Reporte de Proyecto Reloj Digital

8/3/2019 Reporte de Proyecto Reloj Digital

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Circuitos Digitales

Maestro:

Jorge Seplveda Baldenebro

Tema:

Proyecto Final

Por:

y Lorenzo ngel Gallegos Pastrano

Grado:

3er Cuatrimestre

Fecha de entrega:

Martes 10/08/2010, Tijuana Baja California

Calificacin: _____________________


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ndice

Introduccin ___________________________________________________________3

Objetivo ______________________________________________________________4

Fundamentacin Terica _________________________________________________5

Material ______________________________________________________________6

Implementacin del diseo ______________________________________________7

Diagramas y resultados ________________________________________________11

Conclusiones _________________________________________________________13

Bibliografa ___________________________________________________________13


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Introduccin

El reloj digital desde su invencin en 1956 y gracias a lacomercializacin de los circuitos integrados, casi una dcada mas tarde, hasido una solucin fiable, precisa y econmica para reemplazar la formamecnica que hasta hoy se sigue utilizando en los relojes de cuarzo, paramedir lo que para el hombre ha sido desde el principio de los tiempos un factorbastante importante en la vida, que es el tiempo.

En este proyecto se pretende armar desde cero, un reloj digital, usandocomo base los conocimientos adquiridos en la materia de Circuitos Digitales 1,utilizando material que esta a nuestro alcance.


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Objetivo

El objetivo de este proyecto es reforzar el conocimiento adquirido acerca delfuncionamiento de los circuitos digitales, as como tambin, lograr comprender elfuncionamiento del reloj, en su estructura interna.

Utilizar un protoboard para construirlo, auxilindonos de los display de 7 segmentos.

Construir reloj que marque la hora en formato militar, es decir, 00:00:00 a 23:59:59.


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Fundamentacin Terica

Desde hace varios siglos el hombre ha establecido su relacin con eltiempo, identificando patrones, como el da y la noche, las estaciones del ao,sucesos astrolgicos peridicos, por tal motivo, desde tiempos muy antiguos sehan construido diversos tipos de sistemas para medirlo, como calendarios,relojes mecnicos, etc.

A mediados de nuestro siglo, con el auge de la tecnologa electrnica, seha hecho el aporte a este factor tan importante en la vida del ser humano comoes el reloj.

Todos los relojes electrnicos utilizan un tren de pulsos de frecuencia

muy precisa, generado por un cristal de cuarzo o una base de tiempo, y dividensucesivamente esta frecuencia hasta lograr pulsos muy exactos de un segundoo fraccin. Los pulsos de segundos se cuentan en orden progresivo y cuando lacuenta llega a sesenta se produce un pulso de minuto. A continuacin estospulsos se cuentan y cuando han transcurrido sesenta se entrega un pulsocorrespondiente a una hora. Cada vez que se presentan los pulsos desegundos, minutos y horas, se muestran en los displays correspondientes.

En este caso, haremos uso de componentes electrnicos para generarlos pulsos y ajustarlos de igual manera.


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Material

Para construir un reloj digital, ser necesario el siguiente material:

1. Seis (6) Circuitos Integrados 7490 (Contadores de decadas).2. Seis (6) Circuitos Integrados 7447 (Decodificadores).3. Dos (2) Circuitos Integrados 7408 (AND).4. Un (1) Circuito Integrado 7404 (NOT).5. Un (1) Circuito Integrado 7432 (OR)6. Una (1) Protoboard.7. Tres (3) Display de 7 segmentos Dobles o Seis (6) Display de 7

segmentos sencillos.8. Cuarenta y dos (42) resistencias de 330 ohm.9. Un (1) Circuito Integrado LM555 o NE555.10. Un (1) Potenciometro de 50 K.11. Un (1) Capacitor o condensador de 100mF.12. Una (1) Fuente de 5 Voltios.13. Un (1) Multimetro digital14. Pinzas, y alambres conectores.


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Implementacin del diseo

Nuestro primer paso es crear el contador de los segundos y minutos, ya

que los contadores con que contamos 7490, son contadores de 0 a 9 ynecesitamos configurarlos para poder lograr el conteo que necesitamos, 0 a 5 y0 a 9.

