Escola Técnica Electra

Unidade Madureira

Título do Projeto

Circuito Digital Contador de 00 a 99

Turma : Eletrônica

Turno : Noite

Nome dos componentes do grupo:

Ricardo Akerman

Sistemas Digitais

Índice

Contador digital Pág.01

Objetivo Pág.02

Numero de horas dedicado ao projeto Pág.02

Componentes eletrônicos utilizados no projeto Pág.03

Ferramentas e instrumentos utilizados no projeto Pág.07

Diagrama Folha Anexo

Circuito impresso da placa Pág.08

Fotos da elaboração do projeto Pág.09

Procedimentos técnicos no projeto Pág.10

Conclusões e observações finais do projeto Pág.11

Bibliografia Pág.12

Participantes do grupo no projeto Pág.13

Sistemas Digitais

Contador digital

Os circuitos contadores são construídos a partir de flip-flop ligados em cascata que geram uma sequência específica de pulsos de saída a partir do comando de um clock. São utilizados para contagem de eventos de todos os tipos.

Essa contagem é feita a partir de um sensor que converte esses eventos em pulsos

elétricos.

Como exemplo de aplicação prática, pode-se citar a contagem de peças que se movimentam sobre uma esteira em uma linha de produção ou, ainda, registro do número de veículos que passam pelo pedágio de uma rodovia. Como divisor de frequência, pode-se citar como aplicação prática o relógio digital. Os contadores digitais contam apenas em código binário.

O projeto consiste em um contador digital, que tem como sua finalidade mostrar em um display de dois dígitos a contagem de um determinado evento. Nesta aplicação o sinal provém de um circuito oscilador que gera um pulso e é enviado

para o circuito contador e re-transmitido para os decodificadores que recebem as informações e repassam para os displays. No protótipo este oscilador é um CI 555,

que simula um determinado evento que descreve um movimento oscilatório, fazendo a contagem da repetibilidade do evento.

No projeto a contagem máxima vai até 99. Quando este limite é alcançado o contador é zerado voltando à contagem de forma crescente do início, porém a eletrônica pode ser facilmente redimensionada para contagens superiores. O contador também pode ser modificado conforme necessidade no processo em que seja aplicado, podendo ser montado com sensores capacitivos, óptico, micro

chaves, entre outros.

Neste trabalho utilizaremos alguns CI que já realizam a função de contagem. Na primeira parte do trabalho utilizaremos um CI com dois contadores internos BCD (4518) para realizar a contagem de 0 a 9, dois decodificadores BCD para 7 segmentos (4511) e dois display de 7 segmentos para observar a contagem.

Usaremos também um circuito baseado num gerador astável para realizar a

interface de uma contagem externa simulando qualquer periférico como sensor e

outros que sejam interpretados pelo contador como várias transições do impulso de

entrada.

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Sistemas Digitais

Objetivo

É objetivo deste trabalho a familiarização com os CI contadores, decodificadores

e displays, transistores, capacitores, resistores bem como a sua interligação e

funcionamento.

Conta também como objetivo mostrar uma idéia geral sobre o funcionamento do

projeto final de conclusão da disciplina de eletrônica, que se trata de um contador

digital, que pode ser utilizado em diferentes segmentos da indústria, bem como para

sistemas de automação.

Número de horas dedicado ao projeto

Neste projeto foram gastos aproximadamente 480 horas.

Horas estas, entre semanas e finais de semana.

No início foram gastos 130 horas para a escolha de qual projeto apresentaríamos.

Outras 150 horas foram gastas na elaboração do esquemático do projeto e separação de material necessário para a confecção.

Outras 200 horas foram gastas entre confecção do projeto e elaboração deste relatório.

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Sistemas Digitais

Componentes eletrônicos utilizados no projeto

CI 555

O 555 é um temporizador e tem três modos de operação:

Modo monoestável: nesta configuração, o CI 555 funciona como um disparador. Suas aplicações incluem temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc.

Modo astável: o CI 555 opera como um oscilador. Os usos incluem pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc.

Modo biestável: o CI 555 pode operar como um flip-flop, se o pino DIS não for conectado e se não for utilizado capacitor. As aplicações incluem interruptores imunes a ruído, etc.

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Sistemas Digitais

Componentes eletrônicos utilizados no projeto

CI 4518

O CI 4518 é uma dupla de 4 bits síncrono BCD e internamente contador.O contador tem um relógio de entrada de alta ativo e uma baixa de relógio de entrada ativa em todas as quatro posições de bits

CI 4511

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Sistemas Digitais

Componentes eletrônicos utilizados no projeto

O CI 4511 é decodificador BCD para 7 segmentos.É um excitador com quatro entradas de endereço.

Transistor 2N2222

O 2N2222, é um transístor NPN, utilizado em aplicações de baixa potência como amplificador e comutador.

Suporta correntes até 1 A, 50 V, 300 mW e frequências até 100 MHz, com um Beta de pelo menos 100.

Está disponível numa variedade de embalagens, tais como: TO-92, SOT-23, e SOT-223.

O 2N2222 é complementar do 2N2907, o que significa que todas as características estáticas e dinâmicas são idênticas.

Capacitor eletrolitico 100 nF / Capacitor eletrolitico de 22mF / Resistor variavel de 1 MΩ / Resistor de 2 K 2 Ω / Led vermelho / Led verde / Resistor de 220 Ω /

Resistor de 100 Ω / Resistor de 1 K Ω / Resistor de 10 KΩ / Resistor de 1 K Ω / Capacitor eletrolitico de 4nF / Botão de pulso / Fonte de alimentação de 120/220 – 5 vcc / Chave seletora de liga e desliga com três pinos / Fios para ligação / Placa de policarbonato 300 x 300 mm / Solda de estanho / soquete de 8 pinos para CI / Soquete de 16 pinos para CI / Parafuso 3/16 x 4”.

