CONTADOR DIGITAL DE 6 DIGITOS

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CAPÍTULO I

PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

1. 1. CARACTERIZACIÓN DEL PROBLEMA:

Las innovaciones tecnológicas y su aprovechamiento en el

desarrollo de Tecnologías de Información y Comunicación han

producido enormes cambios en la forma en que los individuos

acceden y utilizan elementos de la ciencia electrónica.

Dichas innovaciones han permitido la diversificación de servicios y

han facilitado un incremento considerable en el manejo de

elementos electrónicos.

CONTADOR DIGITAL DE 6 DIGITOS es una solución tecnológica

para controlar y contar elementos o personas en diferentes

ambientes.

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1.2. JUSTIFICACÍON DEL ESTUDIO:

El I.E.S.T.P. “Santa Lucía” en su afán de motivar la investigación y

el uso adecuado de la tecnología a través de la feria de ciencia y

tecnología nos brindan la oportunidad de presentar nuestro

proyecto CONTADOR DIGITAL DE 6 DIGITOS.

1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:

Problema general:

¿Cómo diseñar y armar el contador digital de 6 dígitos de manera

que permita utilizar como un contador de objetos y personas?

1.4. FORMULACIÓN DE OBJETIVOS:

Objetivo general:

Utilizar el contador digital de 6 dígitos para contar objetos y

personas en diferentes ambientes.

1.5. FORMULACIÓN DEHIPÓTESIS:

Hipótesis general:

Utilizando adecuadamente el contar digital de 6 dígitos se puede

contar objetos y personas en diferentes ambientes.

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1.6. LIMITACIONES:

Los medios económicos escasos en todo momento y en todo lugar

traen como consecuencia las escasas oportunidades para poder

hacer investigación tecnológica. Y en este caso es necesario contar

con inversión necesaria para adquirir circuitos impresos.

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CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. FUNDAMENTO TEORICO:

Cuando se piensa en el montaje de salas de cómputo para uso

En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de

contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en

nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Por otra

parte, en nuestros días estamos rodeados de dispositivos que

disponen de algún tipo de contador digital, incluso en la mayoría de

los electrodomésticos vienen equipados con uno. Un contador

digital, básicamente consta de una entrada de impulsos que se

encarga de conformar (escuadrar) las señales, de manera que el

conteo de los pulsos no sea alterado por señales no deseadas, las

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cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son

acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se

presenta mediante un visor que puede estar constituido por una

serie de sencillos dígitos de siete segmentos o en su caso

mediante una sofisticada pantalla de plasma.

Nosotros empezaremos por considerar un circuito de entrada que

nos permita tomar la señal motivo del conteo, para lo cual hemos

de pensar en la forma de tomar la señal a medir, de modo que le

demos a ésta una forma adecuada que nos asegure una cuanta

correcta.

Para que el mencionado circuito sea lo más universal posible es

importante:

Tener la entrada de alta impedancia (Z). Nuestro circuito no

debería absorber demasiada señal para no inducir errores.

Dicha señal, la deberemos escuadrar de forma segura.

El circuito constará de un separador de corriente continua mediante

un condensador cerámico de baja capacidad (47nf/400V), para

detectar las señales de alta frecuencia, separando la alta tensión, si

es el caso. La salida, se conectará a un diferenciador constituido

por una puerta lógica, para una mayor seguridad dicha puerta será

un disparador Schmitt (triger Schmitt). Si utilizamos un transistor,

éste debe ser de alta velocidad, similar al 2N2222. En la figura 01,

se presenta el esquema sinóptico de un contador de dos dígitos

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formado por dos contadores (74HCT192 o 74LS192), dos

decodificadores (74HCT48 o 74LS48) y sus correspondientes

visualizadores (display) MAN74 o FND500.

Fig. 01 Esquema sinóptico

Adaptador de señal.

El circuito de la figura 02, representa la entrada descrita, en la

figura 03, más elaborada, se aprecia el circuito de entrada

completo que, puede servirnos en la mayoría de los casos, en la

figura 04, se presenta un nuevo circuito con mejores prestaciones,

al que se le a añadido el mencionado disparador Schmitt, formado

por la puerta de alta velocidad 74HCT14 (6 inversores Schmitt). En

el cual resaltamos el punto (A) ya que en él, los impulsos

detectados aún no están totalmente escuadrados, como ocurre con

los obtenidos a su salida.

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Fig. 02

Fig. 03

Fig. 04

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En la figura 02, se pueden apreciar dos componentes, el

condensador separa la tensión continua y el resistor que eleva la

impedancia lo suficiente para nuestro cometido. En la figura 03, se

propone un circuito que utiliza un transistor como seguidor de

emisor con un limitador de tensión a 6V, mediante el diodo zener,

al que le sigue un nuevo transistor separador que mejora la salida,

permitiendo así, un mayor impedancia de entrada, algo

imprescindible en estos casos y una alimentación con un amplio

margen.

En la figura 04, los limitadores de tensión son los dos diodos D1 y

D2, su punto común como se aprecia, está conectado a la base de

un transistor mediante un divisor de tensión formado por R2 y R4 y

la salida del transistor T1 como seguidor de emisor, nos da la señal

que utilizaremos para el contador, no obstante, se ha intercalado

un inversor o puerta triger-Schmitt para escuadrar al máximo dicha

señal.

