Dado Eletr Nico(2)

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PROJETO DE DADO ELETRÔNICO

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  • Dado Eletrnico

    Dado ELEtrnico

    Disciplina: Sistemas Digitais

  • Fases de montagem e aprimoramento

  • (Projeto com contador dcada)

  • Circuitos Integrados utilizados555-O CI 555 montado como astvel, dessa forma, para seu funcionamento foram utilizados e feitos as seguintes operaes:Pino 1 Ligado ao terra.Pino 2 A sada deste pino vai para o pino 6, que est ligado junto a um capacitor.Pino 3- Pino de sada, responsvel por enviar o pulso de clock para outros locais.Pino 4 Ligado ao Vcc.Pino 5 Ligado ao Capacitor de Polister de 22 nanoFarad.Pino 6 Pino interligado ao pino 2 e ligado ao Capacitor Eletroltico de 0.1 microFarad.Pino 7 Ligado entre as duas resistncias em srie de valor 10k e 22k.Pino 8 Alimentao do CI, ligado ao Vcc.

  • TH TH = 0,69(R1+R2)CTH = 0,69(10+22)0,1x10-6TH = 0,69.32x103.0,1x10-6TH = 0,69.3,2x104.0,1x10-6TH = 0,2208x10-2TH = 0,0022 segundos (aproximadamente)

    TL = 0,69.R2.CTL = 0,69.22x103.0,1x10-6TL = 0,69.2,2x104.0,1x10-6TL = 0,1518x10-2TL = 0,0015 segundos (aproximadamente)

  • CI 4518 (Dual contador BCD): Este CI tem, por objetivo, fazer o papel do contador do projeto. Ele constitudo de 16 pinos, sendo que cada lado (direito e esquerdo) do CI representa um contador de 0 a 9, ou seja, ele capaz de representar a contagem de 0 at 99.Partes do Circuito Integrado 4518Pino 1 Entrada de pulso de clock.Pino 2 Enable.Observao: A contagem pode ser feita de duas maneiras. A primeira consiste na ligao do pulso de clock ao pino 1 e a segunda na ligao do pulso de clock no pino 2 e o pino 1 ligado ao Vcc.Pino 3 Sada QAPino 4 Sada QBPino 5 Sada QCPino 6- Sada QDPino 7 Reset tem a funo de zerar a contagem em um determinado nmero quando feita a lgica para o mesmo.

  • Pino 8 Ligado ao terra.Pino 9 Entrada do pulso de clock do segundo contador.Pino 10 Enable do segundo contador.A observao sobre o pino 1 e 2 vale tambm para os pinos 9 e 10.Pino 11 Sada QA do segundo contador.Pino 12 Sada QB do segundo contador.Pino 13 Sada QC do segundo contador.Pino 14 Sada QD do segundo contador.Pino 15 Reset do segundo contador.Pino 16 Pino de alimentao ligado ao Vcc.

  • CI 4511 (Decodificador BCD 7 segmentos):Este CI tem, por objetivo, decodificar as sadas do contador para um display de 7 segmentos representando, assim, a contagem dos nmeros. Partes do Circuito Integrado 4511:Pino 1 Entrada de QB, vinda do contador.Pino 2 Entrada de QC, vinda do contador.Pino 3, Pino 4 e Pino 5 - Em operao normal,as entradas Lamp Test e Ripple Blanking Input so ligadas em nvel lgico Alto,e a entrada Enable ligada em nvel lgico Baixo.Pino 6 Entrada de QD vinda do contador.Pino 7 Entrada de QA vinda do contador.

  • Pino 8 Alimentao ao terra.Pino 9 Sada para o segmento E.Pino 10 Sada para o segmento D.Pino 11 Sada para o segmento C.Pino 12 Sada para o segmento B.Pino 13 Sada para o segmento A.Pino 14 Sada para o segmento G.Pino 15 Sada para o segmento F.Pino 16 Alimentao ao Vcc.

  • CI 4025 (Porta NOR de 3 entradas):Este CI tem, por objetivo, informar que o estado do nmero zero, que no contm no Dado Eletrnico, seja interpretado como um passar a vez. Dessa forma, este nmero ao aparecer no display ir fazer com que um LED acenda informando que a pessoa dever jogar o Dado novamente.Este CI foi utilizado especificamente para o nosso tipo de projeto, pois como ele de trs entradas e ns possumos somente os estados de QA, QB e QC ele ser muito til. Como fazer com que um LED acenda quando o Dado informar o nmero zero (000)?O princpio da Tabela-Verdade envolvendo variveis que sero introduzidas em portas NOR de que somente ir sair nvel Alto se todas as entradas estiverem em nvel Baixo. Assim, o estado 000 ir gerar sada de nvel Alto enquanto as demais entradas como 001, 010, 100, etc. iro gerar um nvel baixo.

  • Partes do Circuito Integrado 4025 Pino 1 Entrada 1 da segunda porta NORPino 2 Entrada 2 da segunda porta NORPino 3 Entrada 1 da primeira porta NORPino 4 Entrada 2 da primeira porta NORPino 5 Entrada 3 da primeira porta NORPino 6 Sada da primeira porta NORPino 7 Alimentao ao terra.Pino 8 Entrada 3 da segunda porta NORPino 9 Sada da segunda porta NORPino 10 Sada da terceira porta NORPino 11 Entrada 1 da terceira porta NORPino 12 Entrada 2 da terceira porta NORPino 13 Entrada 3 da terceira porta NORPino 14 Alimentao ao Vcc.

