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ELETRÔNICA DIGITAL

Parte 6Display, Decodificadores e Codificadores

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• 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

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LED - Princípio de funcionamento

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LED - Tipos

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LED – Circuito de polarização

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• 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;

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Display de 7 segmentos

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– 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;

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Podemos ter duas configurações de ligação:

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

• A ligação física utiliza a pinagemao lado.

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

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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

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2 para 4

Decodificador - Circuito Básico

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11

0

0 0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

ETAPA 1


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12

1

1 1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

ETAPA 2


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13

0

0 0

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1 1

0

0

0

ETAPA 3


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14

1

1 1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

ETAPA 4


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TABELA VERDADE

Q1AB

Q0

Q2Q3


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• 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

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TABELA VERDADE

Q1AB

Q0

Q2Q3ENABLE

Decodificador - ENABLE

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• 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

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Decodificador - 7447

• Decodificador para display de

7 segmentos com anodo

comum

ESQUEMA ELETRÔNICO

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Saída

para o

display

Entradas de

seleção

Teste do CI

Diagrama funcional - Pinagem

-

+5V

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Decodificador – 7447 Tabela Verdade

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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

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• Decodificador de 3 para 8 com entradas enablepara associação

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

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• 2 PARA 4 DUPLO

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A

B

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Decodificador – 74139 Exemplo de ligação – SIMULADOR

BA

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Decodificador 74154

Codificador 4 para 16

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Decodificador 74154Diagrama funcional - Pinagem

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Decodificador 7442

Decodificador de 4para 10

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Decodificador 7442Diagrama funcional - Pinagem

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Decodificador 7442

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DECODIFICADOR 7448

• Decodificador para display de

7 segmentos com catodo

comum

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DECODIFICADOR 7448


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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

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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

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Codificador de Prioridade - 74147

74147I9I8I7I6I5I4I3I2I1

A0A1A2A3

U2

Decodificador de 10 para 1

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Tabela Verdade

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EXEMPLO DE CIRCUITO - SIMULAÇÃO

Percebe a entradaem 0.

Saída invertida

0110

1001

0

1

1

0

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74148EI

I7I6I5I4I3I2I1I0 EO

A0A1A2

GS

U3

Codificador de 8 para 3

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Tabela Verdade

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• 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.

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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.

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Circuito para seleção de somente 1 saída

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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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2 - Sistema de senha - Circuito

SENHA

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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.

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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.

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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.

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Nomenclatura utilizada

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

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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

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