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VÍCTOR MANUEL BASTIDAS
SESME
EQUIPOS Y MEDIOS DE TX
8vo SEMESTRE INGENIERÍA EN
TELEINFORMÁTICA
CONTADOR DIGITAL
DEL 0-99
CONTADOR DIGITAL DEL 0-99
Víctor Manuel Bastidas Sesme Equipos y Medios de TX---página 2
CONTENIDO
Introducción
Proyecto Contador Digital 0-99
Circuito Impreso
Diagrama
Explicación Del Circuito Integrado 7447-7490
Cómo Funciona Un Circuito Integrado Ttl
Tecnología Ttl Y Cmos
Presupuesto
Conclusión
Glosario
Bibliografía
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INTRODUCCIÓN
Mediante este objeto didáctico nosotros podremos entender cómo funcionan los
circuitos integrados al desarrollar un pequeño contador digital, las habilidades
necesarias para diseñar, armar y probar las funcionalidades de este prototipo se
necesitan fundamentos básicos de electrónica.
En primer lugar, se diseñará y armará un circuito, en el que permitirá fijar e
interconectar los componentes más adelante en una placa o en protoboard de
forma simple y segura; permitiendo además, hacer modificaciones
inmediatamente y tomar medidas correctivas. Practicaremos armando el
prototipo de un contador utilizando el circuito integrado 74LS90, luego se
comprobará el funcionamiento del circuito con decodificador de 7 segmentos,
74LS47 para finalmente realizar la interconexión de todos los elementos.
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PROYECTO CONTADOR
DIGITAL 0-99
Este circuito está diseñado para
realizar conteo digital de 0 a 99,
el cual se muestra a través de
un Display doble ánodo común
(se llama así porque el ánodo es
el punto donde se alimenta a
vcc). El circuito está controlado
por los siguientes elementos:
7447: El cual es un
decodificador que convierte el código binario de entrada a niveles lógicos que
permiten manejar los segmentos o barras del Display doble, formando el
numero decodificado. Como puede observarse en la tabla de adyacente, cada
entrada binaria en los terminales DCBA (L=nivel bajo, H=nivel alto)
permite que las salidas que manejan los segmentos del Display se
enciendan. Cada salida del decodificador lleva una resistencia de 470 ohm
que limita la corriente de encendido de los segmentos del Display (R1-R14).
7490: Contador binario, el cual con cada entrada de reloj (pin 1), desplaza
sus salidas binarias Qa, Qb, Qc, Qd, de 0 a 99.
CIRCUITO IMPRESO
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DIAGRAMA
EXPLICACIÓN DEL CIRCUITO INTEGRADO 7447-7490
Al colocar 2 contadores binarios en escala,
con sus respectivos decodificadores, como se
ve en el diagrama, se puede obtener un
conteo digital de 0 a 99. Los pulsos que
ingresa a la puerta 1 del 7490 son generados
por un 555. El trimmer PI controla la
velocidad de pulsos que salen del 555 y a su
vez la velocidad de conteo que se puede
visualizar en el Display. El Led permite
visualizar cada pulso que ingresa a la
compuerta del contador. Todo el sistema
está alimentado por una fuente regulada por
un 7805, el cual nos asegura que los TTL
(Lógica Transistor-Transistor) tengan 5V de
alimentación. Esto es porque a un voltaje
mayor los integrados podrían dañarse, y a
un voltaje menor, la secuencia se alteraría y
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contaría de manera “anormal”.
La entrada a dicha fuente está dada
bien por un transformador o por un
adaptador universal (el circuito
permite las dos opciones, contando
con una bornera o un Jack para el
efecto).
Cabe notar que para un correcto
funcionamiento los pines 3, 4 y 5
del 7447 deben estar a 5 voltios. Al encender el circuito, el sistema comienza a
contar desde cualquier numero aleatorio, lo cual se corrige uniendo los pines 2 y 3
de los 7490 a una configuración RC (C5 Y R18 en este caso), los cuales aseguran
que en el momento de energizar todo el sistema, se
envía un pulso alto a estos pines, inicializando el
contador en 0 (observe la tabla del 7490, las
entradas RESET) una vez C5 se carga, el pulso que
llega a dichos pines es bajo y permite comenzar el
conteo.
Lo importante de armar este circuito es visualizar y
entender el manejo del contador y cada uno de sus
componentes y con un poco de imaginación
podremos reemplazar el trimmer P1 (o todo el
circuito del reloj) por un sistema de recepción
infrarroja, de tal manera que al mantener un Led
infrarrojo encendido apuntando a distancia a dicho receptor, cada vez que se corte
la señal (por el paso de un objeto), el sistema cuenta.
