RELATÓRIO DA DISCIPLINA DE ELC 1112 – CIRCUITOS DIGITAIS II

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CAPÍTULO 1 OBJETIVO

1.1 Objetivo Geral

O objetivo geral do trabalho é proporcionar uma melhor compreensão dos conteúdos ensinados em aula, a partir da pratica do desenvolvimento de um circuito, com a capacidade de medir a frequência, e disponibilizá-la para o indivíduo que a deseja.

1.2 Objetivo Específico

Projetar um circuito digital com o uso da família de CI’s TTL 74, com o intuito de medir uma frequência desconhecida num intervalo de tempo e mostrar em displays.

Buscar a necessidade de usar dois contadores, uma par medir a unidade e outro as dezenas, e um registrador de 8 bits, para melhor controle na hora de amostragem, e para evitar alguma perda de dados por questões que fogem ao nosso controle, como defeitos nos CIs ou ruídos nos cabos condutores. E o uso de displays hexadecimal para mostrar o resultado encontrado. O flip-flop utilizado foi o tipo D.

1.2.1 Especificações: Como já dito antes, nosso frequencímetro conta de 0 a 999

KHz, com o uso exclusivo de circuitos integrados da família TTL 74, além de um circuito auxiliar para determinar controlar todo o processo. O circuito possui além do circuito auxiliar dois contadores BCD, um registrador de 8 bits e dois displays hexadecimais.

1.2.1 Cronograma:

Passo 1: primeiramente tivemos que entender o funcionamento de um frequencímetro, e assim descobrir como deveríamos transcrever essas informações para o programa HADES, de modo claro e coeso com a nossa proposta inicial.

Passo 2: começamos o desenvolvimento a partir do pressuposto que deveria utilizar somente integrados da família TTL 74, assim convertemos todo o circuito projetado no papel para CI’s 74.

Passo 3: construímos o circuito no software de simulação, e depois de algumas tentativas, conseguimos êxito no cálculo de da frequência, porém ainda não conseguimos, mostrar nos displays.

Passo 4: após consulta com no livro e no datasheet do elemento registrado 74273 encontramos o nosso erro, conseguimos mostrar a frequência desejada nos displays.

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1.2.2 DIAGRAMA DE BLOCOS:

O diagrama cujo utilizamos é demonstrado a baixo, em pesquisar encontramos inúmeros outros diagramas, porém achamos que esse seria o de mais fácil compreensão, por qualquer indivíduo.

[pic 7]

Figura 1.1: diagrama de bloco para um frequencímetro.

Podemos começar explicando que o circuito precisa de uma frequência de amostra, ou seja, um clock de amostra, sendo essa conhecida, e assim a mesma irá controlar o circuito auxiliar de controle de todo o resto do circuito. No bloco de temporização e controle é onde iremos encontrar o circuito auxiliar, onde irá se dividir em 3 operações de controle, “contar”, “limpar” e “armazenar”. O bloco contadores BCD, é onde encontra-se o TTL 74LS160, com dois contadores, onde são entradas a frequência desconhecida, uma entrada de clear para reiniciar a contagem, e a habilitação de para contagem, ou seja, o funcionamento dos contadores. Já o bloco de registrador de 8 bits, registra o valor de saída dos contadores e armazena os valores até uma nova contagem, mostrando nos displays.

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CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Na página 230 do livro [1], encontra-se um algumas informações e explicações de como implementar um frequencímetro, usando circuitos lógicos. Através da Figura

2.1, localizada na página 232 do mesmo livro, verificou-se a necessidade de um sinal de controle gerado por um circuito auxiliar, que nos permite realizar a contagem,

armazená-la e exibi-lá.

[pic 8]

Figura 2.1: diagrama de tempo dos sinais de controle do frequencímetro.

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CAPÍTULO 3 METODOLOGIA

3.1 Desenvolvimento Teórico

A definição de frequência por si só já diz que, é uma grandeza física que indica o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, oscilações etc) em um determinado intervalo de tempo. Alternativamente, podemos medir o tempo decorrido para uma oscilação. Assim, desenvolvemos um circuito que permite medir uma determinada frequência em um intervalo de medida entre 0-999KHz, conforme foi proposto no projeto.

O modo como foi proposto a ideia, o circuito deveria medir a quantidade de pulsos (bordas de subida e descida) no espaço de tempo de 1 segundo, e após a primeira contagem o circuito deveria reiniciar a contagem zerando os contadores, e deveríamos também mostrar o valor encontrado em displays, mas para isso utilizamos um registrador que armazenava o valor encontrado, após a primeira contagem, então isso se

baseia basicamente o circuito por nos desenvolvido, dividido nas 3 etapas já comentadas anteriormente: contagem, limpeza e armazenamento.

Os componentes que utilizamos foram 2 contadores BCD de 4 bits cada (um para unidades e um para dezenas) TTL 74160, 1 registrador de 8-bits (TTL 74273),

além de dois displays hexadecimal, o que nos poupou o trabalho de fazer um utilizar um decodificador BCD. Já para a parte de controle de todo o circuito utilizamos 5 flip-flop tipo D além de uma porta ‘’and’’ como será mostrado abaixo. Os três flip-flop em cascata formam o circuito básico de controle com a 3 operações, sendo o primeiro para

a limpeza, o segundo para habitar os contadores e o por último o que habilita a operação de armazenamento

[pic 9]

Figura 3: diagrama do circuito auxiliar.

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Para determinar a frequência, determinamos que um botão deveria ser acionado por qualquer