Contador 0-9 con display y 555 Contador decimal con multivibrador integrado

Tabla de Contenido ________________________________________________________________________________

DEFINICIÓN

FUNCIONAMIENTO

REFERENCIAS

LISTA DE PARTES

ENSAMBLE

DEFINICIÓN

Un contador es un circuito secuencial capaz de realizar un cómputo de los impulsos que recibe en

la entrada destinada a tal efecto. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario.

Circuito integrado 74LS90.

El 74LS90 es un contador de décadas con salida BCD en binario, con cada entrada de reloj se

mueven las 4 salidas para contar en binario de 0 (0000) hasta 9 (1001).

Ilustración 1 Distribución de los pines del 74ls90.

Circuito integrado 7447

El decodificador integrado 7447 es un circuito lógico que convierte el código binario de entrada en

formato BCD a niveles lógicos que permiten activar un display de 7 segmentos en donde la

posición de cada barra forma el número decodificado. El símbolo lógico se encuentran en la

Ilustración 2 y la tabla de verdad del 7447 se encuentran en la tabla.

Ilustración 2 Símbolo del 7447 y distribución de los pines

Tabla de verdad del 7447

Display 7 segmentos

El display de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en

muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad.

Está constituido por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas,

estratégicamente ubicados en segmentos de tal forma que forme un número “8.”

Circuito integrado 555

El circuito integrado 555 es de bajo costo y de grandes

prestaciones. Entre sus aplicaciones principales cabe destacar

las de multivibrador astable y monoestable.

Además de ser tan versátil contiene una precisión aceptable para la mayoría de los circuitos que requieren controlar el tiempo, su funcionamiento depende únicamente de los componentes pasivos externos que se le interconectan al microcircuito 555.

L T RBI D C B A BI/RBO a b c d e f g

H H L L L L H L L L L L L H

H X L L L H H H L L H H H H

H X L L H L H L L H L L H L

H X L L H H H L L L L H H L

H X L H L L H H L L H H L L

H X L H L H H L H L L H L L

H X L H H L H H H L L L L L

H X L H H H H L L L H H H H

H X H L L L H L L L L L L L

H X H L L H H L L L H H L L

H X H L H L H H H H L L H L

H X H L H H H H H L L H H L

H X H H L L H H L H H H L L

H X H H L H H L H H L H L L

H X H H H L H H H H L L L L

H X H H H H H H H H H H H H

X X X X X X L H H H H H H H

H L L L L L L H H H H H H H

L X X X X X H L L L L L L L

El microcircuito 555 es un circuito de tiempo que tiene las siguientes características:

• La corriente máxima de salida es de 200 mA cuando la terminal (3) de salida se encuentra

conectada directamente a tierra.

• Los retardos de tiempo de ascenso y descenso son idénticos y tienen un valor de 100 nseg.

• La fuente de alimentación puede tener un rango que va desde 4.5 Volts hasta 16 Volts de

CD.

• Los valores de las resistencias R1 y R2 conectadas exteriormente van desde 1 ohms hasta

100kohms para obtener una corrimiento de temperatura de 0.5% a 1% de error en la

precisión, el valor máximo a utilizarse en la suma de las dos

resistencias es de 20 Mohms.

• El valor del capacitor externo contiene únicamente las limitaciones proporcionadas por su fabricante.

• La temperatura máxima que soporta cuando se están soldando sus terminales es de 330 centígrados durante 19 segundos.

• La disipación de potencia o transferencia de energía que se pierde en la terminal de salida por medio de calor es de 600 mW

Ilustración 3 Encapsulado del 555

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de nuestro circuito lo podemos dividir en tres, la primera parte está constituida

por un temporizador 555 el cual se encuentra en una configuración estable y nos entrega una

señal cuadrada con una frecuencia variable dependiendo del valor que tenga el potenciómetro R3.

Ilustración 4 Circuito del oscilador con un temporizador 555 en modo astable, se tiene a la salida un tren de impulsos cuadrados con una frecuencia variable dependiendo del valor que tenga R3.

La segunda parte es un 74ls90, este es el encargado de llevar el conteo de los pulsos que le llegan

de nuestro temporizador 555.

El 74ls90 nos da el resultado de su conteo en un número binario, el cual es la representación del

número en decimal. Por ejemplo:

Número Decimal Número Binario Número Decimal Número Binario

0 0000 5 0101

1 0001 6 0110

2 0010 7 0111

3 0011 8 1000

4 0100 9 1001

La tercera parte está conformada por un C.I 7447 y un display de 7 segmentos con ánodo común.

El 7447 recibe en sus entradas (IA-ID) la composición del número binario emitido por el 7447,

dando en sus salidas el código necesario para la activación de los segmentos que formen el

número decimal que representa al binario recibido.

Cada uno de los segmentos que forman el display de 7 segmentos, se les denomina a, b, c,

d, e, f y g. Y están ensamblados de tal forma que se permite activar cada segmento por

separado permitiendo formar cualquier dígito numérico.

Ilustración 6, Configuración y distribución del los leds, de un display de 7 segmentos en

ánodo y cátodo común.

Los hay de dos tipos:

• Ánodo común: en este todos los ánodos de los leds o segmentos están unidos internamente a una patita común que debe ser conectada a potencial positivo(nivel “1”).

Aquí se tiene “0010”

0 1

0 0

Aquí se tiene “1011011”

1 0 1 1 0

1

1 1

Ilustración 5 Conexiones del 74ls90 y el 7447

El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”).

• Cátodo común: En este todos los cátodos de los leds o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial negativo (nivel “0”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial positivo (nivel “1”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que limite el paso de la corriente.

En la ilustración 6, se muestra cada uno de los posibles dígitos que se pueden desplegar en el

display de siete segmentos.

cero uno dos tres cuatro cinco seis siete ocho nueve

Ilustración 7, Dígitos que se pueden mostrar en el display de 7 segmentos.

En nuestro Kit para poder para poder desplegar los números que se muestran en la ilustración 7,

se tiene que encender cada uno de los segmentos en el de la siguiente manera:

Numero a b c d e f g

0 1 1 1 1 1 1 0

1 0 1 1 0 0 0 0

2 1 1 0 1 1 0 1

3 1 1 1 1 0 0 1

4 0 1 1 0 0 1 1

5 1 0 1 1 0 1 1

6 1 0 1 1 1 1 1

7 1 1 1 0 0 0 0

8 1 1 1 1 1 1 1

9 1 1 1 1 0 1 1

LISTA DE PARTES

C14 Capacitor electrolítico 0.1uF

C15 Capacitor electrolítico 22uF

C16 Capacitor electrolítico 10uF

D2, D3, D5 1N4148

D4 Display de 7 segmentos

X4 Terminal de 2 pines

IC7 NE555

IC8 SN74LS47N

IC9 SN74LS90N

IC10 Regulador de 5V MC7805CT

R39 Resistencia de 10kΩ (café-negro-naranja)

R41 – R47 Resistencia de 330 Ω (naranja-naranja-café)

R40 Potenciómetro de 10k Ω

PCB Tabla de cobre

ENSAMBLE

Para ensamblar el contador identifique cada uno

de los componentes, colóquelos y suéldelos en la

tabla de cobre (PCB) como lo indica las figuras

impresas en él.

Para ajustar la velocidad del contador mueva

hacia la izquierda o derecha con un desarmador

el potenciómetro.

El Voltaje de operación es desde 9V hasta 18V