Debido al pedido de las personas interesadas en este tipo de contador usando el contador de decadas 74LS90 solamente presento el diagrama, debido a que muchos me comentaron que no lo podian ver, realmente yo lo puedo ver bien solo es de darle pausa el video y copiarlo en una hoja pero bueno, incluyo también la simulación del mismo y la lista de materiales, la explicación se encuentra en el video.
Claro si desean saber el significado de cada pin del integrado chequen las hojas de datos, el video fue realizado por robo3001, también les recuerdo que alimenten los pines de los integrados a positivo el pin 5 del 74LS90 y el pin 16 del 74LS74 y a negativo el pin 10 del 74LS90 y el pin 8 del 74LS47 que aunque no se ve en el diagrama tienen que conectarlo.
Diagrama
Lista de Elementos
Simulacion
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Video
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(vease Contador Asíncrono)
La secuencia de estados de un contador binario de 3 bits se presenta en la siguiente tabla y en el siguiente diagrama:
Como podrán ver se muestra un contador asíncrono binario de 3 bits, su funcionamiento basico es el mismo que el del contador de 2 bits, excepto en que el contador de 3 bits tiene ocho estados, ya que esta formado por tres flip-flops. En el siguiente diagrama animado pueden ver el funcionamiento:
Al ver el funcionamiento podemos observar que avanza a través de una secuencia binaria dede cero hasta siete, iniciando despues un nuevo ciclo desde su estado cero. Este contador puede ampliarse fácilmente a un contador mayor, concectando flip-flops adicionales.
A los contadores asíncronos tambien se les llama Contadores con Propagación por la siguiente razón: el efecto de un impulso en la entrada de reloj "lo siente" primero IC1a. Este efecto no llega inmediatamente a IC1b, debido al retardo de propagación a través de IC1a. Del mismo modo, se produce un retardo de propagación a través de IC1b, antes de que IC1c pueda ser disparado. Por tanto, el efecto de un impulso en la entrada de reloj se "propaga" a través del contador, tardando un cierto tiempo en alcanzar el último de los flip-flops, debido a los retardos de propagación.
Algo importante a tomar en cuenta es que este retardo acumulativo de un contador asíncrono es una de sus mayores desventajas para muchas aplicaciones, ya que limita la velocidad a la que el contador puede ser sincronizado, y puede dar lugar a problemas de decodificacion. El retardo acumulativo máximo en un contador tiene que ser menor que el período de la señal de reloj.
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Ya habia dejado atras este tema, pero no porque queria sino porque no podia, jeje, esto es de gran utilidad y tienen grandes aplicaciones, el término asíncrono se refiere a los sucesos que no poseen una relación temporal fija entre ellos y generalmente no ocurren al mismo tiempo. Un contador asíncrono es aquel en el que los flip-flops (FF) del contador no cambian de estado exactamente al mismo tiempo, dado que no comparten el mismo impulso de reloj, esto es clave entedenderlo para poder diferenciarlo, tambien a los contadores asíncronos se conocen también como contadores con propagación.
Contador Asíncrono binario de 2 bitsLa siguiente simulacion presenta un contador de 2 bits conectado para que funcione en modo asíncrono. Observe que el reloj
CLK esta conectado únicamente a la entrada de reloj del primer flip-flop,
IC1a, el segundo flip-flop,
IC1b, se dispara mediante la salida
Q de IC1a. IC1a cambia de estado durante el
flanco negativo de cada impulso de reloj, pero IC1b solo cambia cuando es disparado por una transicion negativa de la salida
Q de IC1a. Debido al retardo de propagación inherente al paso de las señales por un flip-flop, las transiciones de los impulsos de entrada del reloj y de la salida
Q de IC1a no pueden ocurrir nunca al mismo tiempo. Por tanto, los dos flip-flops nunca se disparan de forma simultanea, por lo que el modo de funcionamiento de este contador es asíncrono, cabe recalcar que la entrada de reloj de un contador asíncrono siempre esta conectado
sólo al flip-flop LSB, osea al del bit menos significativo.
Comprendiendo el FuncionamientoVamos a examinar el funcionamiento básico del contador asíncrono de la figura anterior aplicando cuatro impulsos de reloj a IC1a y observando la salida
Q de cada flip flop yo le coloque LEDs para poder visualizarlo mejor, primero que nada notemos que ambos flip-flops estan conectados en modo de
basculacion con J=1 y K=1 (donde 1 logico = 5 voltios) y se supone que incialmente, están en estado
RESET osea
Q de IC1a y IC1b esten a nivel BAJO como se ve en la imagen.
