Semáforo con contador de cuenta
regresiva.
PROCEDIMIENTO
Realizamos la simulación en físico del siguiente circuito
El dispositivo
elaborado permite visualizar la formación numérica de manera ascendiente desde
0 hasta 9 en un display.Así también como el encendido de los leds que simulan ser un semáforo dadas
ciertas condiciones o parámetros que les daremos nosotros y explicaremos a
continuación. Consta de pocos
componentes electrónicos y es alimentado por una fuente regulable que
suministra 5 volts, es ampliamente utilizado a niveles más complejos para fines
comerciales en artefactos electrónicos.
Después de haber implementado nuestro circuito, los contadores
comenzarán su funcionamiento realizando el respectivo conteo. Cuando el
contador de las unidades llegue a 9 en el displays, manda una señal por su
salida RCO al contador de las decenas para que esté inicie su función de
conteo, obteniendo el número 1 en este display.
Como ya mencionamos, estos integrados 74190 pueden realizar
conteos de forma ascendente y descendente y este reinicia su conteo desde
0 al llegar al número 9 en los displays. También se puede configurar los
contadores para que empiecen su conteo desde otro número diferente de 0.Para
ellos se manda un pulso negativo al pin PL el cual cargara el número indicado
en las entradas del contador mediante un código binario.
Seguidamente hacemos el conexionado de los leds del semáforo
los cuales se encenderán dadas las siguientes condiciones:
-Led Verde (cuando el contador descienda de 36 a 3)
-Led Amarillo (cuando el contador este en el numero 3 al 0)
-Led Rojo (cuando el contador descienda de 36 a 3
El led verde y el led rojo son conectados a un flip flop y
este integrado al pin de salida TC de nuestros contadores 74190, ya que estos
al llegar a un mínimo o máximo mandan una señal al clock del flipflop (7473) y
este crea dos señales una positiva y otra negada llendo cada una a cualquiera
de los dos leds, esto quiere decir que uno se encenderá y el otro no.
Por otro lado el led amarillo se encenderá por el resultado
del código binario de los dos display , cuando el de decenas llegue a 0 y el de
unidades llegue a 3 mediantes puertas not, and y or , les ordenamos que manden
una señal de 1 al led amarillo este encendiéndose en el numero 3 al 0.
Contador de década 74190
El contador 74190 responde a un diseño muy similar al 74191 con la única
diferencia que cuenta en década o BCD (del 0 al 9).
CARGA PARALELA ASÍNCRONA:
Dispone de una entrada LOAD para carga paralela
asíncrona, es decir si LOAD = 0, las salidas de los flip-flops QD, QC, QB, QA
se hacen iguales a las entradas D, C, B, A (Data inputs)
independientemente del reloj y de las otras entradas de control. En el gráfico
de diagramas de tiempo se puede observar que al hacer Load =0, el contador se
carga en el 7 decimal (QD =0, QC=1, QB=1, QA=1).
CONTEO ASCENDENTE (COUNT UP):
Debe estar la entrada LOAD en nivel alto, la entrada
ENABLE en 0 para que el conteo esté habilitado, y además la entrada DU
(Down/Up) debe estar en nivel bajo. En el gráfico podemos observar que en
decimal después de que fue cargado en 7 el contador cuenta en decimal: 8, 9, 0,
1,2, en cada flanco de subida del reloj, y se inhibe o bloquea en el 2.
CONTEO BLOQUEADO (INHIBIT):
Si LOAD = 1, y CTEN (Cont. Enable) = 1, el contador se
bloquea en el último número al que hubiese llegado, sin importar en que esté la
entrada Down/Up. En el gráfico observamos que el contador después de
haber llegado al 2, aunque transcurren 2 pulsos de reloj más, el conteo
está inhibido, puesto que el Enable está en nivel alto.
CONTEO DESCENDENTE (COUNT DOWN):
Si LOAD =1, ENABLE =0, y DU = 1, el contador desciende cada flanco de
subida del reloj. En el gráfico observamos que el contador después que se
habilita al colocar nuevamente ENABLE =0, desciende del 2 al 1, luego pasa al
0, y sigue en forma descendente: 9, 8,7.
SALIDA MAX/MIN:
SALIDA MAX/MIN:
Da un Nivel Alto al llegar el contador al valor más alto o máximo (9 al contar ascendentemente), permaneciendo en alto durante todo el pulso del reloj, o al llegar el contador al valor más bajo o mínimo (0 al contar descendentemente), permaneciendo en alto durante todo el periodo del reloj.
SALIDA RIPLE CLOCK (RCO):
Detecta mediante un nivel bajo, cuando el conteo ha llegado al 9 cuando asciende, o al 0 cuando desciende, pero solamente durante el semiperiodo del reloj correspondiente al nivel bajo del mismo. Esta salida es muy útil para hacer cascada utilizando dos 74190, para que efectúen conteo de unidades y decenas, por ejemplo un contador que cuente del 0 al 99.
El integrado 74190 es un contador decimal que realiza conteos de manera
ascendente y descendente. Además, podemos asignarle un valor para que realice
el conteo empezando de dicho valor asignado. El décimo valor obtenido por el
contador no será un número valido, lo que significa que solo podrá darnos una
valor de 9 mostrado en el display. El conteo realizado por el integrado es
síncrono y la carga es asíncrona.
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Tabla de la verdad del 74190
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Integrado 7473 TTL
El circuito integrado 7473 integra 2 biestables J-K con puesta a cero
totalmente independientes. Es usado para hacer contadores y divisores de
frecuencia. Los estados que pueden dar un poco de confusión al operar con
él, es el de J=K=0, y un nivel positivo en la entrada CLK hará que la
salida Q y su negada tengan el mismo valor que antes de darle el nivel
positivo. El J=K=CLK=1 hace que nos cambie el estado de la salida Q y su
negada, manteniendo j=K=1 cada vez que reciba por CLK un nivel positivo nos
cambiara el estado del biestable.
La descripcion de los
pins:
-CLR Pin de puesta a cero asincrona.
-CLK Entrada de reloj.
-J Entrada del biestable.
-K Entrada del biestable.
-Q Salida sin inversión.
-Q Salida con inversión.
Lista de materiales:
-CI 7473 FLIP FLOP
-2 displays 7 segmentos de 4entradas.
-2 contadores 74190.
-1 compuerta NOT.
-1 compuerta AND.
-1 compuerta OR.
-1 Compuerta NOR.
-3 LED's.
-Protoboard.
-Fuente de alimentación DC 5V.
-Pulsadores.
