Prof. Michael

ELETRÔNICA DIGITAL

Parte 6Display, Decodificadores e Codificadores

Prof.: Michael

1

• Diodo emissor de luz (LED)– Para nós será utilizado para dar uma indicação luminosa do

nível lógico de sinal;• Ligado – nível lógico alto(1)• Desligado – nível lógico baixo (0)

LED

2Prof. Michael

LED - Princípio de funcionamento

3Prof. Michael

LED - Tipos

4Prof. Michael

LED – Circuito de polarização

5Prof. Michael

• O display de 7 segmentos é utilizado para permitir a visualização dos valores binários na base em que estamos acostumados a trabalhar, o sistema decimal;

• É formado pela ligação de 7 leds, tendo um dos lados ligados em um terminal comum e mais 1 led para indicar o ponto;

6

Display de 7 segmentos

Prof. Michael

– Catodo comum: Onde todos os catodos estão ligados juntos (-) e as entradas são os anodos de cada led;

– Anodo comum: Onde todos os anodo estão ligados juntos (+) e as entradas são os catodos de cada led;

7

Display de 7 segmentos

Podemos ter duas configurações de ligação:

Prof. Michael

• A disposição física dos leds permite a visualização dos números;

• A ligação física utiliza a pinagemao lado.

8

Display de 7 segmentos

Não devemos esquecer dos resistores para limitar acorrente que circula pelos leds.

Prof. Michael

9

Decodificador - Definição

• É um circuito lógico que recebe um conjunto de entradas, que representa um número binário, e ativa apenas a saída que corresponde ao número recebido

Prof. Michael

10

2 para 4

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

11

0

0 0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

ETAPA 1

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

12

1

1 1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

ETAPA 2

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

13

0

0 0

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1 1

0

0

0

ETAPA 3

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

14

1

1 1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

ETAPA 4

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

15

TABELA VERDADE

Q1AB

Q0

Q2Q3

Decodificador - Circuito Básico

Prof. Michael

16

• ENABLE – HABILITA a saída do circuito

Com ENABLE = 0 todas as saídas ficam em 0Com ENABLE = 1 saída depende do estado de A e B

Decodificador - ENABLE

Prof. Michael

17

TABELA VERDADE

Q1AB

Q0

Q2Q3ENABLE

Decodificador - ENABLE

Prof. Michael

18

• 7447 – PARA 7 SEGMENTOS - ANODO• 74138 – 3 PARA 8• 74139 – 2 PARA 4 DUPLO• 74154 – 4 PARA 16• 7442 - 4 PARA 10• 7448 – PARA 7 SEGMENTOS - CATODO

Decodificador – Modelos Comerciais

Prof. Michael

19

Decodificador - 7447

• Decodificador para display de

7 segmentos com anodo

comum

ESQUEMA ELETRÔNICO

Prof. Michael

20

Decodificador - 7447

Saída

para o

display

Entradas de

seleção

Teste do CI

Diagrama funcional - Pinagem

-

+5V

Prof. Michael

21

Decodificador – 7447 Tabela Verdade

22

Decodificador – 7447

Exemplo de ligação – SIMULADOR

Na prática colocar resistores.No simulador não precisa

D

CB

A

MSB – Bit MaisSignificativo – A3

LSB – Bit MenosSignificativo – A0

Prof. Michael

23

Decodificador – 74138

• Decodificador de 3 para 8 com entradas enablepara associação

Prof. Michael

24

Decodificador – 74138

Diagrama funcional - Pinagem

Prof. Michael

25

Decodificador – 74138 Tabela Verdade

Prof. Michael

26

Decodificador – 74138

Exemplo de ligação – SIMULADOR

HABILITAÇÃOSe A=C=1 E B=0, qual saída deverá desligar?

Prof. Michael

27

Decodificador - 74139

• 2 PARA 4 DUPLO

Prof. Michael

28

Decodificador – 74139

Diagrama funcional - Pinagem

A

B

Prof. Michael

29

Decodificador – 74139 Tabela Verdade

Prof. Michael

30

Decodificador – 74139 Exemplo de ligação – SIMULADOR

BA

Prof. Michael

Decodificador 74154

Codificador 4 para 16

31Prof. Michael

Decodificador 74154Diagrama funcional - Pinagem

32Prof. Michael

Decodificador – 74154 Tabela Verdade

33Prof. Michael

Exemplo de ligação – SIMULADOR

Decodificador – 74154

34Prof. Michael

Decodificador 7442

Decodificador de 4para 10

35Prof. Michael

Decodificador 7442Diagrama funcional - Pinagem

36Prof. Michael

Decodificador – 7442 Tabela Verdade

37Prof. Michael

Decodificador 7442

38Prof. Michael

DECODIFICADOR 7448

• Decodificador para display de

7 segmentos com catodo

comum

39Prof. Michael

DECODIFICADOR 7448

Diagrama funcional - Pinagem

40Prof. Michael

Decodificador – 7448 Tabela Verdade

41Prof. Michael

42

CODIFICADORES

Um codificador tem um certo número de linhas de entrada, onde somente uma delas é ativada por vez, e produz um código de saída de Nbits, dependendo de qual entrada está ativada

Prof. Michael

43

Codificador de Prioridade

• É um codificador onde quando duas ou mais entradas são ativadas, o código da saída seja correspondente à entrada de maior valor

Prof. Michael

44

Codificador de Prioridade - 74147

74147I9I8I7I6I5I4I3I2I1

A0A1A2A3

U2

Decodificador de 10 para 1

Prof. Michael

45

Codificador de Prioridade - 74147

Tabela Verdade

Prof. Michael

46

Codificador de Prioridade - 74147

EXEMPLO DE CIRCUITO - SIMULAÇÃO

Percebe a entradaem 0.

