Relatório_Relógio_Digital

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E

TECNOLOGIA DA PARAÍBA

ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA: CIRCUITOS LÓGICOS

PROFESSOR: MARCOS MEIRA

Relógio Digital

- Relatório-

Equipe:

Glauber Inocêncio Feitosa de Carvalho

Márcia Fernanda da Silva Santiago

Stephany Mackyne

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Relógio Digital

Professor: Marcos Meira

João Pessoa, outubro de 2013.

Relatório do Projeto Final para a disciplina de Circuitos Lógicos, no curso de Engenharia Elétrica do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Paraiba.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO... 1

2. OBJETIVO... 2

3. MATERIAIS UTILIZADOS... 3

4. FUNCIONAMENTO DO RELÓGIO... 4

4.1 DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM RELÓGIO DIGITAL... 4

4.2 IMPLEMENTAÇÃO DE UM RELÓGIO DIGITAL UTILIZANDO O SOFTWARE MULTISIM© E CIRCUITOS INTEGRADOS... 4

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ...7

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1. INTRODUÇÃO

Desde a Antiguidade o relógio é utilizado como medidor do tempo, sendo construído em variados formatos. Com o advento da tecnologia, novas formas de construção de relógios foram se desenvolvendo. O avanço da tecnologia eletrônica abriu precedente ao surgimento dos relógios digitais cuja elaboração é feita a partir de conhecimento de circuitos lógicos. Uma das práticas mais interessantes em circuitos digitais é a montagem de um relógio, o projeto envolve diversos conceitos aprendidos, tais como: osciladores,

flip-flops, contadores truncados, integração de blocos de circuitos, decodificadores dentre

outros conceitos visto ao longo da disciplina.

Este relatório irá expor como foi montado o relógio digital de 24 horas com CI 4518 e decodificador 4511, bem como a montagem do oscilador 555 para geração dos pulsos de

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2. OBJETIVO

 Propor a configuração de um relógio digital a partir da análise teórica e experimental dos conteúdos vistos na disciplina de Circuitos Lógicos.

 Permitir o desenvolvimento do projeto, simulação e implementação de um relógio digital que marque as horas no formato 00:00 às 23:59hs e com controle de ajuste de horário.

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3. MATERIAIS UTILIZADOS

Os materiais utilizados na confecção do relógio digital foram os seguintes:

 6 CONTADORES (3 CI 4518 - CMOS);  6 DECODIFICADORES (6 CI 4511- CMOS);

 3 DISPLAYS DUPLOS DE 7 SEGMENTOS (CATODO COMUM);  1 CI 4081 (AND - CMOS);  1 CI 4071 (OR- CMOS);  1 CI NE555N (CLOCK);  3 CHAVES;  45 RESISTORES DE 10 OHMS;  2 RESISTORES DE 10 k OHM;  2 RESISTORES DE 100 K OHM  1 POTENCIÔMETRO 100k OHM;

 2 CAPACITORES ( 1 CERÂMICO e 1 ELETROLÍTICO);  FIOS.

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4. FUNCIONAMENTO DO RELÓGIO

4.1 Diagrama de blocos de um relógio digital

Figura 1. Diagrama de blocos de um relógio digital. Fonte: IDOETA, I. V.; CAPUANO, F. G.. Elementos de Eletrônica Digital; p. 295. São Paulo: Érica. 40ª Edição, 2007.

Ao analisarmos a figura 1, notamos que a cada pulso do gerador de frequência, o contador de segundos apresenta sua contagem em um display de 7 segmentos, gerando também o pulso de clock para o contador de minutos, que também apresenta contagem no

display de minutos. Este contador gera o pulso de clock para o contador de horas. Assim,

pode-se ver nos displays a contagem relativa às horas, minutos e segundos do relógio.

Optou-se por implementar todo o circuito através de portas lógicas básicas e Circuitos Integrados - CIs contadores e decodificadores. Isto proporcionou uma visão mais clara do funcionamento do circuito através dos blocos básicos já aprendidos em sala de aula. A figura

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2 apresenta o circuito do relógio digital com os displays das horas, minutos e segundos respectivamente.

O primeiro decodificador da direita para a esquerda irá realizar a contagem dos segundos, começando por 1 e indo até o 60, quando chegar a 60 segundos aparecerá no segundo display o inicio da contagem dos minutos. Iniciando por 1 minuto, neste momento o display que mostra os segundos irá zerar, para assim reiniciar a contagem sempre que chegar a 59. Enviando sempre mais um pulso para o display que representa os minutos, para assim acrescentar mais um dígito. O display que exibe os minutos irá contar até 59, representando o ciclo das horas, e ao alcançar os 60 pulsos ele irá zerar, da mesma forma que os segundos, mandando um pulso para o início da contagem das horas, que serão contadas de 1 até 24. Quando a contagem chegar a 23h59min, e o circuito tiver que dar um pulso para as 24 horas, ele vai zerar todo o relógio, mostrando assim 00h00min. Isto representará o ciclo de um dia, retomando o ciclo da contagem.

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Para gerar o pulso de clock foi utilizado um CI LM 555 em modo astável. O 555 é um circuito integrado utilizado como oscilador ou timer, desenvolvido em 1970 e utilizado até hoje devido a sua simplicidade de uso e baixo custo. Se o circuito é ligado, como mostrado na Figura 3 (pinos 2 e 6 conectados) ele irá disparar em si e correr livre como um multivibrador. As acusações de capacitores externos através de RA + RB e descargas através de RB. Assim, o ciclo de serviço pode ser precisamente definido pela relação entre estas duas resistências. A figura 4 mostra o CI 555.

Figura 3. CI 555 em modo astável. Fonte: www.alldatasheet.com.br.

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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O projeto e implementação do relógio digital é tradicionalmente utilizado na disciplina de Circuitos Lógicos, sua importância se dá no fato de que a sua construção exige conhecimentos de contadores, flip-flops e decodificadores, além da utilização coerente de portas lógicas com finalidades específicas.

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REFERÊNCIAS

1. IDOETA, I. V.; CAPUANO, F. G.. Elementos de Eletrônica Digital. São Paulo: Érica. 40ª Edição, 2007.