UNIJUI - Universidade Regional do Noroeste do Estado do RS
EGE – Curso de Engenharia Elétrica
Eletrônica Digital І І
Aula Prática n° 2
Montagem e Análise de Circuitos Decodificadores e Contadores
Éderson Possobom Pereira RG 696201
Glédson Rodrigues Aguiar RG 738951
Jorge Luis Richter RG 735491
Vinicius Basso Vieira RG 679919
Prof. Julio Bolacell
Maio - 2012
Ijuí
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Montagem e Análise de Circuitos Decodificadores e Contadores
Éderson Possobom Pereira RG 696201
Glédson Rodrigues Aguiar RG 738951
Jorge Luis Richter RG 735491
Vinicius Basso Vieira RG 679919
Prof. Julio Bolacell
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ÍNDICE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................4
1 PREPARAÇÃO .........................................................................................................5 1.1 Decodificador BCD para 7 Segmentos...............................................................5 1.2 Display 7 Segmentos ............................................................................................5 1.3 Contador BCD Decimal ......................................................................................6 1.4 Oscilador Schmitt Trigger ..................................................................................6
2 ETAPA EXPERIMENTAL.....................................................................................7 2.1 Montagem 01 (Decodificador BCD para Display 7 Segmentos)......................7 2.2 Montagem 02 (Decodificador BCD para Display com Contador e Clock).....9
CONCLUSÃO......................................................................................................11
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................12
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INTRODUÇÃO
Este Relatório trata de todos os resultados obtidos na segunda aula prática de
Eletrônica Digital ІІ, o escopo desta aula foi fazer as montagens e análises de Circuitos
Decodificadores BCD para Display 7 Segmentos e a incorporação de Contador BCD
associado a um Clock nestes Circuitos Decodificadores.
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1 PREPARAÇÃO
1.1 Decodificador BCD para 7 Segmentos
Um Decodificador recebe um sinal em código específico (no caso BCD), e
converte para um sinal diferente que possa ser aplicado em outro sistema (no caso um
Display 7 Segmentos), sendo assim o Decodificador “faz o papel” de interface entre dois
Circuitos que operam com sinais diferentes, o decodificador recebe o sinal em um formato
e o converte em outro.
Poderíamos construir um Decodificador a partir de uma Tabela verdade onde os
sinais de entrada do Decodificador seriam as Variáveis de entrada da Tabela verdade, as
saídas da Tabela verdade por sua vez seriam as saídas do Decodificador. Como no caso
temos 7 saídas distintas, configura um Circuito Combinacional. Após adquirirmos a Tabela
verdade, partimos para os Mapas de Karnaugh referentes a cada saída, adquirindo assim a
expressão que estrutura cada circuito respectivo a cada saída. Porém existem Circuitos
Integrados que já vem com o Circuito combinacional Decodificador pronto, como
exemplos os CI’s 7447 e 4511.
1.2 Display 7 Segmentos
O Display 7 Segmentos é formado por 7 Leds que são dispostos fisicamente de
forma a representar qualquer número de 0 a 9 conforme alimentarmos este. Existem dois
tipos básicos de Display 7 Segmentos, de Anodo comum que une os Anodos dos 7 Leds
em um único terminal , e o Display de Catodo comum que une os Catodos dos 7 Leds em
um único terminal.
O Terminal comum vai conectado direto na alimentação, ou seja, no caso do
Anodo comum o terminal comum é conectado em VCC, no caso do Catodo comum o
terminal comum é aterrado.
A diferença principal entre os dois é que para acionar os segmentos do Display
Anodo comum é necessário um potencial baixo (Low) nas suas entradas, já no Display
Catodo comum é necessário um potencial alto (High) nas suas entradas. Como exemplos
destas diferenças podemos citar duas situações, se for usar um CI 7447 é usado um Display
Anodo comum, já se for usado um CI 4511 é usado um Display Catodo comum, pois em
ambas situações é adequado o tipo de saída do Decodificador com a entrada do Display,
para que se fosse possível utilizar respectivo Display diferente, seria necessário em ambas
situações incorporação de uma porta NOT em cada saída do Decodificador. Deve ser usado
Resistor para limitar a Corrente em cada entrada do Display.
