Ejercicios resueltos contadores digitales ascendentes y/o descendentes
- Electronfer
- 9 dic 2018
- 4 Min. de lectura
Actualizado: 11 sept 2021
Ejercicios planteados en esta publicación:
Temporizador controlado con botones.
Temporizador configurable versión simplificada.
Contador digital ascendente de 0 a 9.
Contador ascendente/descendente de 2 dígitos 00-99.
Cronómetro: etapa 1.
Contador descendente 25 a 03.
Contador descendente 99 a 48.
Déjanos un comentario en los videos que te sirvieron a entender mejor lo que buscabas, esto nos motiva a construir más material educativo al saber que los recursos que creamos son de utilidad a muchos estudiantes.
1. Temporizador controlado con botones
En este diseño se presentan todas las etapas de desarrollo para la puesta a punto de un temporizador controlado.
Primero se presenta la etapa de regulación de voltaje (Figura 1), ya que se trabajaran con circuitos integrados TTL.
Figura 1. Regulación de voltaje de 9V a 5V.
Posteriormente, se presenta en la Figura 2 la señal de reloj de 1 segundo como periodo con el circuito integrado LM555.
Figura 2. Señal de reloj con 1 segundo como periodo.
Una vez de tener lista la señal de reloj, se presenta en la Figura 3 el sistema de control para el temporizador. Cabe aclarar que se requiere una lógica combinacional (figura 4) que por medio de entradas y salidas etiquetadas como se aprecia en los esquemas, permite un diseño más organizado, modular y estructurado para mejorar su comprensión.
Figura 3. Sistema de control temporizador.
Figura 4. Lógica combinacional auxiliar del sistema de control del temporizador.
Es de notar que cada una de las salidas etiquetadas de la lógica combinacional auxiliar (Figura 4), van a los puertos de entrada o salida de los contadores 74193 o 74190 de la Figura 3. Por eso es importante que a la hora de construir el circuito físico, se tenga presente que estos puertos van enlazados con cable, y en la simulación se usan para tener orden.
Por último, se presenta la interfaz gráfica del temporizador en el cual se ejecutan las acciones por medio de pulsadores y además se visualiza el conteo descendente del temporizador (Figura 5).
Figura 5. Interfaz de usuario temporizador.
La descripción de funcionamiento y su uso se presenta en el siguiente vídeo.
2. Temporizador configurable versión simplificada.
Este ejercicio particular consiste en una versión simplificada del temporizador, en donde se muestra cada una de las etapas y conexiones como bloques.
Como primero, la etapa de regulación de tensión ( Figura 6).
Figura 6. Regulación de tensión de 9V a 5V.
Posteriormente se diseña la etapa de señal de reloj de un segundo (Figura 7), en donde se usa el integrado NE555 en configuración astable.
Figura 7. Señal de reloj del sistema con periodo 1 segundo.
Una vez que se tiene la señal de reloj y el nivel de voltaje deseado para la operación de los circuitos de los circuitos TTL, se diseña la etapa de control (Figura 8) con su lógica auxiliar (Figura 9).
Figura 8. Sistema de operación del temporizador.
Para establecer tantos las instrucciones de preset y de inicio cuenta regresiva se usaron las siguientes tablas para modelar la lógica combinacional, en la tabla 1 se establece para la función de carga(puerto 11 activo en bajo) del contador 74193, y en la tabla 2 se establece la función de carga (puerto 11) del contador 74193, estos correspondientes con las decenas de los segundos del contador.
Tabla 1. Análisis combinacional para la función de carga del 74193.
Tabla 2. Análisis combinacional para la función de carga del 74190.
Figura 9. Lógica auxiliar del sistema de control del temporizador.
Por último, se presenta la interfaz que le permite al usuario configurar el estado inicial del temporizador, reset e inicio de cuenta por medio de botones.
Figura 10. Interfaz de botones para ejecutar las acciones del contador.
3. Contador digital ascendente de 0 a 9.
En esta publicación les voy a compartir el diseño de un contador decimal de dos dígitos, lo primero en la etapa de diseño del proyecto fue realizar un contador de 0 a 9, el cual se puede apreciar su funcionamiento en el siguiente vídeo. Además, el esquema de construcción se aprecia en la figura 11 y los materiales usados se presenta en la tabla 3.
Figura 11. Esquema de construcción contador de 0 a 9.
Tabla 3. Materiales para la construcción del contador de 1 dígito.
Como complemento al circuito anterior, se presenta el uso del display 7 segmentos usando un microcontrolador (Arduino) para reemplazar las 3 etapas con los circuitos integrados.
4. Contador ascendente/descendente de 2 dígitos 00-99.
Posterior a la implementación del contador de un dígito y verificar su funcionamiento, se diseña e implementa un contador decimal de 00 a 99 que a la vez se puede controlar que sea ascendente o descendente según lo desee el usuario. El esquema de conexiones se presenta a continuación. Además, el esquema de construcción se aprecia en la figura 12 y los materiales usados se presenta en la tabla 4.
Figura 12. Esquema de conexión contador asencente/descendente de dos dígitos.
Tabla 4. Materiales para la construcción del contador de 2 dígitos.
Nota: (Si al descargar la imagen no se ve con buena resolución, les pido el favor me escriban para compartir el esquema con la imagen original ya que en ocasiones la página no genera la imagen con la mejor resolución).
Y por último la prueba de funcionamiento y la explicación detallada del circuito.
5. Cronómetro: etapa 1.
En la figura 13, se presenta el circuito contador modificado para generar un reloj, en esta etapa de construcción se muestran los segundos.
Cabe aclarar que para agregar los minutos se debe replicar este circuito, y en próximas publicaciones se compartirá el diseño completo.
Figura 13. Circuito contador modificado para la construcción de un reloj.
6. Contador descendente 25 a 03.
Este ejercicio particular consiste en un contador descendente de 25 a 03.
Las modificaciones respecto al circuito original se presentan en la figura 14.
Figura 14. Circuito contador modificado con cuenta descendente de 25 a 03.
Y se muestra la prueba de ejecución del circuito anterior.
7. Contador descendente 99 a 48.
Este ejercicio particular consiste en un contador descendente de 99 a 48.
Las modificaciones respecto al circuito original se presentan en la figura 15.
Figura 15. Esquema de conexiones circuito contador de 99 a 48.
Se muestra la prueba de ejecución en el siguiente vídeo.
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