El flanco negativo de CLK (impulso de reloj 1) hace que la Salida
Q de IC1a pase a nivel ALTO, como se muestra en la siguiente figura, al mismo tiempo la Salida Q de IC1a no afecta a IC1b ya que tiene que ser una transicion negativa la que lo dispare.
El flanco negativo del segundo impulso de CLK hace que
Q de IC1a pase a nivel BAJO por lo tanto hace que Q de IC1b se ponga a nivel alto.
Ahora el flanco negativo de CLK hace que Q de IC1a pase a nivel ALTO nuevamente, por lo que no afecta el estado del segundo flip-flop, por tanto la salida Q de IC1b esta en nivel ALTO:
El cuarto impulso del reloj hace que el contador vuelva a su estado original por lo tanto los dos flip-flops se encuentran en estado RESET. El contador de 2 bits dispone de cuatro estados difrentes, como cabria esperar de dos flip-flops (2^2=4), ademas tenga en cuenta que si Q de IC1a representa el bit menos significativo (LSB) y Q de IC1b representa el bit mas significativo (MSB), la secuencia de los estados del contador representa una secuencia de numeros binarios como se muestra a continuacion:
Puesto que pasa por una secuencia binaria, el contador de la simulacion es un contador binario, en realidad cuenta el numero de impulsos de reloj hasta el tercero y, en el cuarto impulso inicia un nuevo ciclo a partir de su estado original (00). El inicio de un nuevo ciclo (
recycle, termino que se aplica comunmente al funcionamiento de los contadores) se refiere a la transiscion del contador de su estado final a su estado original. En la logica digital Q de IC1a es siempre el bit menos signficativo LSB a menos que se indique lo contrario.
Decidi explicarlo lo mas detalladamente posible ya que esto es base para hacer contadores mas complejos, asi que espero me hayan podido entender, nos vemos la proxima...
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Temporizador de Eventos Cortos usando el 555
En general, un temporizador es un circuito que permite controlar el tiempo durante el cual se realiza alguna operación. Sus aplicaciones son múltiples, entre ellas se encuentran: encender una lámpara o un electrodoméstico durante un tiempo determinado, encender un ventilador a una hora determinada y apagarla un tiempo después, etc.
El circuito que se presenta a continuación, sirve para realizar el control del tiempo en que permanece activado un rele luego que el usuario oprime el botón de arranque. Su funcionamiento se explica basado en el diagrama siguiente:
Los materiales a utilizar son los siguientes:
El componente central del circuito es el integrado 555, el cual actúa como un monoestable es decir que normalmente conserva en su salida el mismo nivel lógico y para hacerlo cambiar se debe oprimir el interruptor SW1. Luego de terminado el periodo correspondiente, el circuito vuelve a su estado normal. Para que la salida vuelva a cambiar de nivel nuevamente es necesario aplicar otro “estimulo” con el pulsador SW1. De esta forma, cada vez que se ponga a un nivel negativo en el pin 2 mediante el pulsador, la salida por el pin 3 entregara un nivel lógico alto que sirve para encender el LED y para accionar el relé de salida del MODULO RELE + TRANSISTOR.
El tiempo durante el cual permanece activada la salida del temporizador esta determinado por la resistencia R2, el potenciómetro VR1 y el condensador C1 (dada por la ecuación Tw=1.1*R1*C1) para variar dicho periodo se debe girar el potenciómetro, de esta forma se consigue un tiempo máximo y un tiempo mínimo que esta determinado por C1. Si se desea aumentar o disminuir los periodos de tiempo, se debe aumentar o disminuir el valor de C1.Para saber como construir el Modulo R+T revisar en el blog la sección de módulos. El voltaje para alimentar el circuito esta entre los 5 y 12 voltios. Leer Más......
vease Flip-flops: Teoria
Despues de un tiempo, regreso nuevamento con los FLIP-FLOPS, pero ahora lo veremos mas practico, por asi decirlo, seran simulados para ser mas exactos, debido al detalle que todos nosotros no podemos controlar el tiempo, jejeje, empezemos, los flip-flops pueden conectarse entre si para realizar funciones de recuento. A esta combinacion de flip-flops se la denomina contador. El numero de flip-flops que se utilizan y la forma en que se conectan determian el numero de estados (que recibe el nombre de modulo) y tambien la secuencia especifica de estados por los que pasa el contador durante un ciclo completo.
