Reloj digital

Electrónica y Circuitos Digitales Página 1

RELOJ DIGITAL


DISEÑO E IMPLEMENTACION DE

UN RELOJ DIGITAL


I. OBJETIVOS DEL PROYECTO:

1. Elaborar un Reloj Digital utilizando los conceptos de Circuitos Integrados adquiridos en el curso

Circuitos Electrónicos.

2. Diseñar el proyecto en protoboard utilizando Circuitos Integrados que cumplan las funciones de

reloj, empleando compuertas lógicas básicas, contadores y decodificadores.

3. Identificar al final de la experiencia el comportamiento interno de un reloj digital y cada uno de sus

componentes.


DESARROLLO TEORICO

Elementos/Conceptos Previos:

Contadores: 74LS90

El 74LS7490 son contadores de onda cuadrada de 4-bit en la entrada de modulo 10, modulo 12 y modulo

14, respectivamente. Cada dispositivo consta de cuatro flip-flop maestro/esclavo que son conectados

internamente para proporcionar una seccion de división por dos (LS90). Cada sección tiene una entrada de

reloj.

Voltaje de alimentación: 4.75V a 5.25V


Contadores: 74LS90

El decodificador integrado 74LS47 es un circuito lógico que convierte el código binario de

entrada en formato BCD niveles lógicos que permite activar un display de 7 segmentos en

donde la posición de cada barra forma el numero decodificado.


Compuertas Lógicas: 74LS 08

Son compuertas lógicas de

tecnología TTL de bajo

consumo. La 74LS08 posee

4 compuertas AND de dos entradas y 1 salida.


Generador de pulsos LM555/NE555

El LM55/NE55 es un controlador altamente estable capaz de producir pulsos de

temporización precisas. Con operación monoestable, el tiempo de retardo se controla por

uno resistencia externa y un condensador

Display (Ánodo Común)

El visualizador de siete segmentos (llamado también display) es una formar de representar

números en equipos electrónicos. Esta compuesto de siete segmentos que se pueden

encender o apagar individualmente.



Materiales Adicionales

1 Capacitor de 100 MF

2 Resistencias de 4.7k Ohms

1 Resistencia de 220 o 330 Ohms

6 Resistencias de 680 Ohms

1 LED

2 Pulsadores


Procedimiento y funcionamiento del reloj digital:

1. Timer estable:

Es un circuito capaz de cambiar de un estado a otro sin intervención

externa, automáticamente tiente un ciclo activo del 50%. Se le

reconoce por que sus resistencias están en serie el cual se le llama

divisor de voltaje.

Este timer genera una onda cuadrada con valores de 1 a 0.

Formula:

2.- Como trabaja el segundero con los 2 7490 primeros

Tt = Tsubida + Tbajada


Ósea el contador cuenta hasta el 99 porque son 2 display el cual cada uno

llega a 9 entonces cuando llega a 60 el decodificador lo captura o se lo

retiene y lo manda a cero finalmente es mostrado en el display.

Para el minutero la mecánica es de la misma forma

Así se va llenando la tabla de ceros y unos

Ahora para el horario será igual el contador contara hasta 99 y se capturara

el 24 y después lo regresara a 0 y seria un ciclo indeterminado del horario.

Etapas simplificadas:

1. Pulso:

2 Contadores

1,2,3,4,5,………………………..99

3 Decodificador

1,2,3,4,5,……………...,60. Aquí la captura y lo regresa a 0. Esto es para segundo, minutos y en horas captura al 24


4 Display

Aquí se visualiza las salidas

H M S

2 4 6 0 6 0

REGRESA REGRESA REGRESA

A A A

0 0 0

Resultado esperados del Proyecto

a) A partir de los diferentes elementos electrónicos (resistencias, diodos, etc.) y los

dispositivos digitales (compuertas, decodificadores, etc.) se desarrolla la práctica y

posteriormente la implantación del circuito (reloj digital) en la protoboard.

b) Conocer el funcionamiento de cada uno de los dispositivos digitales y su

comportamiento dependiendo de la cantidad de voltaje generado.

IMPLEMENTACIÓN DEL DISEÑO

1. Inicialmente, se verificaron que todos los elementos o dispositivos electrónicos

estén completos para poder realizar la practica y probarlos para comprobar si se

encuentran en buen estado.

2. Después de comprobar uno a uno los dispositivos, se inicia con la practica

mediante el siguiente circuito que decidimos para la realización del el reloj digital.

El circuito es el siguiente:



3. Se analiza el circuito y se identifica problemas o fallas que posiblemente pueda

tener.:

4. Después de analizar el circuito, se encuentra el circuito esta incompleto, que

algunos pines no tienen uso y eso podría que el circuito no funcione, los problemas se

describen a continuación:

a) En el contador 74LS90 el pin 5 va a +5v y el pin 10 va a negativo

(tierra).

b) En el decodificador 74LS47 los pines 16 van a +5v y el pin 8 va a

negativo (tierra).

5. Posteriormente de haber corregido el problema, se inicia con la practica. El circuito

se divide en 3 partes:

a) El generador de pulsos ( cuadro en naranja).

b) Los contadores (cuadro en verde).

c) Los decodificadores (cuadro en rojo).



a) En la primera parte (generador de pulsos) seria de la siguiente manera:

b) En la segunda parte (contadores) es de la siguiente forma:


c) En la tercera parte (decodificadores) tenemos que tener en cuenta que tipo de

display vamos a utilizar . En el caso de los display de 7 segmentos unitario el

diseño real sera asi:

d) Finalmente el circuito se vera de la siguiente forma

a:


CONCLUSIONES:

1.- No es recomendable usar los pulsos que vienen del 555 porque de hacerlo se corre el

riesgo de cometer errores de precisión que influyen directamente en el manejo del

tiempo, se recomienda como alternativa un Transformador AC/DC y utilizar, mediante un

puente rectificador la frecuencia de 60 Hz que proviene de la red pública de Corriente

alterna.

2.- Se diseñó e implemento satisfactoriamente el reloj digital utilizando componentes digitales

básicos.

3.-Por ultimo como aporte a las futuras generaciones de estudiantes y de manera

constructiva, consideramos que el autoaprendizaje es bueno porque obliga al estudiante a

investigar y a profundizar fuera de la clase, se aplica la teoría de “aprender haciendo”.


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

a) Libros:

T. L. Floyd: “Fundamentos de Sistemas Digitales”; 7a Edición; Editorial Sanz y Torres; 1993.

Ronald J. Tocci: Sistemas Digitales - Principios y Aplicaciones.. Editorial Prentice - Hall. 1993.

b) Páginas de internet:

http://www.datasheetcatalog.com/

http://www.monografias.com/trabajos15/visualizador/visualizador.shtml

http://sergioc2005.tripod.com/arqcomp1/Pract5DecBCDa7Seg.pdf

http://www.hispavila.com/3ds/lecciones/lecc2.htm

http://www.synthdiy.com/files/2002/hef4017b.pdf

http://www.floka.com/cmos/pdf/4093.pdf

Date post:	09-Jul-2015
Category:	Education
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