Contador de cifras - Perla Azucena Soler

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Contador de cifras
Un circuito de cuenta y visualización se presta a distintas aplicaciones
Ya se trate de vehículos en tránsito por la autopista, botellas en una cinta transpor-
tadora o impulsos eléctricos en un circuito, la utilidad de un contador rea lzado
con medios electrónicos está fuera de discusión.
Medir una frecuencia, evaluar una velocidad o un ntmo significa contar el número de
eventos basándose en la unidad de tiempo elegida como muestra, por ejemplo
el segundo, el minuto o la hora.
Las aplicaciones prácticas de un contador digital representan un
interesante mercado, cosa que ha determinado la difusión de muchas
soluciones basadas en un sc*o chip de silicio.
. CONTADOR. DRIVER Y VISUALIZACIÓN ,
Nuestro circuito incluye un contado- de 0 a 9999. el visualizador (display) correspondiente de LED y ios transistores (drivers) que proporcionan la corriente requerida por este último.
E corazón del dispositivo está constituido por el contador MM74C95, un ejemplo de integración de distintas funciones en un soto circuito, que se ocupa también de controlar los drivers de Os visual¡zadores.
Contiene además una memoria, capaz de 'fotografiar' la cuenta en un momento dado, y de mantener las cifras paradas en el visualizador mientras el contador avanza (como el 'parcial' de un cronómetro).
El contador digital terminado. incluyendo sus cuatro LED de siete segmentos
[ APLICACIONES DEL CONTADOR '
E empleo más obvio consiste naturalmente en contar por ejemplo, el número de interrupciones de la barrera infrarroja presentada en un proyecto anterior.
Contando cuantos impulsos son recibidos por el contador en un segundo, se obtiene sm embargo una medida de la frecuencia (ciclos por segundo) de la seña a la entrada.
Finalmente, utilizando un oscilador de frecuencia, se puede emplear el contador para realizar un cronómetro, como se describe en la páginas siguientes
El contador utiliza los visualizadme* de 7 segmento*, que ya hemos utilizado en un proyecto anterior.
R8 DY1 QV2
oc CK R LE -5V GND
Montaje del contador
La figura adjunta muestra la disposición de los componentes en la placa del circuito mpreso: como siempre es necesario tener cuidado para emplear la orientación adecuada. Antes que nada conviene insertar los cuatro puentes, con el cable pelado, destinados a terminar el trayecto de otras tantas pistas dei circuito ¡mpreso (el cuarto queda parcialmente bajo iC).
Los vlsualizadores de siete segmentos (DY1..DY4) se sueldan evitando un calentamiento excesivo: conviene esperar entre un pin y otro, o alternar las soldaduras entre los cuatro de modo que tengan tiempo de enfriarse.
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Disposición de los componentes: la parte discontinua de los puentes esté cubierta por el integrado o por los visuaikadores.
r ATENCIÓN A LAS CARGAS ESTATICAS J
El integrado, de tipo CMOS. pertenece a una sene bastante delicada en lo que se refiere a las cargas electrostáticas; por tanto, hay que manejado con precaución.
En particular conviene descargarse a masa, por ejemplo tocando un radiador, antes de coger con la mano el componente o incluso el circuito terminado. También las entradas (CK. R. LE) son muy sensibles, especialmente si se dejan abiertas: conviene que siempre estén conectadas, a) menos con una resistencia. como en los ejemplos que describimos a continuación
La basa del circuito Impreso vista por el lado de las pistas de cobre.
ALIMENTACIÓN Y CUENTA ]
El contador necesita una tensión estabilizada de 5 V que se puede obtener de un pequeño módulo de conexión o de un alimentador variable de laboratorio: e positivo va a +5. el negativo a tierra.
Las entradas aceptan señales TTL o CMOS; conectándolas como en la figura, se puede probar el contador el botón P1 avanza la cuenta (el condensador evita posibles rebotes), mientras P2 lo pone a cero.
El interruptor SW1 permite bloquear el número mostrado en el visualizados sm que por eso se detenga el conmutador: conmutando nuevamente, se verá la nueva cuenta alcanzada mientras tanto.
Cómo conectar las entradas para probar el correcto funcionamiento del contador digital.
. TENSIONES A LA ENTRADA .