Dependiendo del modo en que se aplique la señal de reloj, los contadores se clasifican en dos grandes categorias: asincronos y sincronos. En los contadores asincronos, normalmente denominados contadores con propagacion (ripple counters), se aplica una señal de reloj mediante la salida del flip-flop anterior. En los contadores sincronos, la entrada de reloj se conecta a todos los flip-flops, de forma que se les aplica la señal de reloj simultàneamente. Dentro de estas categorias, los contadores se clasifican por el tipo de secuencia, el numero de estados o el numero de flip-flops del contador.Si les urge màs informacion sobre circuitos practicos entren a ForosDeElectronica, ahi encontraran bastante informacion, yo mas adelante tambien colocare practicas.
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555: Uno de los CI màs conocidos del mundo
Para todo estudiante, hobbista ó ingeniero Electrónico, sabe que el 555 es un circuito integrado bastante utilizado y conocido por todos ya que tiene cientos de aplicaciones, ahora vamos a explicar un poco sobre este dispositivo. El temporizador 555 es un dispositivo versátil y muy utilizado, porque puede ser configurado de dos modos distintos, bien como multivibrador monoestable o como multivibrador aestable (ósea como oscilador). Un multivibrador aestable no tiene estados estables y varia, por tanto, una y otra vez (oscila) entre dos estados inestables, sin utilizar un circuito de disparo externo.
Funcionamiento como monoestable
Para configurar un temporizador 555 como monoestable no redisparable, se utilizan una resistencia y un condensador externo, tal como se muestra en el siguiente diagrama, la anchura del impulso de salida se determina mediante la constante de tiempo, que se calcula a partir de R1 y C1, según lo muestra la formula:
Tw=1.1*R1*C1
La entrada de la tension de control no se utiliza y se conecta a un condensador de desacoplo C2, para evitar la aparicion de ruido que pudiera afectar los niveles umbral y de disparo.
El capacitor C1 determina cuanto tiempo va a estar la salida a nivel alto En este caso tw=1.1(2.2K)(0.01u)= 24.22us
Funcionamiento como aestable
En la siguiente imagen se ve un temporizador 555 conectado para funcionar como multivibrador aestable, que es un oscilador no sinusoidal. Observe que, en este caso, la entrada umbral (THRESH) esta conectada a la entrada de dispara (TRIG). Los componentes externos R1, R2, y C1 conforman la red de temporización que determina la frecuencia de oscilación. El condensador C2 de 0.01uF conectado a la entrada de control (CONT) sirve únicamente para desacoplar y no afecta en absoluto al funcionamiento del resto del circuito, si se desea se puede eliminar.
La frecuencia de oscilación viene dada por la siguiente formula:
F= 1.44/[(R1 + 2R2)*C1]
El ciclo de trabajo depende de los valores de R1 y R2 y puede ser ajustado seleccionando diferentes resistencias, dado que C1 se carga a través de R1 + R2 y se descarga únicamente a través de R2, se puede conseguir ciclos de trabajo de un mínimo del 50% aproximadamente, si R2>>R1, de forma que los tiempos de carga y descarga sean aproximadamente iguales.
La expresión para el ciclo de trabajo se obtiene de la manera siguiente. El intervalo de tiempo en que la salida esta a nivel ALTO representa lo que tarda c1 en cargarse desde 1/3Vcc hasta 2/3 Vcc. Por lo que el ciclo de trabajo esta dado por:
Ciclo de trabajo = [(R1+R2)/(R1+2R)]*100%
En el siguiente video pueden entender aun mas el funcionamiento del 555: (
Gracias a Robo3001)
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Ese serà el tema de investigación de esta vez, a parte de los Pics, iniciamos con el estudio de los fundamentos de la logica secuencial. Se cubrirán los circuitos biestables, monoestables y los dispositivos logicos aestables, denominados multivibradores. Los dispositivos biestables se dividen:
- FLIP-FLOPS
- LATCHES
Los biestables poseen dos estados estables, denominados SET (activacion) y RESET (desactivación), en los cuales se pueden mantener indefinidamente, lo que les hace muy útiles como dispositivos de almacenamiento. La diferencia basica entre latches y flip-flops es la manera en que cambian de un estado a otro:
Los FLIP FLOPS son los bloques básicos de construcción de los contadores, registros y otros circuitos de control secuencial, y se emplean también cierto tipos de memoria.
El Multivibrador Monoestable, normalmente denominado monoestable, tiene un unico estado estable. Un monoestable genera un único impulso de anchura controlada cuando se activa o dispara.
El Multivibrado Aestable no tiene ningun estado estable y se emplea principalmente como oscilador, es decir, como generador de señales automantenido. Los osciladores de impulsos se emplean como fuentes de señales de temporizacion en los sistemas digitales.
