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TRABAJO FINAL TALLER
     CONTADOR FOTOELÉCTRICO PREFIJABLE
El proyecto propuesto tiene la capacidad de contar el número de veces que se
interrumpe un haz de luz al paso de un objeto a través de él. La cuenta que realice
será visualizada en tres display de siete segmentos los cuales permiten contar
desde 000 hasta 999. El contador puede programarse para realizar una cuenta
tanto ascendente como descendente, al paso de los objetos. Sea cual fuere el
modo escogido, el contador podrá prefijarse para que empiece a contar en un
número cualquiera determinado. Finalmente, cuando el contador llegue a 000 ó a
999, el circuito activará un relé que puede activar o desactivar algún dispositivo
externo que se desee controlar; para desactivar el relé, se oprime el botón de
reset.

El funcionamiento de este circuito se puede dividir en 4 partes principales (Ver
figura 2):

   1. La entrada de la luz: Cuando la fotorresistencia está saturada con luz, su
          U                  U




      resistencia es baja, y entonces permite un mayor paso de corriente, lo cual
      acciona la compuerta nand (~ (A B)). Cuando dicha compuerta recibe 5V
      en cada terminal (fotorresistencia expuesta a la luz) se obtiene un falso;
      pero, en el momento en que se interrumpe el paso de la luz, la resistencia
      de la fotorresistencia aumenta y por ende hay menor paso de corriente,
      llevando a que se produzca una respuesta verdadera por parte de la
      compuerta, lo que en el circuito significa 5V que accionarán el integrado
      74190. La sensibilidad del dispositivo se puede graduar con el
      potenciómetro.


   2. El 74190 y los switches DIP: Los switches DIP son los encargados de
      U                               U




      establecer el número que aparecerá en cada display por medio de números
      binarios, como los expuestos en la tabla 1. Luego de haber establecido el
      número a mostrar, se presiona el botón de reset para actualizar el 74190. El
      funcionamiento de este integrado se puede dividir en tres partes
      fundamentales. En primer lugar el integrado revisa en qué posiciones están
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
                            UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA



   los switches DIP, para así saber qué número enviar (igualmente en
   binarios). En segundo lugar, está la entrada, que es la que recibe los pulsos
   de la compuerta nand como es el caso del integrado que maneja las
   unidades o los pulsos de los integrados de las unidades y decenas, como
   es el caso de los integrados que manejan las decenas y las centenas
   respectivamente; ésta es una entrada tipo clock, que, cada vez que recibe
   un pulso, le dice al integrado que avance una unidad en la cuenta. Y, por
   último, nos encontramos con el RCO (pata 13) que, para el caso de las
   decenas y centenas, hace las veces de pulsador y consiste en que, cada
   vez que el integrado registra un mínimo o un máximo, envía un pulso.

3. El 7447 y el display: El integrado 7447 no es más que un decodificador
   que convierte los números binarios en decimales, las cuales son mostradas
   en el display. Y este ultimo es un arreglo de leds, que pueden ser de ánodo
   común o cátodo común (en nuestro caso son de ánodo común) los cuales
   estan compuestos de siete segmentos y funcionan con un voltaje de 5V
   (Ver figura 1).

4. El 7408 y el relé: Cada que los integrados 74190 llegan a un tope, ya sea
   el superior o el inferior, emiten un pulso, como ya se había dicho, y este
   pulso es aprovechado por el 7408. La utilización de este integrado, para
   nuestro caso, no es más que el de tres compuertas AND (A, B, D). A la
   compuerta D le llega el pulso de las unidades y de las decenas; y, cuando
   estas dos coinciden, emiten un pulso que llega a una de las entradas de la
   compuerta A, a la otra entrada de ésta, llega el pulso de las centenas,
   finalmente cuando todas coinciden, la compuerta A emite un pulso que va
   hacia las dos entradas de la compuerta B, la cual le ordena a los
   contadores que se detengan, y el mismo pulso se dirige al relé el cual, al
   ser energizado, se activa.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
                        UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA




                               TABLA 1

En esta tabla se muestra cómo se representan los números decimales en
números binarios.

decimal          Número en binario
   0       0       0         0       0
   1       0       0         0       1
   2       0       0         1       0
   3       0       0         1       1
   4       0       1         0       0
   5       0       1         0       1
   6       0       1         1       0
   7       0       1         1       1
   8       1       0         0       0
   9       1       0         0       1




                            Figura 1
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA




    Figura 2
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
                      UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA



COMPONENTES CONTADOR FOTOELECTRICO

22   R01 – R21              470Ω ¼ W
15   R22 – R34, R37         4.7K Ω ¼ W
1    R35                    10K Ω ¼ W
1    R36                    1k Ω ¼ W
1    D1                     1N4004
1    Q1                     2N 2222
1    P1                     100K Ω
3    IC                     7447
3    IC                     74190
1    IC                     7408
1    IC                     4093
1    RELÉ 12V ICNA
3    DIP SWITCH DE 4
1    FOTORRESISTENCIA
3    DISPLAY ÁNODO COMÚN
2    LED
2    SWITCH SENCILLOS

