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5/26/2018 contador dijital.docx

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NTRODUCCIN

Para comenzar esta prctica ser necesario para conocer las caractersticas de cada

uno de los componentes que usaremos como lo son el contador 74lS192 con

decodificador 74lLS47 y el timer 555 adems de investigar para que nos pueda servir

cada componente para despus buscar un diagrama de conexin que nos sirva para

conectar los dispositivos esta prctica ser para conocer de manera prctica del

funcionamiento de los componentes utilizados y desarrollar un contador qu cuente

desde el 1 hasta el 14 .

Objetivos:

Objetivo de la prctica:Comprobaren el laboratorio un circuito contadorbinariode 4y 8bits. Disearun contador de 10 dcadas, utilizando 2

contadores 74LS193, 2 exhibidores(display) y 2 decodificadores BCD de 7segmentos 74LS47.


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El contador digital

En electrnica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y portanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratar de un contadorelectrnico digital. Un contador electrnico bsicamente consta de una entrada deimpulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de losmismos no sea alterado por seales no deseadas, las cuales pueden falsear elresultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dichocuyo resultado, se presenta mediante un visor que puede estar constituido por unaserie de sencillos dgitos de siete segmentos o en su caso mediante una sofisticadapantalla de plasma.

Empezaremos por considerar un circuito de entrada que nos permita tomar la sealmotivo del conteo, para lo cual hemos de pensar en la forma de tomar la seal amedir. Para que el mencionado circuito sea lo ms universal posible:

Entrada de alta impedancia (Z). El circuito no debera absorber demasiadaseal para no inducir errores.

Dicha seal, la deberemos escuadrar de forma segura.

El circuito constar de un separador de corriente continua mediante un condensadorcermico de baja capacidad (47nf/400V), para detectar las seales de alta frecuenciasi es el caso, la salida se conectar a un diferenciador constituido por una puertalgica, para una mayor seguridad dicha puerta ser un disparador Schmitt (trigger

Schmitt). Si utilizamos un transistor, ste debe ser de alta velocidad.

Fig. 1


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El circuito de la figura 2, representa la entrada descrita, en la figura 3, ms elaborada,se aprecia el circuito de entrada completo que puede servirnos en la mayora de loscasos, en la figura 4, se presenta un nuevo circuito con mejores prestaciones al que sele a aadido el mencionado disparador Schmitt formado por la puerta de alta velocidad74HCT14 (6 inversores Schmitt). En el cual resaltamos el punto (A) ya que en l losimpulsos detectados an no estan totalmente escuadrados.

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

En la figura 2, se pueden apreciar dos componentes, el condensador separa la tensincontinua y la resistencia eleva la impedancia lo suficiente para nuestro cometido. En lafigura 3, se propone un circuito que utiliza un transistor como seguidor de emisor conun limitador de tensin a 6V mediante el diodo zener, al que le sigue un nuevo

transistor separador que mejora la salida, permitiendo as, una alimentacin con unmargen bastante amplio.


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En la figura 4, los limitadores de tensin son los dos diodos D1 y D2, su punto comncomo se aprecia es conectado a la base de un transistor mediante un divisor detensin, y la salida del seguidor de emisor, nos da la seal que utilizaremos para elcontador, no obstante, se ha intercalado un inversor o puerta trigger para escuadrar almximo dicha seal.

Anteriormente vimos cmo detectar y escuadrar los impulsos que posteriormente sehan de contar. Ahora, trataremos el que es el corazn del contador propiamente dicho,es decir, la parte del circuito que se encarga de contar, almacenar y acumular cadapulso al siguiente de la cuenta anterior y si es el caso cambiar de decada.

El circuito bsico que se use, depender de la tecnologa disponible, esto lo podemosapreciar mejor en la tabla siguiente:

FAMILIA TIPO Relacin V/C

TTL 74LS192 + velocidad + consumo

CMOS CD4510B - velocidad - consumoHCTLS 74HCTLS192 + velocidad - consumo

Atendiendo a que la velocidad es muy importante y en cualquier momento se puederequerir esta capacidad, nos centraremos en la opcin de la serie 74HCTLS192 o ensu defecto por la 74LS192 ya que se trata del mismo dispositivo, lo nico que cambiaes el consumo, la tensin de trabajo y poco ms.

El dispositivo 74HCTLS192, constituye un contador asncrono reversible con entradaparalela, preparado para efectuar el conteo decimal en cdigo binario BCD.

Para cargar las salidas a un determinado estado, se aplican los datos a las entradasDa, Db, Dc y Dd y se aplica el nivel bajoLa la patilla 11 'load', esta operacin decarga es independiente del reloj y del estado del contador.

En la figura 1, se muestra la disposicin de las patillas como se puede ver.

Fig. 1


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El circuito se completar aadiendo 3 puertas NAND correspondientes a un74HCTLS00, una de ellas conectada como inversor y unos pocos elementos como 1pulsador 4 preselectores, 1 conmutador y unas resistencias de 1k5 y W. Tambin sepuede hacer que el contador se ponga a una determinada cuenta de forma automtica

Fig. 2 Esquema del contador para 1 dgito.

Como se desprende del circuito para incrementar el nmero de dgitos, tan solo habrque aadir tantos contadores como dgitos se deseen y conectarlos en serie,prescindiendo de las subsiguientes puertas de los nuevos contadores y conectandotodas las patillas de carga al mismo pulsador de igual forma que las patillas de PAC.

Por otra parte se encuentran los convertidores de BCD a 7 segmentos, compuesto porun dispositivo de la serie CMOS por ser el ms tipico al igual que por ser compatiblecon los HCT.