  • CI 4073 (3 portas AND de trs entradas):Este CI tem, por objetivo, impedir que o nmero 7 (111) aparea no Display. Como um dado possui nmeros entre 1 e 6 e o contador de 8 estados, o nmero 7 no pode aparecer. Dessa forma, deve-se ligar QA, QB e QC nas entradas de uma AND de trs entradas e mandar a sada para o pino 7 do CI 4518, que tem a funo de resetar um nmero.

  • Pino 1 Entrada 1 da segunda porta ANDPino 2 Entrada 2 da segunda porta ANDPino 3 Entrada 1 da primeira porta ANDPino 4 Entrada 2 da primeira porta ANDPino 5 Entrada 3 da primeira porta ANDPino 6 Sada da primeira porta ANDPino 7 Alimentao ao terra.Pino 8 Entrada 3 da segunda porta ANDPino 9 Sada da segunda porta ANDPino 10 Sada da terceira porta ANDPino 11 Entrada 1 da terceira porta ANDPino 12 Entrada 2 da terceira porta ANDPino 13 Entrada 3 da terceira porta ANDPino 14 Alimentao ao Vcc.

  • Display de Catodo comum:Tem a funo de representar a contagem dos nmeros.Na configurao catodo comum todos os catodos de todos os leds que formam o display so interligados entre si e ligados ao GND. Para ligarmos um led do display basta aplicarmos uma tenso no resistor que esta ligado ao anodo do led correspondente.

  • Esquema que representa as letras de cada segmento no display.O ponto P o ponto decimal. Em anodo comum deve ficar em nvel lgico alto e em catodo comum deve ficar em nvel lgico baixo

  • Princpio de Funcionamento do Circuito

  • O funcionamento do circuito depende, exclusivamente, do pulso de clock gerado pelo CI 555 que ir fazer com que o CI 4518 faa a contagem necessria dos nmeros. Como o CI 4518 possui dois contadores de 0 a 9, ele capaz de fazer a contagem de 0 a 99, sendo a contagem de 0 a 9 no lado direito e outra de 0 a 9 no lado esquerdo do Circuito Integrado. Neste caso, usamos um lado do CI, que o lado direito para fazermos a nossa montagem. Por ser um contador de 0 a 9, ele exige as sadas QA, QB, QC e QD, porm, o Dado Eletrnico tem que ser projetado de modo a contar de 1 a 6. Com isso, pegando-se somente as sadas QA, QB e QC possvel fazer a contagem de 8 estados (23 = 8 estados), ou seja, de 0 a 7. Porm o nmero 7 no pode aparecer no display, pois um nmero que no contm em dados, assim como o nmero zero.

  • Como retirar os nmeros 0 e 7 da contagem?Para zerar o nmero 7 fora feita a lgica correspondente a ele, ligando as sadas QA, QB e QC em uma AND de trs entradas fazendo com que, quando QA=1, QB=1, QC=1 saia nvel Alto na porta AND e v para o pino 7 do 4518 cuja funo de resetar algum nmero da contagem.J o nmero 0, por impossibilidade de reset-lo, fora feita uma lgica usando-se portas NOR para que este estado seja interpretado como um passar a vez, fazendo com que sorteie outro nmero compreendido entre 1 e 6. O uso das portas NOR serve para que, quando o nmero zero aparecer, ou seja, QA=0, QB=0, QC=0 acenda um LED informando a condio de passar a vez, pois nesse tipo de porta lgica somente ir sair nvel Alto quando todas, e somente todas as entradas estiverem em nvel lgico baixo.

  • Visualizao da contagem e dos nmerosA sada do CI 555 possui uma alta freqncia fazendo com que seja imperceptvel a notao dos nmeros que esto sendo mostrados no display, aproximando-se assim da questo da aleatoriedade de um dado comum e da no possibilidade da visualizao dos nmeros. Para que o nmero sorteado aparea no display usamos uma chave que interrompe o pulso de clock, fazendo com que pare, com preciso, no nmero que estava sendo mostrado no display.

  • Como ligar a chave no circuito?A seguir ser mostrado um esquema da montagem da chave, que em dois de seus terminais vo para a sada do clock e outro para o terra. Nesse esquema de montagem a Chave A a responsvel pela passagem e no passagem do pulso de clock. Da maneira que est na figura a passagem de clock est ocorrendo, porm, ao pressionar a chave iremos impedir essa passagem, pois o terminal est conectado ao terra

  • Como montamos o circuito?Fizemos cada ligao de uma vez, testando se ela estava montada de forma correta. Por exemplo, primeiramente montamos o CI 555 e verificamos, com um LED, se ele estava piscando, identificando, assim, o pulso de clock. (Para testarmos o pulso de clock utilizamos um Capacitor Eletroltico de 22 Microfarad, para que assim a freqncia seja menor que a do circuito em estado de funcionamento normal). Fizemos as ligaes ao CI 4518 e, novamente com os LEDs, percebemos as variaes de estados do contador e com estes estados, que so QA, QB e QC, que verificamos o funcionamento do CI 4511, cuja funo decodificar esses nmeros binrios para que possam ser representados em forma decimal no Display.

  • Testes!!!Durante a montagem fizemos vrios testes, como a verificao do pulso de clock na sada do CI 555, a variao dos estados no CI 4518 etc. Os erros que ocorreram durante esta montagem eram na hora que colocamos um capacitor de 0.1 microfarad na sada do CI 555 e no percebamos o LED piscando, indicando o pulso de clock. Com isso, ao alterarmos o valor do capacitor eletroltico para 22 microfarad foi visvel esse pulso.

  • Erros!!!(Infelizmente eles ocorrem!): - Ligao do pulso de clock no CI 4518. - Procedimento a ser feito com os pinos 3, 4 e 5 do CI 4511, pois, diferente do EWB eles no devem ser todos alimentados no Vcc. Colocar os capacitores do CI 555. O Capacitor de Polister no possui polaridade, cont