CÓMO FUNCIONA UN CIRCUITO INTEGRADO TTL
1 - Si E1 o E2 están a un nivel de voltaje de 0 voltios, entonces
el transistor conduce, y Z = 0 Voltios
2 - Si E1 y E2 están a un nivel de voltaje de 5 voltios,
entonces el transistor no conduce, y Z = 5 Voltios
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TECNOLOGÍA TTL Y CMOS
TTL: Logica Transistor-Transistor. A este pertenece la familia de los 74XX.
CMOS: Usa comúnmente transistores tipo FET y MOSFET. A este pertenecen las
familias de los 40XX y los 45XX.
Mientras los TTL se alimentan máximos a 5 VCC, los CMOS puede aceptar voltajes
de hasta 15 VCC.
Los TTL tiene una mayor velocidad de conmutación (pasa de un H o alto a L o
bajo o viceversa) que los CMOS, sin embargo el CMOS tiene una alta inmunidad al
ruido.
En cuanto a Disipación de Potencia y consumo de corriente, los TTL presentan
mayor consumo que los CMOS.
Una desventaja de utilizar CMOS es su susceptibilidad a las cargas estáticas, por
lo que hay que ser muy cuidadoso con su manipulación para no provocar daño. En
nuestro contador, si deseáramos el 4511 como decodificador y el 4518 como
contador.
NOTA: Debido al consumo de Corriente de los TTL y del Display doble, podría
llegar a elevarse la temperatura del regulador 7805, por lo que se podría elevar el
valor de resistencias R1-R14, que son las que limitan la corriente de los
segmentos de dicho Display. Se recomienda resistencias de 560º 680 ohms.
PRESUPUESTO
LISTA DE ELEMENTOS
1 Jack……………………………………………….$0.25
1 Bornera…………………………………………..$0.05
2 C.I. 7447………………………………………….$1.30 c/u
2 C.I. 7490………………………………………….$1.10 c/u
1 C.I. 7805………………………………………….$0.25
1 C.I. 555……………………………………………$0.35
4 Diodos 1n4007 (D1-D4)………………………...$0.5 c/u
1 Filtro 470uf / 16vdc (C1)……………………….$0.10
1 Filtro 100uf / 16 Vdc (C4)………………………$0.05
1 Cond. 10nf (C3)…………………………………..$0.10
1 Cond. 0.1uf (C5) …………………………………$0.10
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1 Cond. 0.01uf (C3)………………………………...$0.10
1 Display Doble Ánodo Común………………….$1.10
14 Resistencias 470 Ohm (R1-R14)……………..$0.02
1 Resistencia 10k (R15)…………………………..$0.05
2 Resistencias 1k (R18-R16)……………………..$0.05
1 Resistencia De 1.8k (R17)……………………..$0.05
1 Trimmer 50k (P1)………………………………..$0.40
1 Led…………………………………………………$0.10
1 Circuito Impreso………………………………...$3.30
1 Porta Pilas AA……………………………………$0.40
TOTAL………$12.13
Nota: los valores de los condensadores pueden ser reemplazados por 0.1uf.
CONCLUSIÓN
En este proyecto se realizo un cambio con trimmer de 50k se lo reemplazo por uno
de 100k en proyecto igualmente funcionara lo único que hay que tomar en cuenta
será la intensidad que este usara por ello hay que regularlo con un giro de 180
grados para que el contador pueda trabajar sin ningún problema, además no se
utilizo el Jack como medio para alimentar el circuito se uso la bornera para
alimentar el circuito con 6 voltios como usamos un i.c. 7805 no hay problema con el
voltaje de entrada por este lo regula a 5 voltios.
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GLOSARIO
DCBA: Mapa de Karnaugh de cuatro variables, que se utiliza para describir
las posibles combinaciones de las variables.
VCC: Significa Volts de corriente continua.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS: No es ni más ni menos que un conjunto de
7 leds conectados y posicionados apropiadamente.
TRIMMER: Un condensador variable es un condensador cuya capacidad
puede ser modificada intencionalmente de forma mecánica o electrónica.
Son condensadores provistos de un mecanismo tal que, o bien tienen una
capacidad ajustable entre diversos valores a elegir
TTL: Transistor - Transistor - Logic ó Lógica Transistor Transistor.
FET: Transistor de efecto campo.
MOSFET: Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor) es
un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas
BIBLIGRAFIA
http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con-displays-de-7-
segmentos/19-conceptos-basicos-de-un-display-de-7-segmentos
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=197352
http://www.engineersgarage.com/sites/default/files/7805.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_variable
http://www.unicrom.com/Dig_Familia_TTL.asp
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/TRANSISTOR-FET.php