Proponemos la construccin de un contador ascendente-descendente de 0-9ampliable al nmero que queramos con circuitos integrados TTL.

Adems tiene la particularidad de que al llegar al conteo mximo (9) avisa mediante unled rojo y a la vez impide que siga incrementndose el contador.

Este modelo miniatura est basado en un modelo real encargado a nuestro laboratorioLadelec para el conteo de vehculos que ingresan a un parqueadero y que exigan quese incrementara en uno cada que entraba un auto y se decrementara en uno cada quesali un auto.

Si el parqueadero se llenaba, por ejemplo llegaba a 9 el conteo, se encendiera una luzroja indicando esa situacin e impidiendo el ingreso de ms autos hasta que salieraalguno del parqueadero decrementando el contador y encendiendo la luz verde paraque el contador se habilitara nuevamente.


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El esquema electrnico es el siguiente:

El circuito funciona de la siguiente manera:

Tenemos dos sensores de pulsos implementados con pulsadores NA y LM555queretardan el pulso en cerca de 1/2 segundo para que llegue sin rebote a las entradasdel 74192que es un contador ascendente descendente de 0-9.

Cada que pulsamos un suiche NA, se genera un pulso en la salida correspondiente ypasa a la entrada del 74192. Este integrado la decodifica y la enva en binario al 7447que se encarga de convertirla en un codigo apropiado para excitar a un display de 7segmentos de nodo comn.

Del cdigo binario que genera el 74192 tomamos las entradas que corresponden al

nmero 9 (la 1 y la 8) y se la aplicamos a una compuerta AND 7408.


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Esta compuerta enviar un 1 lgico a la salida cuando ambas entradas sean H (1) yesto encender elled rojo. Cualquier otro nmero en sus entradas provocarn un 0 ensu salida, encendiendo el led verde.Esto indicar un nmero menor que 9 y por lotanto que pueden seguir entrando vehculos al parqueadero.

Cuando se enciende el led rojo tambin se polariza el transistor 2N3904causando queen su colector haya un nivel lgico 0 el cual inhibe el LM555impidindole contar. Estoser as hasta que haya un nmero menor que 9 en el contador74192.

Cuando necesito una secuencia determinada de 4 bits para controlar en unorden especfico puedo utilizar un PIC y si no tengo idea de esto, entoncesutilizo el CD4017 cuando la secuencia a programar no es larga.

El caso mostrado es un mini-programa de un carrito que deba ir en cierto

sentido, luego girar, luego detenerse, luego devolverse y posteriormente girar alo contrario.

En fin el usuario me dice que desea y lo programo con este circuito utilizandodiodos rpidos 1N4148 en las intersecciones de las salidas del CD4017 paraformar los tiempos deseados en las salidas y luego con ellas armo un puentede H para manejar el servo motores de corriente continua.


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Material necesario:

- Una fuente de voltaje de 5V- 9 diodos emisores de luz (LED)- Las siguientes resistencias:Unade 1Kohms(R1), cuatrode 220ohms

(R2), unade22Kohms(R3)y nueve de 330ohms(R5)- Unpresetde 1Mohm(R4)-- Unpush bot ton(reseto reinicio)- 2 tablillas de conexiones(protoboard)- Los siguientes circuitos integrados(TTL):UnLM555, dos 74LS193,

dos74LS47, un 74LS04y un74LS21

- Un capacitor de1microFarad- Alambre para conexiones.- Un desarmador pequeo (para ajustar el preset)

Armar el siguiente circuito:Circuito topolgico 1. Contador binariode 0a 15.


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Ajustarla resistenciaen el presetcon el desarmador de tal forma que sepueda observar el conteo binarioen los LED.

Comprobarla numeracin binariade 0a 15. ConectarP1y P2(terminales 1y 10) a VCC. DesconectarPL'(terminal 11) de VCCy conectarla a TC'U(terminal 12). Observary anotarlo que sucede en los LED. RegresarP1y P2a GND(tierra) y desconectarPL'de TC'Uy conectarPL'a

VCC. Conectarla seal de reloja CPD(terminal 4, conteo descendente) y CPU

(terminal 5, conteo ascendente) a VCC. Observary comprobarel conteo binario descendentede 15a 0. ConectarP1y P2a VCC(terminales 1y 10), desconectarPL'de VCC(terminal

11) y conectarlaa TC'D(terminal 13). Anotarlo que sucede. Armarel siguiente circuito:

Circuito topolgico 2. Contador binariode 0a 255.


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CONCLUSIN

Como aprendizaje y conclusin de esta prctica creo que fue saber hacer un contador

que nos mande seales de salida que marca en los displays pero lo ms importante es

saber interpretar un diagrama solo para conectar un circuito pero tambin como se debe

acomodar la seal de salida del circuito del 555 para que podemos entender el

funcionamiento de un flp- flop para que se entienda u poco ms lo aprendido en clase

Bibliografa:

-

- Circuitos microelectrnicos. Sedra - Smith. Ed. Oxford.

- Sistemas Digitales. R. Tocci, N. Widmer, G. Moss. Ed. Prentice Hall..

- Electrnica Digital. James Bignell, R. Donovan. Ed. CECSA

- http://www.buenastareas.com/ensayos/Practica-

Electronica/44040904.html?_p=6

- http://www.forosdeelectronica.com/f25/contador-74192-7447-a-44706/

- http://www.ladelec.com/practicas/circuitos-digitales/273-contador-de-00-a-99-

con-cmos
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