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1 ALUNO: JULIO YEE CHAN RA: 751784-0 TURMA: TUTELADO MATERIA: APS 7º SEMESTRE PROFESSOR: MARCO GARMS SANTANA DE PARNAÍBA 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO.......................................................................................................................03 CONTADOR UP DOWN.......................................................................................................04 SOFTWARE PROTHEUS.....................................................................................................05 ANEXOS..................................................................................................................................10 CONCLUSÃO.........................................................................................................................15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................16 3 INTRODUÇÃO Nesta atividade aplicaremos os conceitos adquiridos nas disciplinas de circuitos digitais, circuitos lógicos, circuitos eletrônicos e eletrônica digital, como objetivo de desenvolver um contador down digital de 0FFH a 00H. O que nós chamamos de contador digital down é o Circuito Integrado CD40192 que atesta a alta precisão de um display. Utilizando convencionalmente Flip-flops, contadores/divisores binários, portas lógicas, display LCD, implementamos um cronômetro que exibirá no display os minutos e segundos na seqüência de 0:00 até 2:15 min.Utilizamos o software Protheus para simulação do funcionamento do contador. Contador Up Down Contador Up Down Caminho Grupo Tecla de Atalho Parâmetros Entradas Tamanho do elemento Ícone Tabela de compatibilidade de firmwares Geração de Firmware O objetivo deste elemento é operar como um contador de eventos. Possui uma entrada para RESET do valor de contagem e um parâmetro de limite de contagem. A cada pulso (evento) na entrada de contagem, o valor do contador será incrementado de uma unidade até o limite definido. Para inseri-lo no programa deve selecionar no menu à esquerda o grupo “Básico” e clicar no botão correspondente Símbolo Contador Up Down Contador Up Down Programa/Editor Ladder/Elementos/Básicos Básico Nenhum 2 3 3 linhas compatibilidade de firmwares GI, GII, GII-DUO, G3, G3S, G3R O objetivo deste elemento é operar como um contador de eventos. Possui uma entrada para RESET do valor de contagem e um parâmetro de limite de contagem. A cada pulso (evento) na entrada de contagem, o valor do contador será incrementado de uma unidade até o limite lo no programa deve-se posicionar o cursor na posição desejada, selecionar no menu à esquerda o grupo “Básico” e clicar no botão correspondente 4 O objetivo deste elemento é operar como um contador de eventos. Possui uma entrada para RESET do valor de contagem e um parâmetro de limite de contagem. A cada pulso (evento) na entrada de contagem, o valor do contador será incrementado de uma unidade até o limite se posicionar o cursor na posição desejada, selecionar no menu à esquerda o grupo “Básico” e clicar no botão correspondente . 5 Parâmetros Descrição dos Parâmetros Parâmetro Tipo(s) Valores Descrição P1 M 0..Max(M) Representa o valor corrente da contagem do elemento e deve ser obrigatoriamente uma memória inteira (operador M). P2 M 0..Max(M) Representa o valor final (limite) da contagem do elemento e deve ser obrigatoriamente uma memória inteira (operador M)ou constante inteira (operador K). K 0..Max(K) Entradas Descrição das Entradas Entrada Função Estado Descrição A1 Contagem 0 Entrada de contagem do elemento contador. Permanece o valor atual igual ao valor corrente 0 → 1 Entrada de contagem do elemento contador. Sempre que houver uma transição desta entrada de desenergizada para energizada, o contador terá o seu valor de contagem incrementado ou decrementado de um (dependendo do estado A2 e A3). 1 Entrada de contagem do elemento contador. Incremento ou decremento de uma transição (dependendo do estado A2 e A3). 