UNIVERSIDAD DE LA AMAZONIA FACULTAD: INGENIERIA INGENIERIA PROGRAMA: INGENIERIA DE SISTEMAS
DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL Arquitectura De Computadores II
MIGUEL LEONARDO SANCHEZ FAJARDO KELLY JOHANNA TOLEDO ARTUNDUAGA 20/04/2013
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[DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL] DIGITAL ]
INDICE GENERAL
Resumen 1. Capitulo1: Propósitos ……………………………………………………………………………………………. 3 1.1. Introducción…………………………………………………………………………………………………… 3 1.2. Objetivos……………………………………………………………………………………………………….. 3 1.2.1. Objetivo general …………………………………………………………………………………… 3 1.2.2. Objetivos específicos……………………………………………………………………………. 3 2. Capitulo2: Desarrollo teórico ………………………………………………………………………………… 4 2.1. Elementos/Conceptos previos ……………………………………………………………………….. 4-5 2.2. Resultados esperados de la practica ………………………………………………………………. 6 3. Capitulo3: Metodología………………………………………………………………………………………… 7 -12 4. Capitulo4: Logros y dificultades …………………………………………………………………………….. 13 5. Capitulo5: Conclusiones ………………………………………………………………………………………… 14 6. Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………. 15 7. Anexos16
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RESUMEN
Con la utilización de decodificadores, compuertas lógicas y varios componentes electrónicos adicionales, se implementará un reloj digital que mediante un generador de pulsos, nos mostrará los segundos, minutos y horas en formato militar respectivamente.
La visualización de los segundos, minutos, y horas se hará mediante displays dobles de 7 segmentos. Además, contará con un pulsador que detendrá y adelantará los minutos para así mirar el funcionamiento del reloj un poco más rápido.
Al mismo tiempo, se implementará este mismo en un aplicativo software llamado Fritzing, que es un simulador de protoboard con dispositivos electrónicos en tiempo real.
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1. CAPITULO 1: PROPÓSITOS
1.1. INTRODUCCION
Actualmente, en el campo de la Ingeniería, es común la utilización de dispositivos electrónicos y digitales, ya que facilitan la implementación de proyectos tales como un reloj, que mediante la utilización de estos, ha evolucionado de la forma análoga (mediante las manecillas) a visualizarnos mediante los números (visualización numérica).
En la mayoría de las ramas de la Ingeniería, el reloj digital es un proyecto conocido y realizado en cursos básicos de sistemas digitales, arquitecturas de computadores, etc. Con este proyecto se pretende demostrar todo lo aprendido en dicho curso.
1.2. Objetivos 1.2.1. Objetivo General
Diseño e implementación de un reloj digital TTL utilizando componentes digitales y aplicativo software.
1.2.2. Objetivos Específicos
Descripción de dispositivos electrónicos (contadores, decodificadores, compuertas, displays, etc.) y su respectivo funcionamiento.
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2. CAPITULO 2: DESARROLLO TEORICO
2.1. Elementos/Conceptos Previos:
Contadores: 74LS90 El 74LS90 son contadores de onda cuadrada de 4-bit en la entrada de módulo 10, modulo 12 y módulo 16, respectivamente. Cada dispositivo consta de cuatro flip-flop maestro/esclavo que son conectados internamente para proporcionar una sección de división por dos (LS90). Cada sección tiene una entrada de reloj.
Decodificador: 74LS47
El decodificador integrado 74LS47 es un circuito lógico que convierte el código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que permiten activar un display de 7 segmentos en donde la posición de cada barra forma el número decodificado.
Compuertas Lógicas: 74LS08
Son compuertas lógicas de tecnología TTL de bajo consumo. La 74LS08 posee 4 compuertas AND de dos entradas y 1 salida.
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Display de 7 segmentos El visualizador de siete segmentos (llamado también display) es una forma de representar números en equipos electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente.
