Reloj digital circuito

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Introducción

El reloj digital desde su invención en 1956 y gracias a la comercialización de los circuitos integrados, casi una década mas tarde, ha sido una solución fiable, precisa y económica para reemplazar la forma mecánica que hasta hoy se sigue utilizando en los relojes de cuarzo, para medir lo que para el hombre ha sido desde el principio de los tiempos un factor bastante importante enla vida, que es el tiempo.

En este proyecto se pretende armar desde cero, un reloj digital, usando como base los conocimientos adquiridos en la materia de Circuitos Digitales 1, utilizando material que esta a nuestro alcance.

Objetivo
El objetivo de este proyecto es reforzar el conocimiento adquirido acerca del funcionamiento de los circuitos digitales, así como también, lograr comprenderel funcionamiento del reloj, en su estructura interna.
Utilizar un protoboard para construirlo, auxiliándonos de los display de 7 segmentos.
Construir reloj que marque la hora en formato militar, es decir, 00:00:00 a 23:59:59.

Fundamentación Teórica

Desde hace varios siglos el hombre ha establecido su relación con el tiempo, identificando patrones, como el día y la noche, las estacionesdel año, sucesos astrológicos periódicos, por tal motivo, desde tiempos muy antiguos se han construido diversos tipos de sistemas para medirlo, como calendarios, relojes mecánicos, etc.

A mediados de nuestro siglo, con el auge de la tecnología electrónica, se ha hecho el aporte a este factor tan importante en la vida del ser humano como es el reloj.

Todos los relojes electrónicos utilizan untren de pulsos de frecuencia muy precisa, generado por un cristal de cuarzo o una base de tiempo, y dividen sucesivamente esta frecuencia hasta lograr pulsos muy exactos de un segundo o fracción. Los pulsos de segundos se cuentan en orden progresivo y cuando la cuenta llega a sesenta se produce un pulso de minuto. A continuación estos pulsos se cuentan y cuando han transcurrido sesenta se entregaun pulso correspondiente a una hora. Cada vez que se presentan los pulsos de segundos, minutos y horas, se muestran en los displays correspondientes.

En este caso, haremos uso de componentes electrónicos para generar los pulsos y ajustarlos de igual manera.

Material

Para construir un reloj digital, será necesario el siguiente material:
1. Seis (6) Circuitos Integrados 7490 (Contadoresde decadas).
2. Seis (6) Circuitos Integrados 7447 (Decodificadores).
3. Dos (2) Circuitos Integrados 7408 (AND).
4. Un (1) Circuito Integrado 7404 (NOT).
5. Un (1) Circuito Integrado 7432 (OR)
6. Una (1) Protoboard.
7. Tres (3) Display de 7 segmentos Dobles o Seis (6) Display de 7 segmentos sencillos.
8. Cuarenta y dos (42) resistencias de 330 ohm.
9. Un (1)Circuito Integrado LM555 o NE555.
10. Un (1) Potenciometro de 50 K.
11. Un (1) Capacitor o condensador de 100mF.
12. Una (1) Fuente de 5 Voltios.
13. Un (1) Multimetro digital
14. Pinzas, y alambres conectores.

Implementación del diseño

Nuestro primer paso es crear el contador de los segundos y minutos, ya que los contadores con que contamos 7490, son contadores de 0 a 9 ynecesitamos configurarlos para poder lograr el conteo que necesitamos, 0 a 5 y 0 a 9.

El CI 7490 tiene 4 salidas QA, QB, QC, QD (como se muestra en la figura), que nos permite obtener una salida digital de 4 bits contando de cero hasta 9, este será el segundo segmento de los segundos.

En la siguiente tabla, muestro brevemente las salidas que produce el 7490, en su función de contador:QD | QC | QB | QA |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |

Creando el divisor por 10 con el 7490
Para crear a un “Divisor/Contador por 10”, conectamos el pin 5 a +5 voltios y el pin 10 a tierra para darle Energía al Chip. Después conectamos el pin 12 al...
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