Si el contador debe estar conectado a cispositivos que
no salen con señales lógicas (TTL o CMOS), es nece-
sano una Interfaz para adaptar la tensión y no dañar
el Integrado.
Un ejemplo habitual se muestra en la figura: a señal
externa controla un transistor, que funciona como
interruptor y controla a su vez la entrada de contador
(reloj).
En esta nueva entrada es posible aplicar tensiones
comprendidas entre 2 y 24 V más o menos. por ejem-
plo la salida del metrónomo electrónico o de la barrera
de infrarrojos presentados en anteriores proyectos.
Interfaz de entrada, para hacer avanzar el contador con un impulso genérico de tensión.
UN CRONOMETRO CON LA RED
*-► CK
PnMU	(ICO HZ)
vac
La figura muestra cómo realizar un cronómetro, que
utiliza como oscilador... la frecuencia de red (50 Hz):
la sahda de un puente rectificador alcanza 100 ciclos
por segundo.
El interruptor start-stop controla el paso de los
Impulsos y sirve para poner en marcha o parar la
cuenta (en centésimas de segundo)
Conviene conectar R y LE como en el esquema de ¡a
página anterior el botón P2 lleva a cero la cuenta,
mientras que SW1 funciona come parcial, parando
los números en el visuanzador.
Cronómetro electrónico que aprovecha la frecuencia de red. obtenida de un transformador de baja tensión y duplicada por los diodos.
E PUNTO DECIMAL [
E cronómetro descrito anterc miente puede contar nasta 99 segundos, tras los cuales empieza de nuevo desde cero, al haber excedido la capacidad del contador y de los visuaizaaores. Para simplificar la lectura es útil encender el punto decimal del segundo visualizados es deor, DY2. de modo que se separen los segundos (las primeras dos cifras) de las centésimas de segundo.
Ello se hace simplemente conectando el correspondiente terminal (dp2 en el plano de montaje) al termina pd especialmente situado al lado de las entradas.
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PROYECTOS
Funcionamiento del contador
El esquema eléctrico muestra cómo se ocupa
el integrado de todas las funciones en él se
puede averiguar cómo es posible que cuatro
visualizadores de 7 segmentos no requieran 4 x
7 = 28 cables La respuesta la da el "multíple-
xado': los visualizadores se encienden en reali-
dad uno cada vez. pero el ojo no se da cuenta
y tiene la impresión de que se han encendido
todos ai mismo tiempo.
En realidad, la persistencia de la imagen en la retina hace que una luz no desaparezca inmed afámente cuando se apaga, sino que se percibe todavía como encendida durante unos Instantes.
Las s<ete salidas sobre el integrado alimentan los segmentos m entras que los transistores controlan el retorno a masa de la corriente; actúan uno cada vez. de modo que se enciende una sola cifra (dígito).
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E»quema «l«ctrlco del contador: los transistores funcionan como interruptores que controlan que cifra encender
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Esquema de bloques del circuito integrado MM74C925: arriba se ven ios cuatro contadores marcados como ~rlO~ (divisores por 10).
DIAGRAMA DE BLOQUES
Funcionalmente e' integrado contiene cuatro contadores de 0 a 9 (o. debo de otro modo, divisores por diez), conectados en cascada, es decir, uro detrás de otro.
Sus salidas, pasan a otros tantos ‘ laten” que desarrollan la función de memoria, controlan las cuatro cifras del visualizador medante el decodificador adecuado.
LISTA DE COMPONENTES
Todas las resistencias son de ’Jq W. 5%
Resistencias
Ri = resistencia de 220 U (rojo. rojo, marrón)
R2.R3.Rq.R5.R6.R7.R8 - resistencias de 180 íl (marrón, gris, marrón) Varios
IC - MM74C925
DY1.DY2.DY3.OV4 - visuaózadores de siete segmentos de LEO de cátcdo común O20C0PK | TR1JR2.TR3.TR4 = BC547 o equivalente
C = condensador electrolítico de 100 pF 25 V
1 zócalo de 18 pines
10 anclajes para circuito impreso
1 circuito impreso
Este decide qué segmentosencender, según el número binario (de 0000 a 1001. es decir, de 0 a 9 decimal), procedente de cada contador
El muitiptexor se ocupa de encender una sola cifra cada vez al ritmo dictado por un oscilador incorporado en el propio integrado (más o menos 1 KHz).