1 → 0 Entrada de contagem do elemento contador. Sempre que houver uma transição desta entrada de energizada para desenergizada, o contador manterá o valor corrente (dependendo do estado A2 e A3). 6 Descrição das Entradas A2 Sentido 0 Entrada que define o sentido da contagem do elemento contador. Se estiver desenergizada o contador será sempre decrementado (dependente dos pulsos em A1). 0 → 1 1 Entrada que define o sentido da contagem do elemento contador. Se estiver desenergizada o contador será sempre incrementado (dependente dos pulsos em A1). 1 → 0 A3 Ativação/Reset 0 Entrada de habilitação/reset do elemento contador. Quando estiver desenergizada, o contador estará desabilitado (sem contar) e, se a entrada A2 estiver inativa, o parâmetro P1 será carregado com o valor zero. Se a entrada A2 estiver ativa, o parâmetro P1 será carregado com o valor de P2. 0 → 1 Inativa, o parâmetro P1 será carregado com o valor zero. Se a entrada A2 estiver ativa,o parâmetro P1 será carregado com o valor de P2. 1 Habilita a operação do contador, dependendo das entradas A1 e A2. 1 → 0 Saída Descrição das Saídas Saída Função Estado Descrição B1 Energização Inativo Quando desativada indica que a contagem não foi finalizada ou a lógica não é verdadeira. 7 Descrição das Saídas Ativo Quando ativada indica o fim da contagem de pulsos programada. Este elemento é representado por um bloco funcional com três entradas e uma saída e precisa de dois operadores. O operador que aparece na parte superior do bloco (P1) guarda o valor corrente do contador e deve ser obrigatoriamente uma memória (operador M) e o inferior (P2) que representa o valor final da contagem, pode ser uma memória ou uma constante. A entrada inferior (A3) habilita a contagem (“Habilita”) e quando esta transitar do estado desenergizado para o energizado, o valor corrente passará a ser zero, se o sentido for “UP” ou passará a ser igual ao valor inicial da contagem se o sentido for “DOWN”. A entrada do meio do bloco (A2) indica o sentido da contagem, ou seja, se esta entrada for igual a 1 o valor corrente da contagem é incrementado a cada transição da entrada “Conta” e será decrementado caso seja igual a 0. A entrada superior (A1) é a de contagem (“Conta”). Para contar é necessário que a entrada “Habilita” esteja energizada. Cada vez que a entrada “Conta” transitar de desenergizada para energizada o valor de contagem será decrementado ou incrementado de um, dependendo da entrada de sentido. A saída (B1) indica se a contagem chegou ao final (contagem = 0, se sentido = 0 ou contagem = valor final, se sentido = 1) ou se o contador está parado ou desabilitado. A tabela a seguir representa a operação do contador unidirecional. Contador Contador Undirecional A tabela a seguir representa a operação do contador unidirecional. Contador Unidirecional A3-Habilita A1-Conta Operação Estado B1-Contou 0 0 Valor corrente = 0 Parado 0 0 → 1 0 Valor corrente =0 Parado 0 8 Contador Unidirecional 1 0 → 1 Incrementa valor corrente Contando 0 1 1 Valor corrente = valor final Parado 1 Contador Bidirecional Tabela de estado do Contador Bidirecional com Sentido = 1 Contador Bidirecional com Sentido = 1 A2-Habilita A1-Conta Operação Estado B1-Contou 0 0 Valor corrente = valor inicial Parado 0 0 → 1 0 Valor corrente =valor inicial Parado 0 1 0 → 1 Decrementa valor corrente Contando 0 1 1 Valor corrente = 0 parado 1 Note Nas tabelas de estado dos contadores: 0 (zero) representa um estado desenergizado, 1 (um) representa um estado energizado,0 → 1 representa uma transição do estado 0 para o estado 1 e 1 → 0 representa uma transição do estado 1 para o estado 0. 