Semaforo con cuenta regresiva Fase 4: Marco Teorico

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:

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.

Tabla de la verdad del 74190

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.