Contador Ampliável de 1 Dígito
POUCO DE TEORIA...
O que é que um relógio. um freqüencimetro, ou um contador - display, têm em comum? Poderíamos pensar, primeiramente, nos "mostradores", ou seja, nos "displays" de LEDs. pois precisamos deles para ler os instrumentos. Contudo, a fim de que possam nos apresentar a leitura das medidas de tempo, frequência ou ciclos, os "displays" precisam de "auxiliares" que interpretem os sinais e os forneçam já em forma de números.
Estamos nos referindo ao "trio" contador - decodificador - display. Vamos falar rapidamente sobre a função de cada um deles (fig.1). O contador recebe pulsos em sua entrada e apresenta nas saídas a contagem desses pulsos. Cada pulso corresponde a um passo na contagem. O decodificador transforma os níveis de tensão da contagem em urna série de níveis que vão "acender" os segmentos do "display", formando o algarismo correspondente ao número do pulsos que entraram no contador. Podemos entender melhor, peio exemplo da fig.1. O contador recebe 5 pulsos e faz aparecer na saída, níveis de tensão ("O" nível baixo; "1", nível alto) representando o número 5. sob a forma BCD (decimal codificado em binário). Esses níveis são enviados ao decodificados que faz "acender" no "display" o número correto (no caso, 5). Cada linha de saída do decodificador é responsável por um segmento do "display", indicados com as letras de "a" até "g". Vê-se, na figura, que os segmentos "acesos" são aqueles que recebem o nível "O" ou "baixo". Este decodificador é do tipo BCD/7 segmentos.
E UM POUCO DE PRATICA
Vista e entendida a teoria, vamos usá-la para montar o nosso próprio contator. O diagrama esquemático completo está na fig. 2. CI 1é o contador, CI2, o decodificador e DS1, o "display". Os resistores R1 a R7 limitam a corrente dos segmentos.
Já vimos um exempto do funcionamento do conjunto, mas como achamos que repetir esse ponto nunca ê demais, apresentamos. na fig.3, uma tabela completa do "comportamento" do nosso contador. Na primeira coluna estão os pulsos injetados no contador. Na segunda aparecem os níveis de tensão correspondentes aos números da primeira, em codificação BCD. A terceira coluna apresenta os níveis de tensão que o decodificador envia ao "display". que se acendem conforme a coluna 4. O desenho menor dá a identificação dos segmentos do "display".
Vejamos alguns exemplos de como se "acendem" os segmentos pelo decodificados.
Com o número 4 os segmentos b, c, f e g recebem níveis baixos. O circuito é completado + Vcc, no "display". Para obtermos o 1. só devemos ativar os segmentos b e c. O número 8, finalmente, é formado por todos os segmentos. razão pela qual todos eles recebem níveis baixos.
UTILIZAÇÃ0
Quando o conjunto estiver pronto podemos testá-lo. No circuito da fig.2 aparecem quatro ligações abertas. Onde está marcado "IMP" são Injetados os pulsos que acionam o contador: as duas ligações "Reset" servem para fazer o "aparelhinho" começar a contar em um instante determinado, se for utilizado com dispositivos automáticos. Como são pouco utilizadas, em nosso caso, vamos falar delas adiante; por hora só precisamos saber que devem ser todas ligadas a terra, para que o contador funcione (fig. 7).
A última das ligações, chamada "saída", é a que permite a ampliação do sistema e é sempre ligada à entrada "IMP" do contador seguinte. Se o conjunto for ampliado, o primeiro contador será o da unidades, o segundo, das dezenas, o terceiro das centenas e assim por diante. Explicando melhor, um contador conta de 0 a 9, dois contadores vão contar até 99, três. até 999, etc O circuito mais simples, que pode ser usado para provar o contador, é formado apenas por ele mesmo e um interruptor do tipo de pressão. Na lig. 8 podemos ver esse circuito. O filtro formado por R o C ajuda a evitar que o interruptor envie pulsos espúrios a CI1, que fariam o contador "avançar" dois números na contagem, ao invés de um.
A fonte devo fornecer 5 Vcc, estabilizados, com a capacidade em corrente de 150 mA por contador que for montado. iso é, 150 mA para um contador; 300mA para dois contadores, 450 mA para três contadores; etc.
Quando houver dois ou mais contadores, os condutores provenientes da fonte são ligados aos terminais Vcc e Gnd da primeira placa; depois interliga-se esta placa com as demais, por meio dos ouros terminais Vcc e Gnd 91.
Tente, agora, pressionar lentamente o interruptor ,o contador deve "avançar" um número por vez e quando chegar a 9, deve "voltar" a zero.
APLICAÇÕES
Além do contador manual que construímos. podemos encontrar várias utilidades para o circuito, se ligarmos à entrada "IMP" qualquer dispositivo que forneça os pulsos, como fazemos manualmente com o interruptor pressão. Só recomendamos que os pulsos não ultrapassem 5 V do pico, para não danificarem CI1..
As entradas "Reset" podem ser muito úteis em circuitos complexos. As entradas "Reset 0" fazem com que o "display" fique estacionário em zero, enquanto estiverem com um nível alto. Estando uma delas com um nível baixo, a contagem pode seguir normalmente. O mesmo vale para "Reset 9", com a diferença de que o display" paralisado no número 9. Podemos, assim, iniciar contagem de 1 ou do zero. no momento em que quisermos.
Um detalhe a parte é o ponto decimal, que fica à direita, no "display". Se o montador desejar "acioná-lo", deve liga um resistor (cujo valor da resistência deve ser igual ao de R1 e R7) entre os pontos 1 e 2 na placa e conectar o ponto 2 à terra (2 com 3). Nesse caso, o ponto decimal ficará permanentemente "aceso". Quem já tiver uma boa prática no assunto e for utilizar vários contadores com sistemas complexos, poderá usar um circuito lógico para deslocar o ponto decimal. As aplicações do nosso contador são ilimitadas. Podemos sugerir algumas, tais como contador de segundos ou minutos se ligados a divisores de Irequência que aproveitem a frequência da rede, ou como contador de objetos, se ligado a um circuito adequado com dispositivo óptico. Preferimos, na verdade, que cada leitor adapte o circuito a sua inventiva. Para os principiantes. ele é ideal do jeito que foi apresentado, como início de contacto com a lógica digital.
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