simplificación electrónica. De otra
parte, se comprueba que el software CircuitMaker mediante su motor de simulación es efectivo
para comprobar ecuaciones de tipo booleano provenientes, en muchos casos, de la resolución de
mapas de Karnaugh.
Asimismo, es importante diferenciar en las referencias de los componentes electrónicos las que
son de tipo cátodo y ánodo pues ello determina la dirección en los flujos de corriente y, por ende,
constituye diversas alternativas para esbozar soluciones a la medida.