Reloj digital

PROYECTO FINAL DE TECNICAS DIGITALES I

Integrantes: Agustín González Leandro Gómez Nicolás Castro Sergio Jozami

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INDICE: Introducción Diagrama en bloques Funcionamiento Cristal Divisor Contadores Multiplexores Memoria Comparadores Alarma Display Teclado Selector de alarma Selector de hora Circuito y componentes Plaquetas y serigrafía Modelo terminado Listado de componentes ConclusiónApéndice datasheets --------------------------------------------------------------------------------3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 18 22 24 25 26 27

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INTRODUCCION
El siguiente circuito es un reloj digital con alarma programable con teclado decimal. Todos los relojes electrónicos utilizan un tren 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 entrega un pulso correspondiente a una hora. Los segundos, minutos y horas son mostradas en displays de 7segmentos. La alarma del reloj esta básicamente compuesta por 4 memorias y 4 comparadores, dos para la hora y dos para los minutos. Lo más destacable del reloj es poder ingresar datos por medio de un teclado, esto facilita el uso y permite que cualquier persona pueda utilizarlo.

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DIAGRAMA EN BLOQUES

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FUNCIONAMIENTO
CRISTAL: La base de tiempo de todo reloj debe ser lo masconfiable posible. Las posibilidades para lograr la frecuencia patrón son: - cristal - tomando referencia la frecuencia de la red. - una red RC Si la base de tiempo es realizada con la frecuencia de red, el reloj quedaría esclavo a ser conectado a la red y nunca podría funcionar con baterías o pilas. Por lo tanto elegimos realizarla con un cristal que además posee mucha más precisión y estabilidad que unared RC. La frecuencia del cristal elegido es habitualmente 32768 Hz, por ser potencia exacta de dos, lo que simplifica el divisor de frecuencia. Para que vibre el cristal de cuarzo, debe ser alimentado por un campo eléctrico oscilante generado por un circuito electrónico. La siguiente figura muestra el circuito típico para un cristal incorporado en el integrado CD4060B.

Para nuestro relojdigital usaremos el mismo principio agregándole un reset inicial con la red R6 y C3.

Los pulsadores S1 y S2 son para setear y resetear respectivamente el flip flop realizado con compuertas NAND. Esto sirve para desconectar o conectar el tren de pulsos del resto del circuito. 5

DIVISOR: El integrado IC14 es un contador binario de 14 estados, que es utilizado como un divisor de frecuencia pormúltiplos de 2. Por ejemplo la salida Q14 divide la frecuencia de entrada por 214: f Q14 = f ENTRADA 32768 215 = 14 = 14 = 2 Hz 214 2 2

Ahora para lograr la frecuencia que necesitamos de 1Hz utilizamos un flip flop J-K síncrono conectado de la siguiente manera:

A la salida del flip flop la frecuencia es de 1Hz lista para ser aplicada a los contadores del reloj. El cristal tiene una tolerancia de±20Hz, lo que indica unos pocos segundos cada mes, además tiene poca variación con la temperatura. De las salidas Q5, Q6 y Q7 se extraen las señales de sincronización para los multiplexores y el decodificador de los displays. Es la misma señal que se obtendría con un oscilador y un contador binario.

Como el cristal es de una frecuencia considerada no hay problemas para la visualización en losdisplay con estas salidas.

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CONTADORES: Para realizar la cuenta se utilizan integrados CD4516B que es un contador ascendente descendente preseteable. Los contadores son colocados en cascada y se utilizan compuertas AND para detectar cuando llega al fin de cuenta, así poder resetear dicho contador y mandar una señal de clock al siguiente.

Como se observa en la figura anterior se...