El CI 7490 tiene 4 salidas QA, QB, QC, QD (como se muestra en lafigura), quenos permite obtener una salida digital de 4 bits contando de cerohasta 9, este ser el segundo segmento de los segundos.

En la siguiente tabla, muestro brevemente las salidas que produce el7490, en su funcin de contador:

QD QC QB QA

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1


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Creando el divisor por 10 con el 7490

Para crear a un Divisor/Contador por 10, conectamos el pin 5 a +5voltios y el pin 10 a tierra para darle Energa al Chip. Despus conectamos elpin 12 al pin 1 (haciendo puente) y posteriormente el pin 2, 3, 6, y 7 a tierra.

Conectamos los pulsos del reloj LM555 (o un contador anterior) en el pin 14. Elresultado aparece en QA, QB, QC y QD. Usamos el resultado del pin 11 paraconectar a la prxima fase.

Creando el divisor por 6 con el 7490Configurando este circuito de otra manera es posible que haga la

divisin por 6 que seria lo que necesitamos para obtener el primer segmento delos segundos.Para crear a un Divisor/Contador por 6, conectamos el pin 5 a +5 voltios y elpin 10 a tierra para darle Energa al Chip. Despus conectamos el pin 12 al pin

1 y posteriormente el pin 6 y 7 a tierra. Conectamos el pin 2 al pin 9 y el pin 3 alpin 8. Conectamos la seal de entrada (o un contador anterior) en el pin 14. Elresultado aparece en QA, QB y QC. Use el pin 3 para conectar a la prximafase, como muestra la grafica.


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Se repite el paso para los minutos, con la diferencia de las horas, ya quenecesitamos realizar la divisin por dos y por cuatro.

Como se puede apreciar en la figura anterior, el circuito de la partesuperior recibe una secuencia de pulsos, para nuestro caso estos pulsos fueronobtenidos mediante un reloj LM555 configurado con un condensador grande

(100mF) y un restato de 50K, el envo del pulso esta a cargo del circuitointegrado LM555 y su tiempo depende de la carga y descarga del capacitor,para calibrar el pulso se utiliza el potencimetro o resistencia variable con laayuda de un reloj o un cronmetro.


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Mostrando el tiempo como nmeros decimales

Para desplegar el tiempo como nmeros decimales, necesitamos usar los7447.

ara conectar el 7490 al 7447 fue necesario seguir las siguientes instrucciones:

Suministramos +5 voltios al pin 16 y conectamos el pin 8 con tierra para dar energa alCI 7447. Conectamos QA, QB, QC y QD de un 7490 a los pines 7, 1, 2 y 6 de los 7447,

respectivamente. Conectamos resistencias de 330-ohm a los pines 13, 12, 11, 10, 9, 15 y14 de los 7447, y posteriormente conectamos esas resistencias a los puntos, b, c, d, e, f,

y g de los Display de 7 segmentos, esto sin olvidar que el nodo comn de los Displayde 7-segmentos debe ir a +5 voltios.

Finalmente para desplegar la hora en formato Militar, es decir de 00:00hasta 23:59, es necesario hacer algunas modificaciones al Ultimo CI 7490, queconsisten en usar las entradas de R de los 7490 reconocer el nmero 24binario y usar la salida para establecer la hora.


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Diagramas y resultados

El siguiente diagrama fue utilizado en la construccin del reloj, sin incluir

la construccin del temporizador.


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En la siguiente fotografa se muestra el trabajo terminado y en

funcionamiento.

En la siguiente direccin un breve video del reloj creado en este proyecto, en

funcionamiento: http://www.youtube.com/watch?v=FZnbg4C_Plk


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Conclusin.

Con la implementacin de este proyecto, aun que no he diseado

completamente el funcionamiento del reloj, he comprendido a fondo, el uso detodos los recursos utilizados, compuertas lgicas, decodificadores de binario a

decimal, contadores de dcadas, temporizador y el uso de display de 7

segmentos, as como la lgica que sigue el reloj para operar de manera

congruente.

Bibliografa.

http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/clocks-watches/digital-clock.htm

http://www.forosdeelectronica.com/f25/reloj-digital-1903/

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