9 Utilizando o software Proteus para simulação temos: Figura 1.1 De acordo com a figura 1.1 temos: O circuito de clock foi gerado através do C.I 555 na configuração Astável, que gera no pino 3 um sinal de onda quadrada, com amplitude determinada na combinação de resistores e capacitores externos. O pulso gerado no circuito é 1hz, ele passará por um circuito promissor (Porta And) responsável por habilitar a contagem e em seguida conectará no primeiro CI 7490 (contador BCD). Os contadores foram utilizados CI 7490, ligados em cascata, um gerando clock para o outro, com configurações de reset, determinadas através de portas lógicas, resultando em quatro dígitos, unidade e dezena de segundo e unidade e dezena de minuto. O circuito permissor é controlado através de um CI 74109 (flip-flop JK), utilizando somente os pinos de set e reset e saída Q, sendo acionado pelo botão start, botão pause ou o circuito de porta lógica elaborado para desligar a contagem dos contadores quando o tempo for atingido. O circuito do botão de zero, foi incrementado no CI 7490, nos pinos 2 e 3 que quando em nível logico 1, força que o CI 7490 zere a sua saída independente do clock. 10 O circuito de decodificação, o contador utilizado CI7490 gera na saída contagem hexadecimal, que deve ser convertida para configuração do display de 7 segmentos, para realizar esta conversão utilizou-se o CI 4511 (Decodificador bcd). ANEXOS 1 1 1 0 0 0 0 0 X 1 X 1 X 1 0 X E 0 1 1 0 1 0 0 0 0 X 1 X 1 0 X X 1 D 0 1 1 0 0 0 0 0 0 X 1 X 1 0 X 0 X C 0 1 0 1 1 0 0 0 0 X 1 0 X X 1 X 1 B 0 1 0 1 0 0 0 0 0 X 1 0 X X 1 0 X A 0 1 0 0 1 0 0 0 0 X 1 0 X 0 X X 1 9 0 1 0 0 0 1 0 0 1 X 0 0 X 0 X 1 X 8 9 0 1 1 1 1 0 0 0 1 X X 1 X 1 X 1 7 8 0 1 1 0 0 1 1 1 0 X X 0 X 0 1 X 6 7 0 1 0 1 0 1 1 0 0 X X 0 1 X X 1 5 C 0 1 0 0 0 1 0 1 0 X X 0 0 X 1 X 4 A 0 0 1 1 0 1 0 0 0 X 1 X X 1 X 1 3 8 0 0 1 0 0 0 1 1 0 X 0 X X 0 1 X 2 6 0 0 0 1 0 0 1 0 0 X 0 X 1 X X 1 1 4 5.1 Tabela de excitação do contador 0 a 9 : 5.2.2 .Montagem dos circuitos no protobord 11 5.2.3 .Montagem dos botões de acionamento junto com CI. 5.2.4 . Montagem dos componentes na placa de fenolit. 12 5.4. Lista de Componentes Componentes Modelo Quant preço unit (R$) Total (R$) led vermelho 2 0,8 1,6 74ls09 2 3,2 6,4 4071 2 0,7 1,4 4511 2 2 4 4081 2 0,8 1,6 74ls109 2 1,3 2,6 555 2 0,7 1,4 chave trava 1 1,2 1,2 chave táctil. 1 1 1 cap 10uf / 25V 1 1,2 1,2 cap 0,1uf/ 25V 1 1 1 display 7 seg 1 0,8 0,8 Resistor 35 0,2 7 Placa de fenolite 1 25 25 Total 56,2 Datashet 13 14 15 CONCLUSÃO Este projeto teve por objetivo integrar de forma pratica através da montagem os conhecimentos adquiridos no decorrer do curso. Foi possível visualizar de forma clara e objetiva o funcionamento do cronômetro e a função de cada bloco do circuito. Durante o desenvolvimento do trabalho foi aprofundado os conceitos sobre os contadores, geração de clock e circuitos de controle. 16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] Contadores binários. Disponível em: https://doc.hitecnologia.com.br/spdsw/_files_elem/lad_UD.html [2] CI 555. Disponível em: <http://www.eletronica24h.com.br/CURSOAO/aparte3/aulas/Aula555_ 01.html>. Acesso em 27 de novembro de 2011. [3] TOCCI, R.J. & WIDMER,N.S. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 8a ed, Prentice-Hall, 2003 [4] DM7408: Quad 2-Input AND GATES. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/166/500074_DS.pdf>. Acesso em: 23 de novembro de 2011. [5] DM7490: Decade and Binary Counter. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/50/231825_DS.pdf>. Acesso em: 23 de novembro de 2011. [6] 4511: BCD-to-7 Segment Latch/Decoder/Driver. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/320/239110_DS.pdf>. Acesso em: 23 de novembro de 2011. [7] 555: Single timer. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/LM555.pdf>. Acesso em: 23 de novembro de 2011. [8] 7474: D Flip-Flop. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/496891_DS.pdf>. Acesso em: 23 de novembro de 2011. [9] Pequena História das Invenções. São Paulo: Abril S.A. Cultural e Industrial, 1976. Bibliografia: Pequena História das Invenções. São Paulo: Abril S.A. Cultural e Industrial, 1976.
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