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RELOJ DIGITAL TTL 24 horas
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RELOJ DIGITAL TTL 24 horas

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  • 1. UNIVERSIDAD DE LA AMAZONIAFACULTAD: INGENIERIAPROGRAMA: INGENIERIA DE SISTEMASDISEÑO EIMPLEMENTACION DEUN RELOJ DIGITALArquitectura De Computadores IIMIGUEL LEONARDO SANCHEZ FAJARDOKELLY JOHANNA TOLEDO ARTUNDUAGA20/04/2013
  • 2. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]1INDICE GENERALResumen1. Capitulo1: Propósitos……………………………………………………………………………………………. 31.1. Introducción…………………………………………………………………………………………………… 31.2. Objetivos……………………………………………………………………………………………………….. 31.2.1. Objetivo general…………………………………………………………………………………… 31.2.2. Objetivos específicos……………………………………………………………………………. 32. Capitulo2: Desarrollo teórico………………………………………………………………………………… 42.1. Elementos/Conceptos previos……………………………………………………………………….. 4-52.2. Resultados esperados de la practica………………………………………………………………. 63. Capitulo3: Metodología………………………………………………………………………………………… 7-124. Capitulo4: Logros y dificultades…………………………………………………………………………….. 135. Capitulo5: Conclusiones………………………………………………………………………………………… 146. Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………. 157. Anexos16
  • 3. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]2RESUMENCon la utilización de decodificadores, compuertas lógicas y varios componenteselectrónicos adicionales, se implementará un reloj digital que mediante un generador depulsos, nos mostrará los segundos, minutos y horas en formato militar respectivamente.La visualización de los segundos, minutos, y horas se hará mediante displays dobles de 7segmentos. Además, contará con un pulsador que detendrá y adelantará los minutos paraasí mirar el funcionamiento del reloj un poco más rápido.Al mismo tiempo, se implementará este mismo en un aplicativo software llamado Fritzing,que es un simulador de protoboard con dispositivos electrónicos en tiempo real.
  • 4. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]31. CAPITULO 1: PROPÓSITOS1.1. INTRODUCCIONActualmente, en el campo de la Ingeniería, es común la utilización de dispositivoselectrónicos y digitales, ya que facilitan la implementación de proyectos tales como unreloj, que mediante la utilización de estos, ha evolucionado de la forma análoga (mediantelas manecillas) a visualizarnos mediante los números (visualización numérica).En la mayoría de las ramas de la Ingeniería, el reloj digital es un proyecto conocido yrealizado en cursos básicos de sistemas digitales, arquitecturas de computadores, etc. Coneste proyecto se pretende demostrar todo lo aprendido en dicho curso.1.2. Objetivos1.2.1. Objetivo General Diseño e implementación de un reloj digital TTL utilizando componentes digitales yaplicativo software.1.2.2. Objetivos Específicos Descripción de dispositivos electrónicos (contadores, decodificadores, compuertas,displays, etc.) y su respectivo funcionamiento.
  • 5. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]42. CAPITULO 2: DESARROLLO TEORICO2.1. Elementos/Conceptos Previos: Contadores: 74LS90El 74LS90 son contadores de onda cuadrada de 4-biten la entrada de módulo 10, modulo 12 y módulo 16,respectivamente. Cada dispositivo consta de cuatroflip-flop maestro/esclavo que son conectadosinternamente para proporcionar una sección dedivisión por dos (LS90). Cada sección tiene unaentrada de reloj. Decodificador: 74LS47El decodificador integrado 74LS47 es un circuitológico que convierte el código binario de entrada enformato BCD a niveles lógicos que permiten activar undisplay de 7 segmentos en donde la posición de cadabarra forma el número decodificado. Compuertas Lógicas: 74LS08Son compuertas lógicas de tecnología TTL de bajoconsumo. La 74LS08 posee 4 compuertas AND de dosentradas y 1 salida.
  • 6. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]5 Display de 7 segmentosEl visualizador de siete segmentos (llamado tambiéndisplay) es una forma de representar números enequipos electrónicos. Está compuesto de sietesegmentos que se pueden encender o apagarindividualmente. Generador de pulsos: LM555/NE555El LM555/NE555 es un controlador altamente establecapaz de producir pulsos de temporización precisas. Conoperación monoestable, el tiempo de retardo se controlapor uno resistencia externa y un condensador.Los dispositivos anteriormente mencionados son los elementos principales eindispensables (que no pueden faltar) para la elaboración del proyecto (reloj digital). Acontinuación, se presentará de forma gráfica los dispositivos “secundarios” del circuito.
