Actividad 5 ( Contadores y sistemas secuenciales )

 En los sistemas combinacionales, la salida dependia esclusivamente de el estado de la/s entrada/s. Se dice que en un circuito secuencial la salida actual depende de la entrada actual y del estado actual del circuito (en otras palabras, la salida no depende plenamente del estado de la entrada, si no tambien del estado del circuito).

El ejemplo mas sencillo de un sistema secuencial seria el caso del flip flop RS:

 La mayoría de los sistemas secuencial son sincrónicos, esto quiere decir que se rigen por los pulsos externos de un clock.

 En la siguiente actividad, estudiaremos un contador del tipo BCD up/down (hecho mediante integrados), proseguiremos a simularlo en Proteus y luego armarlo en una protoboard. Para finalizar contrastaremos esto realizando el mismo contador pero en un PIC.


Parte A: Contador discreto:


Simulamos el siguiente contador en Proteus.

Lista de materiales:

 Antes de continuar, pasamos a dejar todos los datasheet de los integrados utilizados en el circuito:

-CD4511

-CD4510

-CD4013

-HEF4002


 El integrado 4511 se trata de un controlador de display de 7 segmentos. Tiene 7 salidas para los correspondientes 7 segmentos. Estas dependen explicitamente del estado de otros 4 pines (A, B, C y D). Cuenta también, con otros tres pines, estos son LT (lamp test) que sirve para probar si funciona correctamente el display, BI (blanking) que sería para configurar el brillo de los segmentos y LE (latch enable)  sirve para conservar el código BCD (8421).

A continuación la tabla de verdad:

 El integrado 4510, es un contador preseteable BCD del tipo UP/DOWN y básicamente se encuentra para brindarle los estados en las entradas del 4511. Este integrado tiene 16 pines, de los cuales se pueden destacar:

Preset enable: Mientras esta entrada se encuentre en 1, el contador se setea con el numero en binario que se encuentre en sus entradas P1, P2, P3 y P4.

Reset: Si su estado es de 1 (hablando digitalmente), se resetea las entradas del contador.

Contiene su correspondiente pin para una entrada externa de clock.

Mediante su pin UP/DOWN, podemos hacer que el contador aumente o disminuya, con tal solo poner un cero (disminuye) o un uno (aumenta).

Mientras que el pin CARRY-IN se encuentra en nivel bajo, el contador aumenta o disminuye con los flancos altos de clock.

 El integrado  CD4013 es un Flip Flop del tipo D, que lo que hace es entregar al CD4510 (para ser mas precisos al pin CARRY-IN), a través de su salida negada, un cero, para que el contador comience a funcionar a cada flanco activo de clock. El CD4013, tiene un pulsador conectado a su pin de "SET", para propiamente dicho, "setear" su salida a 1, y por lo tanto su salida negada en "0".

Para saber como funciona un Flip Flop tipo "D", a continuación dejo un link con información:

FLIP FLOP D

 Y por último, nos queda el HEF4002, que se trata de un integrado con 2 compuertas NOR de cuatro entradas, y su función en este circuito es, por un lado, la de saturar al transistor y asi activar la chicharra una vez que el contador llegue a cero, y otra funcion es de colocar el "preset enable" en "1".

Descargar diseño de PCB del contador con integrados

A continuación dejamos un link para la descarga del video del circuito en protoboard.

Descargar video

Contador con microcontrolador (PIC12F683) 

 En esta segunda parte de la actividad, realizaremos el mismo contador, pero en vez de con integrados (4510, 4002 y 4013), lo haremos con un PIC 12F683 y un 4511. El programa se hará tanto en C como en Assembler.

Dejamos el esquemático para que se vean las conexiones:

Descargar PCB del contador con PIC 12F683

Video contador andando mediante un PIC

A fin de cuentas, realizar el contador mediante la programación de un PIC, es bastante mas sencillo, ya que el circuito se simplifica bastante ( ya que solo necesita del 4511 y el PIC), aunque también es interesante saber como funciona el mismo circuito, pero utilizando solo integrados.