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• Richard Edward

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Instituto Tecnológico de Villahermosa

Práctica de laboratorio Práctica

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Laboratorio de Centro de cómputo

Nombre la Práctica Contador

Introducción En la actualidad, los sistemas digitales son muy utilizados y variadas para diferentes tipos de aplicaciones lo cuales en su mayoría son aplicadas en la industria y en mayor parte de los equipos electrónicos. Es por esto que es necesario saber de las aplicaciones y cómo funcionan los diferentes tipos de sistemas digitales, así nosotros poder desarrollar la capacidad de aplicar y de poder trabajar con ellos sin ningún tipo de dificultad. Por tal motivo le presentamos a continuación la siguiente práctica donde se verá el manejo de circuitos integrados y demás elementos que influyen en el armado de un contador, utilizando circuitos como un contador de décadas, compuerta AND, multivibrador y display’s.

Objetivos  La utilización de conocimientos previos de la materia que utilizaremos para resolver problemas con cualquier número de variables de entrada para obtener las ecuaciones y así poder trabajar en la realización del contador.  Obtener una mejor capacidad para utilizar compuertas lógicas.  Aprender el funcionamiento de un contador de décadas y poder armar un circuito con ello junto con otros elementos.  La creación de un contador del 0 al 99.

Materiales 1 Protoboard Cables UTP (puentes) 2 Decodificador De BCD a 7 Segmentos (74LS47) 2 Contadores de décadas (74LS193) 1 Compuerta Lógica AND (74LS08) 1 Multivibrador Astable 1 Hz (LN555) 2 Display Ánodo Común 2 Resistencias de 220Ω y 47KΩ 1 Capacitor de 10µF

Desarrollo Para empezar a realizar nuestro contador del 0 al 99, en nuestro primer paso empezaremos con la realización del multivibrador astable 1Hz (N555). Este es un timer o un temporizador, es un integrado el cual tiene muchas aplicaciones pero entre las más comunes puedes encontrar la de pulsos de reloj, posee dos estados inestables, es un generador de onda cuadrada o rectangular.

A continuación la configuración de sus pines:

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GND: Tierra.

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Trigger: Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

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Output: En este pin obtenermos el resultado de la operación del temporizador. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 Volts. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 volts con la ayuda del pin de reset.

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Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 volts, pone el pin de salida a nivel bajo. Si por algún motivo este pin no se utiliza, hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

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Control voltaje: Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en este pin puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 volts). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y capacitores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 volts hasta Vcc. Modificando el voltaje de este pin en la configuración astable causará que la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si este pin no se utiliza, se recomienda ponerle un capacitor de 0.01µF para evitar las interferencias.

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Threshold: Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

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Discharge: Utilizado para descargar con efectividad el capacitor externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

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Vcc: Es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va desde los 4.5 volts hasta los 18 volts (máximo).

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Con el siguiente diagrama armaremos nuestro temporizador:

Ahora Comenzaremos con el desarrollo del display donde utilizaremos un decodificador de BCD a 7 segmentos (74LS47), contador de décadas (74LS193) y una compuerta AND (74LS08).

El decodificador es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. 74LS47, en particular transforma el código binario en el código de 7 segmentos. Parece confuso, pero en breve quedará más claro.

El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o desactivada). La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario. Su diagrama:

El contador es un circuito digital capaz de contar sucesos electrónicos tales como impulsos avanzados a través de una secuencia de estados binarios. Este contara los pulsos que se mandara a través del multivibrador y la compuerta AND las sumara. Su diagrama:

74LS193

Display

Armaremos nuestros display tomando en cuenta los diagramas anteriores como en el siguiente esquema:

Lo mismo se hará con el otro donde uno será para decenas y el otro para unidades.

Diagrama

Resultados Obtenidos

Conclusión En conclusión aparte de haber obtenido un trabajo exitoso, también comprendimos el funcionamiento de un contador de décadas, y de la forma en cómo se arma dicho circuito junto con los demás instrumentos como son las compuertas AND, un multivibrador astable, un decodificador, etc.