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1.3 Contador BCD Decimal
O contador BCD decimal não opera por valores variáveis de entrada, ele opera por
pulsos, sendo que a cada pulso que recebe em seu Clock acresce em seu valor de saída a
soma de um número binário, sendo assim forma um código BCD em sua saída que
representa valores de 0 a 9. um contador BCD decimal pode representar valores de uma
faixa numérica dos decimais, sendo assim, para representarmos unidade e dezena
precisamos de dois contadores e dois displays. Para unidade, dezena e centena precisamos
de três contadores e três displays, observando claro que cada display precisa do seu
respectivo decodificador e resistores de limite de corrente. Para associarmos contadores
para unidade, dezena, centena, etc. Devemos conectar a saída mais significante do contador
ligeiramente menos significante à entrada de clock do contador ligeiramente mais
significante.
1.4 Oscilador Schmitt Trigger
O Oscilador que está disposto no material trata de um Oscilador Schmitt Trigger
que usa um CI 4093, este Oscilador é baseado no tempo de carga e descarga de um
capacitor, no caso de 1µF, que é carregado e descarregado através de um resistor, no caso
1MΩ, nesta configuração temos um clock de freqüência próximo a 1Hz com ciclo de
trabalho próximo a 50%.
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2 ETAPA EXPERIMENTAL
2.1 Montagem 01 (Decodificador BCD para Display 7 Segmentos)
Esta montagem foi feita conforme a orientação do material de aula disposto no
exemplo 01, o esquema elétrico está disposto na figura 1 – Decodificador BCD para
Display 7 Segmentos (Exemplo 01). Variamos manualmente os níveis das entradas BCD e
visualizamos os respectivos números no Display 7 segmentos. A Tabela 01 – Resultados
Montagem 01 mostra os números visualizados no Display conforme as configurações das
respectivas entradas BCD. Está disposta a fotografia da primeira montagem na figura 02 –
Foto Decodificador BCD para 7 Segmentos.
Como não havia display catodo comum, substituímos este por um display anodo
comum e utilizamos outro decodificador BCD para 7 segmentos, utilizamos CI 7447.
figura 01 - Decodificador BCD para Display 7 Segmentos (Exemplo 01)
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Entradas BCD Saída do Decodificador D C B A Numero visualizado 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8 1 0 0 1 9
Tabela 01 – Resultados Montagem 01
figura 02 – Foto Decodificador BCD para 7 Segmentos
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2.2 Montagem 02 (Decodificador BCD para Display com Contador e Clock)
Esta montagem está disponível no material de aula exemplo 05, utilizamos como
decodificador BCD par 7 segmentos e Display o Circuito montado na montagem 01,
acrescentamos apenas um Contador (CI 4510) e um Oscilador Schmitt Trigger (utilizando
CI 4093).
Observamos que o Display indicava números de 0 a 9 a cada pulso do clock, sendo
que após chegar ao numero 9 o contador retornava ao número 0 e começava novamente a
contagem, com ciclo perpétuo nestas condições. O esquema elétrico do Circuito montado
está disposto na figura 03 – Montagem 02 (Display, Decodificador, Contador e Clock), a
fotografia desta montagem está disposta na figura 04 – Foto Montagem 02.
figura 03 – Montagem 02 (Display, Decodificador, Contador e Clock)
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figura 04 – Foto Montagem 02
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CONCLUSÃO
Concluímos que esta aula prática nos demonstrou o funcionamento de um
Decodificador e como configuramos as ligações deste a um Display, notamos também que
o Decodificador em conjunto com Display configura um Circuito que serve de interface,
onde podemos interagir ou manipular o Circuito ou equipamento que exibe seus
parâmetros ou valores no display, no caso da aula prática o contador associado ao clock
tinha como interface o decodificador associado ao display. É evidente que estes Circuitos
tem muita aplicabilidade e rotineiramente nos deparamos com equipamentos que utilizam
deste princípio em seu funcionamento, como exemplos podemos citar relógios digitais e
calculadoras.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
IDOETA, I. V. Elementos de Eletrônica Digital. São Paulo: Érica, 1990.
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