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jueves, 11 de agosto de 2011

Act 5: Contador - Sistemas secuenciales


Introducción
A diferencia de los sistemas combinacionales, en los sistemas secuenciales, los valores de las salidas, en un momento dado, no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también dependen del estado anterior o estado interno. El sistema secuencial más simple es el biestable, de los cuales, el de tipo D (o cerrojo) es el más utilizado actualmente.
La mayoría de los sistemas secuenciales están gobernados por señales de reloj. A éstos se los denomina "síncronos" o "sincrónicos", a diferencia de los "asíncronos" o "asincrónicos" que son aquellos que no son controlados por señales de reloj.
Los principales sistemas secuenciales que pueden encontrarse en forma de circuito integrado o como estructuras en sistemas programados son los Contadores y los Registros (fuente: Wikipedia)

En esta actividad se estudiará el comportamiento de los contadores. Se evaluará el funcionamiento de un contador BCD UP/DOWN y se contrastará con el funcionamiento de un microcontrolador realizando la misma función. 

Objetivos de la Actividad
Evaluar el funcionamiento de un contador BCD con controles de cuenta de manera discreta y programar un microcontrolador, para que realice la misma función. 



PARTE A: Contador discreto
Listado de materiales necesarios para realizar la práctica:

http://www.megaupload.com/?d=7VF35420   

Imagen circuito esquematico Protel
Fotografía del circuito armado en protoboard.

Video de nuestro circuito en funcionamiento:


Funcionamiento:

El 4511 funciona en código BCD ,y convierte la información en un display de 7 segmentos , logrando formar números del 0 al 9 .

El 4510 es un simple contador , donde las entradas A1 , A2, A3 y A4 (patas 4,12, 13 y 3) indican en que numero va a empezar el conteo  ya sea creciente o descendiente. En nuestro caso , 9 (1001 en código BCD). Las patas Q1 , Q2 , Q3 y Q4 (patas: 6, 11 , 14,2 respectivamente.) son las salidas, las que generan los números que luego van a ingresar al 4511. La pata 15 es el Clock , sin el cual no se podría realizar ningún tipo de conteo. La pata 10 , U/D , es el que indica si la cuenta se va a hacer de mayor a menor , y de menor a mayor y PE ( Preset Enable) es la pata que funcionaría como un habilitador. La pata 9 , es el MCLR.

 La pata 5 , CI(Carry in) , controla cuando empieza el conteo; al obtener un 0 en dicha pata  comienza la cuenta regresiva  y asi a la salida de este microcontrolador , se van generando los números en BCD , del 9 al 0. El integrado 4511 recibe esos datos y los traduce en el display , en sus correspondientes números.
El buzzer suena dado a que la compuerta que esta conectada a la salida y entrada de estos dos microcontroladores , cuando llega al numero 0 (0000 en BCD) , esta compuerta da a la salida un 1 , que activa al mismo tiempo el transistor , y el reset del 4013; el transistor le da corriente al buzzer , logrando que suene.
Este proceso no se puede realizar repetitivamente , sin sacarle la alimentación al circuito , ya que a la salida de esta compuerta , siempre va a haber un 1 , por ende el reset siempre va a estar en 1 , y entonces el 4013 en Qnegado , siempre va a tener un 1 , por ende , no se va a volver a activar el 4510
El 4013 genera un 0 en Qnegado cuando se obtiene un 1 en el Set.


Circuito en protoboard parte B



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