Saída invertida

0110

1001

0

1

1

0

Prof. Michael

47

Codificador de Prioridade - 74148

74148EI

I7I6I5I4I3I2I1I0 EO

A0A1A2

GS

U3

Codificador de 8 para 3

Prof. Michael

48

Codificador de Prioridade - 74148

Tabela Verdade

Prof. Michael

49

• É possível implementar algumas aplicações com os decodificadores estudados até o momento.

• Pode-se utilizar, por exemplo, a informação de um valor lido em um instrumento e se este valor for igual ou maior que um valor pré-determinado pode-se ligar uma lâmpada de sinalização ou mesmo ligar um relê ou uma entrada digital de uma máquina que poderia servir para ligar e desligar um motor

APLICAÇÕES DE DECOD. E CODIFIC.

Prof. Michael

50

Seleção de apenas um determinado valor

• Quando tivermos a necessidade de atuar algum dispositivo quando somente um determinado valor podemos utilizar uma porta inversora, conforme a figura a seguir.

Prof. Michael

51

Circuito para seleção de somente 1 saída

Quando determinado valorfor digitado na entrada, a saídacorrespondente, neste caso o 5, liga.

Prof. Michael

52

Seleção de mais de um valor.

• Neste caso temos mais de uma possibilidade de saída, sendo necessário projetar uma porta lógica que tenha mais entradas, algumas vezes pode ser necessário associar mais de uma porta.

Prof. Michael

53

Circuito para seleção de mais de 1 saída

Quando algum dos números selecionadosfor digitado na entrada, neste caso o 8,6,4 e 1,o LED da saída liga.

Prof. Michael

54

Seleção por faixa de valores

• Se tivermos a necessidade de trabalharmos com faixa de valores, como quando trabalhamos com níveis em silos ou com temperatura em fornos, em que uma ação deve ser tomada se a temperatura ou nível forem abaixo ou acima de determinado valor.

Prof. Michael

55

Faixa ACIMA de determinado valor

Quando algum dos números selecionadosfor igual ou maior que 7 o LED da saída liga.

Podemos ainda dizer que o número é maior que 6

Prof. Michael

56

Faixa ABAIXO de determinado valor

Quando algum dos números selecionadosfor igual ou menor que 2 o LED da saída liga.

Podemos ainda dizer que o número é menor do que 3

Prof. Michael

57

1 - Sistema de senha

• Uma outra possibilidade de aplicação é a que permite a visualização e atuação de um sistema de senhas. Neste caso terá que se fazer a escolha da senha através da conexão física da saída.

• A mudança de senha somente poderá ocorrer mudando-se a conexão da saída

Prof. Michael

58

2 - Sistema de senha - Circuito

SENHA

Prof. Michael

59

3 – Sistema com Silos

Considere um sistema composto por um silo, para armazenamento de material, com um sensor ultrasônico no topo do mesmo, conforme a figura. A função do sensor é informar a altura do nível de material dentro do tanque, sendo que, a informação édisponibilizada na saída binária D,C,B e A.

Sabendo que o nível é dado em metros, podendo variar entre 0 (vazio) e 9 (cheio) metros, projete um circuito digital que possibilite visualizar o níveldo silo. Além disso, quando o nível for maior ou igual a 7 metros ele deveráligar a lâmpada L1, e quando o nível for menor que 3 metros deverá ligar alâmpada L2.

Prof. Michael

60

4 – Sistema de ReservatórioConsidere um sistema composto por um reservatório par abastecimento, com um sensor ultrasônico no topo do mesmo, conforme a figura. A função do sensor éinformar a altura do nível de líquido dentro do tanque, sendo que, a informação é disponibilizada na saída hexadecimal A,B,C e D. A bomba é controlado por um sistema eletrônico, onde, quando a entrada X1 recebe um pulso positivo a bomba liga, permanecendo assim até que receba um outro pulso positivo na entrada X2.

Sabendo que o nível é dado em metros, podendo variar entre 0 (vazio) e 9(cheio) metros, projete um circuito digital que possibilite visualizar o níveldo silo. Além disso, quando o nível for menor ou igual que 3 metros ele deverá ligar a bomba, e quando o nível for maior que 8 metros deverádesligar a bomba.

Prof. Michael

61

5 – Sistema de Seleção de CaixaConsidere um sistema utilizado para selecionar determinado tipo de caixa através da altura, conforme a figura ao lado. Se a caixa for do tipo 1 somente o sensor S3 será atuado, se for do tipo 2 atuará os sensores S3 e S2, e se for do tipo 3 atuará os três sensores S1, S2 e S3. As lâmpadas L1 e L2 são utilizadas para aprovar ou não a caixa, de acordo com as condições impostas pelo problema.

Sabendo que o cliente solicitou apenas caixas do tipo 2, projete um circuito digital que ao passar caixas do tipo 2 ele ligue a lâmpada L1, aprovando a caixa, e quando passar qualquer um dos dois outros tipos de caixas ele deverá considerar como reprovado, alertando ao operador para retirar as caixas da linha e para isso acender a lâmpada L2.

Prof. Michael

Nomenclatura utilizada

• ON = LIGADO• OFF = DESLIGADO• INPUT = ENTRADA• OUTPUT = SAÍDA• ENABLE = HABILITAÇÃO• HIGH = ALTO (1) • LOW = BAIXO (0)

62Prof. Michael

63

REFERÊNCIAS

• Tocci e Widmer.Sistemas Digitais. Princípios e Aplicações

• Idoeta e Capuano. Elementos de Eletrônica Digital

• Mairton. Eletrônica Digital. Teoria eLaboratório

• www.alldatasheet.com• Notas de aula do Prof. Stefano• Figuras da internet

Prof. Michael