Cronometro Digital

GUIAS ÚNICAS DE LABORATORIO

CRONOMETRO DIGITAL AUTOR: ALBERTO CUERVO

SANTIAGO DE CALI UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI DEPARTAMENTO DE LABORATORIOS

DEPARTAMENTO DE LABORATORIIOS DEPARTAMENTO DE LABORATOR OS GUIIAS DE CRONOMETRO DIIGIITAL GU AS DE CRONOMETRO D G TAL

CRONÓMETRO DIGITAL

OBJETIVO Los contadores son uno de los circuitos digitales de mayor aplicación en la construcción desistemas lógicos electrónicos. Éstos pueden ser sincrónicos o asincrónicos. Los contadores sincrónicos constituyen un caso particular de circuito secuencial sincrónico en donde los pulsos de entrada que se van a contar se inyectan a la entrada de reloj o de pulsos de todos los flip-flops que componen el contador, obligando a los flip-flops a cambiar de estado de forma simultánea con la soladiferencia en los tiempos de operación de los flip-flops individuales. El cambio de estado de cada uno de los flipflops será función de los valores lógicos presentes en las entradas de excitación (SR, JK o D) de cada uno de los flip-flops. A diferencia de los contadores sincrónicos, en los contadores asincrónicos los pulsos de cuenta no se inyectan a todas las entradas de reloj de los flip-flops de formasimultánea, causando una mayor simplicidad en el circuito del contador, pero una mayor lentitud en su operación. La presente práctica tiene como objetivo familiarizar al estudiante en la operación de los circuitos de contadores con el diseño de un circuito práctico como es el caso del cronómetro digital. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Diseñar el circuito de un cronómetro digital, con las señales quese muestran en el diagrama siguiente. El cronómetro deberá poder contar el tiempo en segundos desde 0 hasta 39 segundos en forma decimal.
Contar Borrar

CRONÓMETRO DIGITAL
reloj

SALIDA

Al display de 7 segmentos

Por tanto el cronómetro tendrá dos digitos decimales, el dígito de las unidades y el dígito de las decenas, los cuales deberán ser llevados al display de 7 segmentos para podervisualizar el número de segundos transcurridos desde que se arranca a contar al cronómetro hasta que se detiene. Los pulsos de reloj deben ser obtenidos del generador de frecuencias (27) y divisor de frecuencias (28) con la frecuencia apropiada.
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Las señal de “Contar “ seráobtenida de un teclado (31) Cuando Borrar = 1, el contador se repone a 0 segundos. Cuando Contar = 1 el cronómetro arranca, y cuando Contar se regresa a 0 se detiene el cronómetro. Para el dígito de las unidades, utilice el circuito integrado del contador binario sincrónico (39) convertido en contador decimal (0...9) utilizando su entrada de cargar datos en paralelo. Para el dígito de las decenasutilice flip-flops JK. Para este dígito implemente un contador binario asincrónico de 0 a 3, ya que la velocidad del contador es muy lenta, y el contador asincrónico necesita menos circuitos para su realización que el sincrónico. Utilice como máximo dos compuertas AND/NAND, especificando muy bien todas las conexiones que se deben efectuar en el montaje del circuito en el laboratorio. SOLUCIÓN. Eldiagrama en bloques del cronómetro se muestra en el diagrama siguiente, el cual está compuesto de dos contadores: un contador decimal para el dígito de las unidades y un contador binario de 0 a 3 para el dígito de las decenas. Los pulsos de reloj con una frecuencia de 1 Hz (1 pulso por segundo) incrementan al contador de las unidades. Cuando ocurra el décimo pulso el dígito de las unidades pasa a 0y produce una transición que provoca que el dígito de las decenas se incremente, etc.
Cronómetro digital

Contar

Unidades

Decenas

reloj 8 4 2 1 8 4 2 1

Por ejemplo, si el número en el cronómetro es el 09 (0000, 1001), al ocurrir el flanco positivo del décimo pulso en la entrada del contador de las unidades este pasa a 0 (0000), la transición negativa de 1 a 0 del bit de mayor...