Generador de pulsos: LM555/NE555
El LM555/NE555 es un controlador altamente estable capaz de producir pulsos de temporización precisas. Con operación monoestable, el tiempo de retardo se controla por uno resistencia externa y un condensador.
Los dispositivos anteriormente mencionados son los elementos principales e indispensables (que no pueden faltar) para la elaboración del proyecto (reloj digital). A continuación, se presentará de forma gráfica los dispositivos “secundarios” del circuito.
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2.2. Resultados esperados de la práctica
1. A partir de los diferentes elementos electrónicos (resistencias, diodos, etc.) y los dispositivos digitales (compuertas, decodificadores, etc.) se desarrollará la práctica y posteriormente la implantación del circuito (reloj digital) en la protoboard. 2. Conocer el funcionamiento de cada uno de los dispositivos digitales y su comportamiento dependiendo de la cantidad de voltaje generado.
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3. CAPITULO 3: METODOLOGIA
1. Inicialmente, se verificaron que todos los elementos o dispositivos electrónicos se encuentren en el laboratorio para poder realizar la práctica y probarlos para comprobar si se encuentran en buen estado.
2. Después de comprobar uno a uno los dispositivos, se inicia con la práctica mediante el siguiente circuito que el tutor nos obsequió para la realización del reloj digital. El circuito es el siguiente:
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3. Se analiza el circuito y se identifica problemas o fallas que posiblemente pueda tener. 4. Después de analizar el circuito, se encuentra que el circuito está incompleto, que algunos pines no tienen uso y eso podría que el circuito no funcione. Los problemas se describen a continuación: 1. En el contador 74LS90 el pin 5 va a +5v y el pin 10 va a negativo (tierra). 2. En el decodificador 74LS47 los pines 16, 3 van a +5v y el pin 8 va a negativo (tierra). 5. Posteriormente de haber corregido el problema, se inicia con la práctica. El circuito se divide en 3 partes: 1. El generador de pulsos (cuadro en naranja). 2. Los contadores (cuadro en verde). 3. Los decodificadores (cuadro en rojo).
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6. En la primera parte (generador de pulsos) sería de la siguiente manera:
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7. En la segunda parte (contadores) es de la siguiente forma:
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8. En la tercera parte (decodificadores) tenemos que tener en cuenta que tipo de display vamos a utilizar. En el caso de los display de 7 segmentos unitario el diseño seria asi:
Display 7 segmentos unitario
Display 7 segmentos doble
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9. Finalmente, el circuito terminado se verá de la siguiente forma:
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CAPITULO 4: LOGROS Y DIFICULTADES
a) Dificultades: 1. Gran parte de los elementos del laboratorio se encuentran en mal estado. 2. El circuito no era entendible y tenía varias fallas. 3. El espacio que tiene los orificios de las protoboard es muy pequeño y los puentes que se conectaban no hacían buen contacto.
b) Logros 1. El mayor logro de la práctica fue el diseño y la implementación del circuito (reloj digital) ya que para poder realizarlo se necesitó aproximadamente 1 mes y medio y bastante cable para realizar las conexiones. 2. Además se aprendió el funcionamiento y lo indispensable que es cada componente o dispositivo en este circuito. En Ingeniería de Sistemas se podría recalcar que cada elemento de ese circuito constituye el sistema en sí, ya que si un elemento falla todo el sistema falla.
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5. CAPITULO 5: CONCLUSIONES
Se diseñó e implementó satisfactoriamente el reloj digital utilizando componentes digitales básicos. Se conoció el funcionamiento de cada uno de los dispositivos digitales.
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6. BIBLIOGRAFIA
http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13500228/Reloj-digital-de-24horas-Probado.html http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13094992/Reloj-Digital-tipomilitar-con-7490-sin-compuertas.html http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/ Recursos_Conceptuales/SN54LS90J.pdf http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/ Recursos_Conceptuales/NE555.pdf http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/ Recursos_Conceptuales/SN54LS47.pdf http://es.scribd.com/doc/43220345/Decodificador-7447
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7. ANEXOS
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