UNIJUI - Universidade Regional do Noroeste do Estado do RS

EGE – Curso de Engenharia Elétrica

Eletrônica Digital І І

Aula Prática n° 2

Montagem e Análise de Circuitos Decodificadores e Contadores

Éderson Possobom Pereira RG 696201

Glédson Rodrigues Aguiar RG 738951

Jorge Luis Richter RG 735491

Vinicius Basso Vieira RG 679919

Prof. Julio Bolacell

Maio - 2012

Ijuí

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Montagem e Análise de Circuitos Decodificadores e Contadores

Éderson Possobom Pereira RG 696201

Glédson Rodrigues Aguiar RG 738951

Jorge Luis Richter RG 735491

Vinicius Basso Vieira RG 679919

Prof. Julio Bolacell

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ÍNDICE

INTRODUÇÃO ............................................................................................................4

1 PREPARAÇÃO .........................................................................................................5 1.1 Decodificador BCD para 7 Segmentos...............................................................5 1.2 Display 7 Segmentos ............................................................................................5 1.3 Contador BCD Decimal ......................................................................................6 1.4 Oscilador Schmitt Trigger ..................................................................................6

2 ETAPA EXPERIMENTAL.....................................................................................7 2.1 Montagem 01 (Decodificador BCD para Display 7 Segmentos)......................7 2.2 Montagem 02 (Decodificador BCD para Display com Contador e Clock).....9

CONCLUSÃO......................................................................................................11

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................12

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INTRODUÇÃO

Este Relatório trata de todos os resultados obtidos na segunda aula prática de

Eletrônica Digital ІІ, o escopo desta aula foi fazer as montagens e análises de Circuitos

Decodificadores BCD para Display 7 Segmentos e a incorporação de Contador BCD

associado a um Clock nestes Circuitos Decodificadores.

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1 PREPARAÇÃO

1.1 Decodificador BCD para 7 Segmentos

Um Decodificador recebe um sinal em código específico (no caso BCD), e

converte para um sinal diferente que possa ser aplicado em outro sistema (no caso um

Display 7 Segmentos), sendo assim o Decodificador “faz o papel” de interface entre dois

Circuitos que operam com sinais diferentes, o decodificador recebe o sinal em um formato

e o converte em outro.

Poderíamos construir um Decodificador a partir de uma Tabela verdade onde os

sinais de entrada do Decodificador seriam as Variáveis de entrada da Tabela verdade, as

saídas da Tabela verdade por sua vez seriam as saídas do Decodificador. Como no caso

temos 7 saídas distintas, configura um Circuito Combinacional. Após adquirirmos a Tabela

verdade, partimos para os Mapas de Karnaugh referentes a cada saída, adquirindo assim a

expressão que estrutura cada circuito respectivo a cada saída. Porém existem Circuitos

Integrados que já vem com o Circuito combinacional Decodificador pronto, como

exemplos os CI’s 7447 e 4511.

1.2 Display 7 Segmentos

O Display 7 Segmentos é formado por 7 Leds que são dispostos fisicamente de

forma a representar qualquer número de 0 a 9 conforme alimentarmos este. Existem dois

tipos básicos de Display 7 Segmentos, de Anodo comum que une os Anodos dos 7 Leds

em um único terminal , e o Display de Catodo comum que une os Catodos dos 7 Leds em

um único terminal.

O Terminal comum vai conectado direto na alimentação, ou seja, no caso do

Anodo comum o terminal comum é conectado em VCC, no caso do Catodo comum o

terminal comum é aterrado.

A diferença principal entre os dois é que para acionar os segmentos do Display

Anodo comum é necessário um potencial baixo (Low) nas suas entradas, já no Display

Catodo comum é necessário um potencial alto (High) nas suas entradas. Como exemplos

destas diferenças podemos citar duas situações, se for usar um CI 7447 é usado um Display

Anodo comum, já se for usado um CI 4511 é usado um Display Catodo comum, pois em

ambas situações é adequado o tipo de saída do Decodificador com a entrada do Display,

para que se fosse possível utilizar respectivo Display diferente, seria necessário em ambas

situações incorporação de uma porta NOT em cada saída do Decodificador. Deve ser usado

Resistor para limitar a Corrente em cada entrada do Display.

