Ruleta Digital

Proyectos: Ruleta Digital

Objetivo de la práctica: Realizar dos aplicaciones para jugar mediante el uso de multivibradores biestables J-K, cuando son disparados por flanco negativo(TPN, Transición de Pendiente Negativa). Usar circuitos integrados CMOS de alta velocidad.
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Duración: 2 horas.
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Material necesario:
Una fuente de voltaje de 5V
35 diodos emisores de luz (LED), 16rojos, 16 verdes y 3 amarillos. Tres exhibidores  (display) de ánodo común
Dos interruptores pulsantes NA
Las siguientes resistencias:
Veinticuatro de 220ohms , dos de 390ohms  y siete de 1Kohms
3 tablillas de conexiones (protoboard) y 2 tablillas de desarrollo
Los siguientes circuitos integrados (TTL):
Dos 74Hc132, tres 74HC04, dos 74HC11, cinco 74HC73 o 74HC76 y dos 74HC154
Un capacitor de200microFarad, dos de 100microfaradas, dos de 500microfaradas y uno de 5microfaradas
Alambre para conexiones.
Un desarmador pequeño y pinzas
Manual High Speed CMOS de Motorola

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RUEDA DIGITAL: LOS MULTIVIBRADORES (flip-flop) J-K EN ACCIÓN
    El proyecto de la Rueda Digital o Ruleta Digital, mostrado en la Figura 10.1, es una aplicación llamativa para losmultivibradores (MVB) tipo J-K. Se ponen 32 diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) distribuidos sobre una circunferencia, colocando un LED más en el centro de la misma. 16 de los LED son verdes y 16 rojos, intercalados de tal modo que los diodo nones sean de color verde y los pares de color rojo. El esquema del proyecto se presenta en la Figura 10.2.
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FIGURA 10.1. Arreglo físicode la RULETA DIGITAL
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FIGURA 10.2. Esquema del Proyecto de la RULETA (rueda) DIGITAL
    Cuando se presiona el interruptor S, los LED se encienden en secuencia alrededor del círculo, mientras que el LED del centro se encenderá una vuelta sí y otra no. Al soltar el interruptor S, los LED del perímetro continúan la secuencia por algunos segundos, parando finalmente con sólo un LED encendido.    El circuito consiste de 3 bloques funcionales, según lo sugiere la Figura 10.3. El primer bloque contiene dos decodificadores hexadecimales 74HC154. El segundo bloque contiene seis MVB J-K (tres 74HC73 duales). Un tercer bloque lo forma un reloj implementado a base de compuertas inmunes al ruido, que brinda una señal cuadrada de frecuencia fija y un circuito RC para sostener algunos segundosla operación, una vez que se suelta el interruptor S.
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FIGURA 10.3. Diagrama funcional de la RULETA DIGITAL
    Los multivibradores realizan tres funciones:
1. Los primero cuatro MVB proporcionan un conteo binario para los decodificadores.
2. El quinto MVB habilita a uno de los dos decodificadores a la vez.
3. El sexto y último MVB enciende el LED central una vuelta sí y otrano.
    El decodificador 74HC154, cuya distribución de terminales se ofrece en la Figura 10.4, es conocido como  el decodificador de 4 a 16, aunque también funciona como un demultiplexor de 1 a 16. Tiene 4 entradas en binario natural (A0, A1, A2 y A3); dieciséis salidas activas en BAJO y dos señales de habilitación activas en BAJO. Si ambas señales de habilitación están en BAJO, para un códigodado de entrada, una y sólo una, de las salidas se activará en BAJO, permaneciendo en ALTO todas los demás. Si una o las dos señales está en ALTO, todas las salidas son ALTO.
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FIGURA 10.4. Decodificador 4 a 16 74HC154, CMOS de alto rendimiento
    Al avanzar el conteo binario que se aplica a los 74HC154 una de sus 16 salidas se hace BAJO en secuencia, prendiendo un LED cada ocasión (Figura10.2). Con dos 74HC154, se encienden 32 LED, uno a la vez.
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    Veamos con mayor detalle el esquema dado en la Figura 10.2:
    El reloj se forma con dos compuertas NO-Y (NAND), A y B, con disparador de Schmitt de un integrado TTL (74HC132). Los resistores R4 y R5 junto con el capacitor C1 determinan la frecuencia de salida. La compuerta NO-Y, C, permite la propagación de los pulsos de...