El contador.

Hasta aquí, hemos visto cómo detectar y escuadrar los impulsos

que posteriormente se han de contar, un paso importante. Ahora,

trataremos el que considero corazón del contador propiamente

dicho, es decir, la parte del circuito que se encarga de contar,

almacenar y acumular cada pulso de la cuenta al siguiente y si es

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el caso cambiar de década, pero será mejor empezar por el

principio.

Más adelante analizaremos en profundidad los circuitos que

componen un contador, en estos momentos nos centraremos en lo

que se necesita para construir un contador unido a un visor, en el

que se muestre los totales contados.

El circuito digital 74LS192 contador decimal.

Atendiendo a que la velocidad es muy importante y en cualquier

momento se puede requerir esta capacidad, nos centraremos en la

opción de la serie 74HCTLS192 o en su defecto por la 74LS192 ya

que se trata del mismo dispositivo, lo único que cambia es el

consumo, la tensión de trabajo y poco más.

El dispositivo 'LS192, constituye un contador asíncrono reversible

con entrada paralela, preparado para efectuar el conteo decimal en

código binario BCD, que además dispone de preselección de

carga.

Para cargar las salidas a un determinado estado, se aplican los

datos a las entradas DA, DB, DC y DD y se aplica el nivel bajo L a

la patilla 11 'load', esta operación de carga es independiente del

reloj y del estado del contador. Por ejemplo: cargar el preselector a

9, esto quiere decir que en las líneas de datos pondremos los

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siguientes niveles: 1001, donde DA1, DB0, DC0 y DD1, es decir

DA-DD al positivo y DB-DC al negativo.

Fig. 07

El circuito de la figura 08, es una aplicación práctica que, se

complementará añadiendo 3 puertas NAND correspondientes a un

74LS00, una de ellas conectada a su vez como inversor, o sea, sus

dos entradas unidas además de unos pocos elementos, como 1

pulsador de puesta a cero PAC, 4 preselectores, 1 conmutador

arriba-abajo 'Up-Down' y unas resistencias de 1k5 de 1/4 W.

También se puede hacer que el contador se ponga a una

determinada cuenta de forma automática, esto lo dejo para que se

investigue por quien esté interesado.

Obsérvese que, las entradas ABCD, están forzadas a positivo

(permanentemente conectadas a +Vcc mediante sendas

resistencias [1k W]), esto es necesario, si queremos que no haya

saltos en la cuenta, debidos a diversas señales e interferencias

espúreas que, suelen afectar bastante a los circuitos integrados

cuando no se utiliza este método, además recomiendo, aunque no

se muestra en el circuito, aplicar un condensador cerámico tipo

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lenteja de 100nf/100V (marcados como 104), a los pines de

alimentación de cada circuito integrado del montaje.

Fig. 08

Esquema del contador para 1 dígito.

Como se desprende del circuito, para incrementar el número de

dígitos, tan solo habrá que añadir otros tantos contadores como

dígitos se deseen y conectarlos en serie o cascada, prescindiendo

de las subsiguientes puertas de los nuevos contadores, o sea, las

salidas Sc y Sb a las respectivas entradas Eu y Ed del siguiente

contador, conectando las patillas de carga del mismo modo a sus

respectivos interruptores, de igual forma todas las patillas de

puesta a creo, utilizaran el mismo y único pulsador de PAC.

Por otra parte, se encuentran los CD4511 o el 74LS48,

convertidores o decodificadores de BCD a 7 segmentos, el primero

se trata de un dispositivo de la serie CMOS por ser el más típico al

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igual que por ser compatible con los HCT y el segundo de la serie

TTL. Esto es si se decide utilizar los dígitos a 7 segmentos led de

ánodo común, como el MAN72 o FND500, pongo por caso.

En la figura 09, se presenta la imagen correspondiente al circuito

impreso visto por la cara de los componentes, el cual puede

utilizarse para generar la placa de circuito impreso, atención,

obsérvese el punto indicando la patilla 1, de cada circuito integrado

en el circuito impreso.

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MATERIALES

CONTADOR DIGITAL DE SEIS DIGITOS

REFERENCIA DESCRIPCIÒN

SEMICONDUCTORES

IC1 Circuito integrado temporizador 555 (1)

IC2,IC3 Cirucito integrado contadores4553(2)

IC4,IC5 Cirucito integrado decodificadores 4543 (2)

Q1.Q2 Transistores PNP , 2N3906

D1,D2 Diodos de proposito normal 1N4004(2)

DISP1 - DISP6 Displays ánodo comun (6)

RESISTENCIAS FIJAS

R1 - R14 330 - 1/4W (14)

R15 - R20,R24 1K - 1/4W (7)

R21.R22 10k - 1/4W (2)

R23 1M - 1/4W (1)

CONDENSADORES FIJOS

C1,C2 Ceramicos de 0,001uf - 50V (2)

C3,C4,C6 Ceramicos de 0,1uf - 50V (3)

C5 Electrolitico de 2200uf - 25V (1)

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ESQUEMAS

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.gmelectronica.com.ar/catalogo/pag17.html

http://spanish.alibaba.com/products/6-digit-digital-counter-meter.html

http://www.plaquetodo.com/Cd2003/contador.htm