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1.3 Contador BCD Decimal

O contador BCD decimal não opera por valores variáveis de entrada, ele opera por

pulsos, sendo que a cada pulso que recebe em seu Clock acresce em seu valor de saída a

soma de um número binário, sendo assim forma um código BCD em sua saída que

representa valores de 0 a 9. um contador BCD decimal pode representar valores de uma

faixa numérica dos decimais, sendo assim, para representarmos unidade e dezena

precisamos de dois contadores e dois displays. Para unidade, dezena e centena precisamos

de três contadores e três displays, observando claro que cada display precisa do seu

respectivo decodificador e resistores de limite de corrente. Para associarmos contadores

para unidade, dezena, centena, etc. Devemos conectar a saída mais significante do contador

ligeiramente menos significante à entrada de clock do contador ligeiramente mais

significante.

1.4 Oscilador Schmitt Trigger

O Oscilador que está disposto no material trata de um Oscilador Schmitt Trigger

que usa um CI 4093, este Oscilador é baseado no tempo de carga e descarga de um

capacitor, no caso de 1µF, que é carregado e descarregado através de um resistor, no caso

1MΩ, nesta configuração temos um clock de freqüência próximo a 1Hz com ciclo de

trabalho próximo a 50%.

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2 ETAPA EXPERIMENTAL

2.1 Montagem 01 (Decodificador BCD para Display 7 Segmentos)

Esta montagem foi feita conforme a orientação do material de aula disposto no

exemplo 01, o esquema elétrico está disposto na figura 1 – Decodificador BCD para

Display 7 Segmentos (Exemplo 01). Variamos manualmente os níveis das entradas BCD e

visualizamos os respectivos números no Display 7 segmentos. A Tabela 01 – Resultados

Montagem 01 mostra os números visualizados no Display conforme as configurações das

respectivas entradas BCD. Está disposta a fotografia da primeira montagem na figura 02 –

Foto Decodificador BCD para 7 Segmentos.

Como não havia display catodo comum, substituímos este por um display anodo

comum e utilizamos outro decodificador BCD para 7 segmentos, utilizamos CI 7447.

figura 01 - Decodificador BCD para Display 7 Segmentos (Exemplo 01)

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Entradas BCD Saída do Decodificador D C B A Numero visualizado 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8 1 0 0 1 9

Tabela 01 – Resultados Montagem 01

figura 02 – Foto Decodificador BCD para 7 Segmentos

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2.2 Montagem 02 (Decodificador BCD para Display com Contador e Clock)

Esta montagem está disponível no material de aula exemplo 05, utilizamos como

decodificador BCD par 7 segmentos e Display o Circuito montado na montagem 01,

acrescentamos apenas um Contador (CI 4510) e um Oscilador Schmitt Trigger (utilizando

CI 4093).

Observamos que o Display indicava números de 0 a 9 a cada pulso do clock, sendo

que após chegar ao numero 9 o contador retornava ao número 0 e começava novamente a

contagem, com ciclo perpétuo nestas condições. O esquema elétrico do Circuito montado

está disposto na figura 03 – Montagem 02 (Display, Decodificador, Contador e Clock), a

fotografia desta montagem está disposta na figura 04 – Foto Montagem 02.

figura 03 – Montagem 02 (Display, Decodificador, Contador e Clock)

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figura 04 – Foto Montagem 02

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CONCLUSÃO

Concluímos que esta aula prática nos demonstrou o funcionamento de um

Decodificador e como configuramos as ligações deste a um Display, notamos também que

o Decodificador em conjunto com Display configura um Circuito que serve de interface,

onde podemos interagir ou manipular o Circuito ou equipamento que exibe seus

parâmetros ou valores no display, no caso da aula prática o contador associado ao clock

tinha como interface o decodificador associado ao display. É evidente que estes Circuitos

tem muita aplicabilidade e rotineiramente nos deparamos com equipamentos que utilizam

deste princípio em seu funcionamento, como exemplos podemos citar relógios digitais e

calculadoras.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

IDOETA, I. V. Elementos de Eletrônica Digital. São Paulo: Érica, 1990.