Dispositivos logicos a utilizar en este tema:
74XX74 74XX279 74XX122 555 74121 74XX75 74XX112
Como no re-inventare el agua azucarada, si encuentro en otras paginas explicacion respecto a los temas anteriores colocare los links, para que ustedes lo cheken, lo que realmente me interesa de esto son las aplicaciones que tiene, como; los contadores, lo que hare serán los circuitos, que es lo que importa, aunque la teoria no hay que rechazarla.
más info:
Wikipedia
para ver un video tutorial:
Multivibradores, Gracias a Triac135
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El Latch Como Eliminador del Rebote de los Contactos
Debido a que un lector del blog me lo ha pedido saco otro circuito para saber como eliminar los rebotes de un pulsador ó interruptor.
Una aplicación para un Latch S’-R’ consiste en la eliminación del “rebote” producido por los contactos de un interruptor mecánico. Cuando el polo de un interruptor choca con el contacto de cierre del interruptor, vibra o rebota varias veces hasta que, finalmente, se consigue un contacto firme. Aunque estos rebotes son mínimos, producen unos picos de tensión que pueden ser inadmisibles en un sistema digital. Como se muestra en las siguientes imágenes.
Típica Configuración utilizada
Rebote del contacto de un interruptor
Tensión transitoria errática debida al rebote de los contactos
En la “vida real” se tendrían rebotes aun mas pronunciados que en la simulación
SOLUCION
Se puede utilizar un Latch S’-R’ para eliminar los efectos de los rebotes del interruptor, como se muestra en las siguiente imagen:
El 74HC279 es un cuádruple match S’-R’ , por lo que serán 4 interruptores por integrado
El interruptor se encuentra normalmente en la posición 1, manteniendo la entrada R’ a nivel bajo y al match en estado RESET. Cuando el interruptor pasa a la posición 2, R’ pasa a nivel alto debido a la resistencia de pull-up conectada a Vcc y S’ pasa a nivel bajo cuando se produce el primer contacto. Aunque S’ permanece a nivel bajo durante un breve espacio de tiempo antes de que el interruptor rebote, este tiempo es suficiente para activar (SET) el latch. Cualquier otro pico de tensión aplicado posteriormente a la entrada S’, debido al rebote del interruptor, no va a afectar al latch, y este permanecerá en el estado SET. Téngase en cuenta que la salida Q del match proporciona una transición limpia del nivel bajo al nivel alto, por lo que se eliminan los picos de tensión causados por el rebote de los contactos. De forma similar se produce una transición limpia de nivel alto a nivel bajo cuando el interruptor vuelve a la posición 1.
Señal sin Rebotes
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Como todo en la vida nada es perfecto, muchas veces, cuando usamos switches en electronica digital, pics y otros, las señales que envian los switch no son limpias sino que tiene rebotes producidos por el chasquido de los contactos de los switch, lo cual se interpreta como si el switch no fue pulsado una vez sino varias veces.
El siguiente circuito evita este problema y solo utiliza un switch de un polo. Los demas componentes se encargan de lograr un retardo para ignorar esos rebotes indesesados. Más adelante incluire otros circuitos simples que seran de utilidad para esta misma utilidad.
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Son circuitos digitales lógicos secuenciales de salida binaria o cuenta binaria, caracteristica de temporizacion y de memoria, por lo cual están constituidos a base de flip-flops.
Se utilizan para contar eventos. Ejemplos:
1. número de pulsos de reloj.
2. medir frecuencias.
3. Se utilizan como divisores de frecuencia y para almacenar datos. Ejemplo: en un reloj digital.
4. Se utilizan para direccionamiento secuencial y algunos circuitos aritméticos.
CONTADORES CON CI TTL
Son circuitos integrados donde vienen incluidos los flip-flops conectados según el tipo de contador y las puertas. Estos contadores se pueden llamar de propósito general. El CI 74192 es un contador reversible BCD síncrono TTL, es decir, módulo-10. Tiene doble entrada de reloj, una para cuenta ascendente y una para cuenta descendente que conmutan en la transición del nivel BAJO al nivel ALTO del pulso. La entrada de borrado síncrono se activa en nivel ALTO colocándo las salidas en nivel BAJO (0000) y se inicializa en cualquier número que se cargue en las entradas de datos en forma binaria y se transfieren asíncronamente a la salida BCD (A=QA, B=QB, C=QC, D=QD). La salida de arrastre se utiliza para conectar en cascada serie varios contadores.
en el foro se encuentra disponible la simulación en proteus de un contador digital de 0 a 9
foro
Fuente: BlogElectronico
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