  • 7. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]62.2. Resultados esperados de la práctica1. A partir de los diferentes elementos electrónicos (resistencias, diodos, etc.) ylos dispositivos digitales (compuertas, decodificadores, etc.) se desarrollará lapráctica y posteriormente la implantación del circuito (reloj digital) en laprotoboard.2. Conocer el funcionamiento de cada uno de los dispositivos digitales y sucomportamiento dependiendo de la cantidad de voltaje generado.
  • 8. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]73. CAPITULO 3: METODOLOGIA1. Inicialmente, se verificaron que todos los elementos o dispositivos electrónicosse encuentren en el laboratorio para poder realizar la práctica y probarlos paracomprobar si se encuentran en buen estado.2. Después de comprobar uno a uno los dispositivos, se inicia con la prácticamediante el siguiente circuito que el tutor nos obsequió para la realización delreloj digital. El circuito es el siguiente:
  • 9. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]83. Se analiza el circuito y se identifica problemas o fallas que posiblemente puedatener.4. Después de analizar el circuito, se encuentra que el circuito está incompleto,que algunos pines no tienen uso y eso podría que el circuito no funcione. Losproblemas se describen a continuación:1. En el contador 74LS90 el pin 5 va a +5v y el pin 10 va a negativo (tierra).2. En el decodificador 74LS47 los pines 16, 3 van a +5v y el pin 8 va a negativo(tierra).5. Posteriormente de haber corregido el problema, se inicia con la práctica. Elcircuito se divide en 3 partes:1. El generador de pulsos (cuadro en naranja).2. Los contadores (cuadro en verde).3. Los decodificadores (cuadro en rojo).
  • 10. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]96. En la primera parte (generador de pulsos) sería de la siguiente manera:
  • 11. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]107. En la segunda parte (contadores) es de la siguiente forma:
  • 12. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]118. En la tercera parte (decodificadores) tenemos que tener en cuenta que tipo dedisplay vamos a utilizar. En el caso de los display de 7 segmentos unitario eldiseño seria asi:Display 7 segmentos unitario Display 7 segmentos doble
  • 13. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]129. Finalmente, el circuito terminado se verá de la siguiente forma:
  • 14. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]134. CAPITULO 4: LOGROS Y DIFICULTADESa) Dificultades:1. Gran parte de los elementos del laboratorio se encuentran en mal estado.2. El circuito no era entendible y tenía varias fallas.3. El espacio que tiene los orificios de las protoboard es muy pequeño y lospuentes que se conectaban no hacían buen contacto.b) Logros1. El mayor logro de la práctica fue el diseño y la implementación del circuito(reloj digital) ya que para poder realizarlo se necesitó aproximadamente 1 mesy medio y bastante cable para realizar las conexiones.2. Además se aprendió el funcionamiento y lo indispensable que es cadacomponente o dispositivo en este circuito. En Ingeniería de Sistemas se podríarecalcar que cada elemento de ese circuito constituye el sistema en sí, ya que siun elemento falla todo el sistema falla.
  • 15. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]145. CAPITULO 5: CONCLUSIONES Se diseñó e implementó satisfactoriamente el reloj digital utilizando componentesdigitales básicos. Se conoció el funcionamiento de cada uno de los dispositivos digitales.
  • 16. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]156. BIBLIOGRAFIA http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13500228/Reloj-digital-de-24-horas-Probado.html http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13094992/Reloj-Digital-tipo-militar-con-7490-sin-compuertas.html http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/Recursos_Conceptuales/SN54LS90J.pdf http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/Recursos_Conceptuales/NE555.pdf http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0029/File/Objetos_Didacticos/ELO_02_TEL/Recursos_Conceptuales/SN54LS47.pdf http://es.scribd.com/doc/43220345/Decodificador-7447
  • 17. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]167. ANEXOS
  • 18. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]17
  • 19. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]18
  • 20. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]19
  • 21. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]20
  • 22. 20 de abril de 2013 [DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN RELOJ DIGITAL]21

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