UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIN

FACULTAD DE INGENIERA

LABORATORIO DE DISEO LOGICO DIGITAL I

CONTADOR DE DOS DGITOS CON DISPLAYS DE 7 SEGMENTOS

FECHA: 01/11/2013

CITEC, LUQUE

INTRODUCCIN

Los contadores son circuitos ampliamente utilizados en la industria ya que permiten establecer datos tan importantes como el nmero de objetos empacados en un contenedor, los nmeros de objetos producidos en un tiempo determinado, etc. Adems, su estudio es muy importante ya que ellos juegan un papel definitivo dentro de la electrnica digital.

El objetivo principal de este proyecto es lograr un diseo lgico y funcional de un contador digital de dos dgitos controlado por una seal pulsante de entrada.

El circuito consta de circuitos integrados todos ellos de la familia TTL, lo cual indica que trabaja con una tensin de +5V. Utilizaremos el circuito integrado 74LS90 que es un contador binario de mod 10 y el circuito integrado 74LS47 que es un decodificador de BCD a display de 7 segmentos y est conectado a cada display. Adems utilizamos el 74LS42 que es un decodificador de BCD a decimal. Y por ltimo la compuerta 7402 (NOR).

DESARROLLO DEL PROYECTODiseo del circuitoInicialmente (numero 00).

Durante la secuencia de conteos (representa el numero 95).

FUNCIONAMIENTO

La entrada se da por el pin 14 que es el clock del 74LS90, dicho circuito integrado es un contador ascendente sncrono y por su tabla de verdad conectando el pin de INPUT B (1) al pin QA (12) opera como un contador de MOD10 que tiene una secuencia de bits de salida en cdigo BCD. Dicho cdigo es transferido a la entrada del decodificador de BCD a 7 segmentos, dicho decodificador es el circuito integrado 74LS47 que saca niveles de salida bajos para encender los LEDs puesto que cada display es de nodo comn. Cabe mencionar tambin que la entrada de clock del 74LS90 es activada por flancos de bajada de la seal pulsante.

Para hacer funcionar el siguiente contador recurrimos a un decodificador de BCD a decimal, en este caso es el 74LS42 que en el esquema del circuito se ve que toma muestras de la salida del 74LS90. Al recibir el cdigo BCD, inicialmente las salidas son altas, de acuerdo al cdigo que recibe en la entrada del circuito integrado pone en bajo el pin correspondiente al nmero decimal que represente el cdigo BCD. Bsicamente para cuando el display que pertenece a la unidad llegue a 9 el pin 11 del 74LS42 se pone en nivel de salida bajo lo cual representa un flanco de bajada de manera que si conectramos directamente al clock del segundo 74LS90 tendramos una salida de 19 en ambos display, para solucionar este error recurrimos a una compuerta NOR (7402) donde una entrada conectamos a nivel bajo siempre, de manera que ahora al tener un estado bajo en la salida del 74LS42 en la salida de la NOR tenemos un nivel alto lo cual garantiza que no exista cambio de nivel de bajada en la entrada de clock del 74LS90. De manera que al inicializar nuevamente el display de la unidad en 0 se tiene un nivel alto en el pin 11, por ende la salida de la compuerta NOR cambia a nivel bajo, lo cual es reconocida como un flanco de bajada para el clock del 74LS90. Por lo tanto de esta forma controlamos el display de la decena que funciona de la misma manera que el display de la unidad ya mencionado anteriormente. Los switch J1 y J2 tienen la funcin de reset para cada display, cuando se requiera.

Lo til y prctico de este circuito debido a su sencillez es que podemos agregar en n contadores (74LS90) y decodificadores de BCD a 7 segmentos (74LS47) y n-1 decodificadores de BCD a decimal (74LS42) y tenemos un contador de n-dgitos. Esto a la vez implica una desventaja en cuanto al costo que podra acarrear el mismo por los integrados. COMPONENTES UTILIZADOS

74LS90

Circuito lgico equivalente

Tabla de verdad del 74LS90

74LS42Circuito lgico equivalente

Tabla de verdad del 74LS42

74LS47Circuito lgico equivalente

Tabla de verdad del 74LS42

7202Smbolo lgico

Tabla de verdad

DISPLAY DE SIETE SEGMENTOS

Este componente est formado por un conjunto de LEDs distribuidos de tal forma que, cuando se encienden algunos de ellos, se pueden formar los nmeros del 0 al 9. Este dispositivo es muy utilizado en electrnica ya que permite mostrar nmeros o datos provenientes de algn proceso. El primero, tiene unidos los nodos de todos los LEDs los que implica que para encender uno de ellos se deba poner una seal de nivel bajo en el ctodo correspondiente y un nivel alto en el pin comn. Para el segundo, la conexin es inversa.

CONCLUSIN

El funcionamiento del contador de dos dgitos que se describe en este proyecto es un circuito que mediante una secuencia de pulsos de entrada que podra ser de la salida de un sensor, los procesa y se obtiene el nmero de pulsos que ingresaron en la entrada. El estado de la cuenta se visualiza en dos display de siete segmentos, permitiendo la cuenta en lnea hasta de 99. Cuando la cuenta llega a su tope mximo (99), el circuito la reinicia nuevamente en 0 y enva una seal de sobre flujo que puede utilizarse externamente para ampliar la longitud del conteo a 3 o ms dgitos agregando obviamente ms decodificadores y contadores. El circuito tambin proporciona la facilidad de borrar la cuenta (reset) en cualquier momento y una desventaja en este punto ser que no cuenta con un botn de STOP.

Citando las diversas aplicaciones de los contadores ests se utilizan en campos domsticos e industriales, y sustituyen a los contadores electromecnicos, convencionales en numerosas situaciones. Se pueden emplear para contar personas, animales y objetos, o como se menciona ms arriba puede venir de la salida de un sensor y por ejemplo emplearlo como balanza electrnica, indicador de velocidad de un motor o rueda, etc. En cuanto al costo el proyecto resulta ms caro a medida que nos vayamos agregando para ms dgitos.

Por ltimo cabe mencionar que para el primer diseo planteado del contador de dos dgitos se utilizaba el circuito integrado 4518B perteneciente a la familia CMOS en vez del 74LS90 y una vez realizado el anlisis de compatibilidad de tensiones y corrientes con el decodificador 74LS47 que pertenece a la familia TTL se vio que no eran compatibles. De esa manera se encontr para utilizar el 74LS90.