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Sistemas Digitais

Componentes eletrônicos utilizados no projeto

Display de 7 segmentos catodo comum

Um display de sete segmentos, como seu nome indica, é composto de sete elementos, os quais podem ser ligados ou desligados individualmente. Eles podem ser combinados para produzir representações simplificadas de algarismos arábicos. Frequentemente, os sete segmentos são dispostos de forma oblíqua ou itálica, o que melhora a legibilidade.

Dentre os números, 0, 6, 7 e 9 podem ser representados por dois ou mais glifos em displays de sete segmentos.

Os sete segmentos são dispostos num retângulo com dois segmentos verticais em cada lado e um segmento horizontal em cima e em baixo.

Em acréscimo, o sétimo segmento bissecta o retângulo horizontalmente. Também existem displays de quatorze segmentos e de dezesseis segmentos (para exibição plena de caracteres alfanuméricos; todavia, estes têm sido substituídos em sua maioria por displays de matriz de pontos.

Os segmentos de um display de sete segmentos são definidos pelas letras de A a G, conforme indicado à direita, onde o ponto decimal opcional DP (um "oitavo segmento") é usado para a exibição de números não-inteiros.

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Sistemas Digitais

Ferramentas e instrumentos utilizados no projeto

Para elaboração deste projeto foram utilizados:

Multímetro digital

Multímetro analógico

Fonte de alimentação ajustável de 0 a 30 vcc – 3 amperes

Máquina de furar

Proto-board

Alicates diversos

Chaves de fenda

Ferro de solda

Brocas de aço rápido

Pinça

Fios

Soquetes

Ferramentas de mão e de bancada

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Sistemas Digitais

Circuito impresso da placa

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Sistemas Digitais

Fotos da elaboração do projeto

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Sistemas Digitais

Procedimentos técnicos no projeto

1. Usando o circuito em anexo identifique (escrevendo no circuito) o número do pino

dos CI correspondente a cada linha que vai usar.

2. Implemente de forma metódica e atenta o circuito contador. Tenha o cuidado de deixar espaço por cima dos CI's para podê-los retirar sem desmontar o circuito.

3. Use etiquetas para identificar os fios correspondentes a cada circuito.

4. Teste o funcionamento do circuito. Para isso, ligue novamente um sinal retangular

com uma frequência de 1 Hz gerado pelo gerador de sinal na entrado de “clock”

do primeiro contador. Verifique a sequência de contagem.

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Sistemas Digitais

Conclusões e observações finais do projeto

Foi de grande valia ter a oportunidade de trabalhar com CI’s,aprendi bastante com as variedades de combinações e possibilidades de aplicações com os contadores digitais.Me abriu um leque de idéias e possibilidades,aplicação em alarmes comerciais ,industriais e domésticos,etc.

Aprendi com o experimento, que alterando valores de capacitores eu alteava o tempo dos pulsos na entrada do contador. Aprendi que existe uma infinidade de possibilidades de se construir um contador com circuitos e componentes diferentes. Inicialmente eu ia fazer um painel de seqüencial de led’s, porém não funcionou, e como o tempo era curto eu pensei em fazer um sequencial com displays de 7 segmentos,porem o projeto incluiria conhecimentos de programação PIC,coisa que ainda não domino.E foi com a vontade de não apresentar qualquer projeto que pensei em montar um contador digital.Inicialmente não fui motivado,nem pelo tempo nem pelos professores e colegas,pois me falavam que nosso conhecimento ainda era limitado e o tempo era curto para elaboração,pouco menos de trinta dias para apresentação da feira.Porem abracei o desafio e fui em frente.Primeiro fiz uma vasta pesquisa sobre contadores,queria montar um projeto diferente dos que tem na internet,apos ajuda de um amigo cheguei ao protótipo do projeto.Montei o primeiro com CI 4011 mas não funcionou como eu queria,então mudei para os 4511.A partir daí foi só aperfeiçoando e melhorando ate chegar ao que apresentei.Inicialmente o contador numérico era manual,tinha-mos que pressionar o botão para fazer uma contagem.Foi quando decidi colocar um circuito oscilador com o temporizador 555,alterei uns resistores,coloquei um potenciômetro para variar a velocidade e fechei o projeto.Foi ensaiado o funcionamento primeiro em proto board e depois que não apresentou problemas,aí sim montei na placa definitiva.

Gostei bastante da experiência, pretendo não parar e estudar mais sobre o assunto, pois percebi que ainda não sei o suficiente em frente o oceano de conhecimentos que me faltam.

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Sistemas Digitais

Bibliografia

http: //www.intersil.com

http://www. eletronicadigital.com. Br

http://www.fairchildsemi.com

Livro Fundamentos de eletrônica – autor JP torres

Amigo e professor particular de eletrônica-Fernando Polmateli

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Participantes do grupo no projeto

Ricardo Akerman

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Rio de Janeiro_______de_________________de 2010.

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ALUNO(S): Ricardo Akerman DATA:17/10/2010

PROJETO: CKT contador,automático e manual de 00 a 99

ESCOLA: Técnica Electra Madureira

PÁG.:1/1

TURMA:Eletrônic

CI 4518→ Contador de década.

CI 555 → CKT oscilador.

CI 4511→ Decodificador BCD 8421 para Display de 7

seguimentos de c atodo comum.