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CLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIACLASE  DE TECNOLOGIA E INFORMATICA PRIMARIA
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  • 1. TRABAJO FINAL TALLER CONTADOR FOTOELÉCTRICO PREFIJABLE El proyecto propuesto tiene la capacidad de contar el número de veces que se interrumpe un haz de luz al paso de un objeto a través de él. La cuenta que realice será visualizada en tres display de siete segmentos los cuales permiten contar desde 000 hasta 999. El contador puede programarse para realizar una cuenta tanto ascendente como descendente, al paso de los objetos. Sea cual fuere el modo escogido, el contador podrá prefijarse para que empiece a contar en un número cualquiera determinado. Finalmente, cuando el contador llegue a 000 ó a 999, el circuito activará un relé que puede activar o desactivar algún dispositivo externo que se desee controlar; para desactivar el relé, se oprime el botón de reset. El funcionamiento de este circuito se puede dividir en 4 partes principales (Ver figura 2): 1. La entrada de la luz: Cuando la fotorresistencia está saturada con luz, su U U resistencia es baja, y entonces permite un mayor paso de corriente, lo cual acciona la compuerta nand (~ (A B)). Cuando dicha compuerta recibe 5V en cada terminal (fotorresistencia expuesta a la luz) se obtiene un falso; pero, en el momento en que se interrumpe el paso de la luz, la resistencia de la fotorresistencia aumenta y por ende hay menor paso de corriente, llevando a que se produzca una respuesta verdadera por parte de la compuerta, lo que en el circuito significa 5V que accionarán el integrado 74190. La sensibilidad del dispositivo se puede graduar con el potenciómetro. 2. El 74190 y los switches DIP: Los switches DIP son los encargados de U U establecer el número que aparecerá en cada display por medio de números binarios, como los expuestos en la tabla 1. Luego de haber establecido el número a mostrar, se presiona el botón de reset para actualizar el 74190. El funcionamiento de este integrado se puede dividir en tres partes fundamentales. En primer lugar el integrado revisa en qué posiciones están
  • 2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA los switches DIP, para así saber qué número enviar (igualmente en binarios). En segundo lugar, está la entrada, que es la que recibe los pulsos de la compuerta nand como es el caso del integrado que maneja las unidades o los pulsos de los integrados de las unidades y decenas, como es el caso de los integrados que manejan las decenas y las centenas respectivamente; ésta es una entrada tipo clock, que, cada vez que recibe un pulso, le dice al integrado que avance una unidad en la cuenta. Y, por último, nos encontramos con el RCO (pata 13) que, para el caso de las decenas y centenas, hace las veces de pulsador y consiste en que, cada vez que el integrado registra un mínimo o un máximo, envía un pulso. 3. El 7447 y el display: El integrado 7447 no es más que un decodificador que convierte los números binarios en decimales, las cuales son mostradas en el display. Y este ultimo es un arreglo de leds, que pueden ser de ánodo común o cátodo común (en nuestro caso son de ánodo común) los cuales estan compuestos de siete segmentos y funcionan con un voltaje de 5V (Ver figura 1). 4. El 7408 y el relé: Cada que los integrados 74190 llegan a un tope, ya sea el superior o el inferior, emiten un pulso, como ya se había dicho, y este pulso es aprovechado por el 7408. La utilización de este integrado, para nuestro caso, no es más que el de tres compuertas AND (A, B, D). A la compuerta D le llega el pulso de las unidades y de las decenas; y, cuando estas dos coinciden, emiten un pulso que llega a una de las entradas de la compuerta A, a la otra entrada de ésta, llega el pulso de las centenas, finalmente cuando todas coinciden, la compuerta A emite un pulso que va hacia las dos entradas de la compuerta B, la cual le ordena a los contadores que se detengan, y el mismo pulso se dirige al relé el cual, al ser energizado, se activa.
  • 3. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA TABLA 1 En esta tabla se muestra cómo se representan los números decimales en números binarios. decimal Número en binario 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 Figura 1
  • 4. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA Figura 2
  • 5. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
  • 6. INSTRUMENTOS DE MEDIDA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA COMPONENTES CONTADOR FOTOELECTRICO 22 R01 – R21 470Ω ¼ W 15 R22 – R34, R37 4.7K Ω ¼ W 1 R35 10K Ω ¼ W 1 R36 1k Ω ¼ W 1 D1 1N4004 1 Q1 2N 2222 1 P1 100K Ω 3 IC 7447 3 IC 74190 1 IC 7408 1 IC 4093 1 RELÉ 12V ICNA 3 DIP SWITCH DE 4 1 FOTORRESISTENCIA 3 DISPLAY ÁNODO COMÚN 2 LED 2 SWITCH SENCILLOS