Trabalho sobre circuitos lógicos utilizando decodificador e display de sete segmentos

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Nome: Maria Luisa Dias Paiva 
Data: 17/06/2021 
 
1. Introdução 
 
Esse projeto tem como objetivo projetar um sistema que colete as 
informações passadas por um sensor ultrassônico, que mede o nível de 
material dentro de um tanque, e transformar isso em uma informação que 
seja facilmente entendida por um não técnico. 
 
Além disso também é necessário que exista duas lâmpadas que sejam 
acendidas de acordo com certas condições. 
 
Para um maior compreendimento do problema os seguintes aspectos são 
importantes: 
• O sensor informa o nível em metros 
• A medição do sensor é de 0 (vazio) até 9 (cheio) 
• Uma lâmpada L1 deve ligar quando o nível for maior ou igual a 7 
metros 
• Uma lâmpada L2 deve ligar quando o nível for menor ou igual a 3 
 
2. Resolução 
 
Para resolver o problema abordado os seguintes passos foram seguidos 
 
2.1 Interpretação e Definição dos componentes utilizados 
 
O primeiro passo foi definir os fatores abaixo: 
• O que é a entrada? 
• O que é a saída? 
• Como será mostrado o nível do tanque para um usuário não 
técnico? 
• Quais conceitos serão utilizados? 
 
Analisando o problema e pensado em soluções foi encontrado as 
respostas para essas quatro perguntas. Sendo elas explicadas a 
seguir. 
 
No enunciado é mencionado que as informações coletadas pelo 
sensor são disponibilizadas em saídas binárias: A, B, C e D. Essas 
saídas binárias são as entradas do sistema montado, já que essa é a 
informação mandada pelo sensor. 
 
A forma encontrada de demonstrar o que está acontecendo no circuito 
para uma pessoa leiga foi através de um display de sete segmentos 
que apresenta os valores lidos pelo sensor. 
 
Porém, com a escolha de usar um display de sete segmentos se fez 
necessário utilizar um decodificador TTL 7447 para transformar os 
dados lidos pelo sensor em sinais de saída que o display conseguisse 
ler. 
 
Com isso, foi possível definir as entradas e a saídas ficando da 
seguinte forma: 
• Entradas 
o As saídas binárias do sensor: A, B, C e D 
• Saídas 
o Os segmentos do display: a, b, c, d, e, f e g 
o As duas lâmpadas: L1 e L2 
 
Por fim com todos as informações iniciais definidas, foi feito a análise 
do conhecimento necessário, sendo eles: 
• Circuitos Lógicos 
• Mapa de Karnaugh 
• Circuitos Combinacionais 
• Decodificadores 
 
2.2 Tabela verdade 
 
Após definir e analisar como seria a solução foi iniciado o projeto. 
Primeiramente foi feito a tabela verdade contendo: as entradas, as 
saídas e os respectivos caracteres, como mostra abaixo. 
 
Figura 1 – Tabela verdade do sistema 
 
 
 
2.3 Mapas de karnaught para cada saída 
 
A partir da tabela verdade foi feito um mapa de karnaught para cada 
saída. Abaixo é mostrada cada um dos mapas 
 
Figura 2 – Mapa de karnaught de (a) 
 
 
 
Figura 3 - Mapa de karnaught de (b) 
 
Figura 4 - Mapa de karnaught de (c) 
 
 
Figura 5 - Mapa de karnaught de (d) 
 
 
Figura 6 - Mapa de karnaught de (e) 
 
 
Figura 7 - Mapa de karnaught de (f) 
 
 
Figura 8 - Mapa de karnaught de (g) 
 
 
Figura 9 – Mapa de karnaught de L1 
 
 
Figura 10 – Mapa de karnaught de L2 
 
 
 
 
2.4 Circuito lógico no Logisim 
 
Depois de realizar cada mapa foi feito o circuito lógico no Logisim. O 
resultado está abaixo: 
 
Figura 11 – Circuito Lógico do sistema no Logisim 
 
 
3. Conclusão 
 
A partir da execução desse projeto foi possível entender a aplicação dos 
conceitos trabalhados durante a matéria de eletrônica digital. 
Principalmente os conceitos de circuitos combinacionais e 
decodificadores. 
 
Além disso, esse trabalho também auxilio no entendimento teórico, já que 
para garantir a funcionabilidade do sistema foi preciso realizar diversos 
testes com o logisim, facilitando assim o compreendimento de 
funcionamento do mesmo.