ITE-326 Pre-proyecto a exponer: “Contador programable de 60 segundos ascendente y descendente”. Dispositivos a utilizarse en el proyecto:

• Timer CMOS 555 • Dos contadores 74LS190 • Dos drivers para display de 7 segmentos 74LS48 • Dos displays de 7 segmentos • Un botón de “Start/Pause” • Integrados con compuertas “Or” • Integrado con compuertas “And” • Integrado con inversores • Interruptores • Cuatro pulsadores • Cables • Un aproximado de 20 resistencias de diferentes magnitudes • Dos condensadores de 100mF • Pulsadores • Flip-Flops

Requerimientos del proyecto y el modo en que se hará funcionar cada parte en el contador: 1- Se desplegará en dos displays de 7 segmentos el conteo. Para esto se utilizarán, como lo dice el requerimiento, dos displays de 7 segmentos (uno para las unidades y otro para las decenas) debidamente conectados a los drivers (74LS48) para hacerlos funcionar; además de las debidas resistencias que deben ir entre los displays y los drivers.

2- A través de un selector se establece el modo de conteo (Up/Down).

En esta parte, se colocará a 1 (5 V) los pines (U/D) de ambos 74LS190, para contar hacia abajo, y un 0 (0 V) para contar hacia arriba usando un interruptor. 3- Para programar el punto de inicio de conteo se utilizarán dos

pulsadores que indiquen cual digito ha de modificarse. Para esta parte, se utilizarán dos interruptores, uno que bloquee el pin CE (llevarlo a 1) de uno de los contadores, para solo colocar manualmente uno de los dígitos donde quiera; y el otro de los interruptores para que haga lo mismo con el CE del otro contador. Estos serán colocados de la siguiente manera:

o El que bloquee el dígito de la decena, será ubicado debajo del dígito de las unidades para que el usuario tenga la impresión de que está habilitando el conteo sólo para ese dígito.

o El que bloquee el de las unidades, será ubicado debajo del dígito de la decena para crear la impresión de que se está habilitando este último.

4- Dos pulsadores incrementarán y decrementarán el dígito. Se intercalará una compuerta OR de manera tal que por uno de sus pines de entrada se inserte el reloj del 555 y por la otra se meta una señal a "1" o 5 V en forma manual, para tener la posibilidad de escoger entre usar el 555 o la entrada manual. Pero para que el 555 se pare, o no mande su señal de reloj directo al contador, la señal de salida del reloj del 555 deberá estar controlada, también, de alguna forma por el botón Start/Pause que está en el circuito. Siguiendo con esta lógica, se utilizará la señal que se envía a CE. Al colocar CE en un AND junto con la salida del reloj del 555, la señal de éste último solo estará activa cuando CE sea 1. Cuando CE sea 0, los contadores obedecerán solo a los pulsos manuales.

Los pulsadores manuales entrarán por la entrada de la compuerta “Or” del circuito, como se muestra en la figura.

5- Un pulsador de arranque de la secuencia iniciará el conteo.

Este pulsador servirá además para pausar el conteo. El pulsador de "Start/Pause" será ubicado conectándolo directamente al CE de cada integrado 74LS190, donde CE tendrá una entrada en la compuerta Or del circuito. Este pulsador, como se dijo anteriormente, controlará el pulso del reloj y a la vez pausará el conteo.

6- En el modo de conteo ascendente (Up) luego de establecerse el punto de inicio y presionarse el pulsador de arranque el contador se incrementará a una frecuencia de 1Hz. Esto es un cambio por segundo. Cuando se alcance el número 60, el contador detiene el conteo y activa una sirena.

Ya se estableció como se trabajará con el conteo ascendente y descendente, así como el punto de inicio y el pulsador de arranque. Ahora bien, para que el contador cuente a un período de 1 segundo es necesario que el timer 555 esté programado para trabajar a 1HZ de frecuencia. Para que el conteo llegue solo a 60, se usará un monoestable y un circuito que, con las salidas del contador en 60 genere el disparo del multivibrador, éste último hará sonar un buzzer de alarma por el tiempo en que diseñemos el monoestable. En este caso lo que interesa solamente es cuando el dígito de las decenas es igual a 6; para esto, como se está contando hasta 60, no interesa el de las unidades porque es 0. Entonces, para este caso, no nos fijamos en el contador de unidades y tomamos del contador de los decimales solo los bits menos significativos; nos interesan para este caso: 110. De las salidas Q2, Q1 y Q0 deberá entrar 110, respectivamente. Por una compuerta And entrará la salida Q2 y Q1; la salida de esta compuerta entrará a otra compuerta And como 1, mientras que Q0 entrará como 0 a un inversor para posteriormente entrar como 1 a la compuerta And. La salida de la compuerta, que será 1, llegará al multivibrador para hacer sonar la alarma. Esta misma salida irá al CE de cada contador para que el conteo se pare en 60.

7- En el modo de conteo descendente (Down) luego de establecerse el punto de inicio y presionarse el pulsador de arranque, el contador se decrementará a razón de 1 Hz, hasta llegar a 0. En este punto detendrá el conteo y activará una sirena.

Algo similar a lo anterior se hará para hacer sonar la alarma al llegar a 0. Cuando las salidas de Q3, Q2, Q1 y Q0 de ambos contadores estén en 0000, respectivamente, se debe activar el multivibrador para hacer sonar la alarma. Para esto se utilizará seis compuertas And, 1 inversor y una compuerta Or. Cuatro de las compuertas And tendrán a los Q’s de cada contador; dos de cada una de ellas entrará a una compuerta And; una de estas dos compuertas tendrá su salida en la entrada de un inversor, el cual invertirá el 0 que sala de dicha compuerta y en conjunción con la salida de la otra And, entrará a una Or para que esta última de cómo salida un 1. Este 1 irá al multivibrador y hará sonar la alarma. Al igual que en el caso anterior, esta salida irá al CE de los contadores para hacer parar el conteo en 0.

Idea General El proyecto integrará un timer 555 como monoestable ajustado a 1Hz para que la variación del pulso sea de 1 segundo. Los contadores estarán conectados en cascada por medio del pin RC del contador de unidades al CP del de decenas. El proyecto, desde el papel, es funcional y cumple con todos los requisitos solicitados en las indicaciones del mismo. Las entradas P0, P1, P2 y P3 sirven para preseleccionar el valor del contador al arrancarlo. Cuando se enciende el circuito, y si el pin PL está en estado najo (0 V), lo que halla en P0-P3 se pasa a las salida Q0-Q3. En este caso interesa que arranque en 0, para hacer esto pondremos a 0 los pines PL - P0 - P1 - P2 - P3 para estar seguro que siempre será así y pasar luego a High (5 V) el pin PL para iniciar la cuenta. En el momento de ensamblar el proyecto, éste podría sufrir ciertas modificaciones, las cuales, en caso que esto ocurra, serán debidamente expuestas el día de muestra del contador ya ensamblado y funcionando. Podría haber ciertos cambios en cuanto a las compuertas a utilizar, la implementación de flip-flops (que hasta ahora no tenemos previsto usar, pero se nos podría ocurrir alguna idea con ellos al momento de ensamble) y la implementación del timer 555 como monoestable o como astable. No presentamos el dibujo de todo el integrado en este pre-proyecto porque es un tanto largo para presentarlo en este formato, y hacerlo a mano para entregarlo implicaría hacerlo en cartulina u otro material de trabajo de mayor tamaño que una hoja 81/2X 11. Para nosotros sí lo haremos y presentaremos los borradores en el aula para que el profesor vea la idea gráfica de lo que aquí presentamos.