ELETRÔNICA DIGITAL. Parte 6 Display, Decodificadores e Codificadores. Prof.: Michael. 1 Prof. Michael

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1 ELETRÔNICA DIGITAL Parte 6 Display, Decodificadores e Codificadores Prof.: Michael

2 LED Diodo emissor de luz (LED) Para nós será utilizado para dar uma indicação luminosa do nível lógico de sinal; Ligado nível lógico alto() Desligado nível lógico baixo () 2

3 LED - Princípio de funcionamento 3

4 LED - Tipos 4

5 LED Circuito de polarização 5

6 Display de 7 segmentos O display de 7 segmentos é utilizado para permitir a visualização dos valores binários na base em que estamos acostumados a trabalhar, o sistema decimal; É formado pela ligação de 7 leds, tendo um dos lados ligados em um terminal comum e mais led para indicar o ponto; 6

7 Catodo comum: Onde todos os catodos estão ligados juntos (-) e as entradas são os anodos de cada led; Display de 7 segmentos Podemos ter duas configurações de ligação: Anodo comum: Onde todos os anodo estão ligados juntos (+) e as entradas são os catodos de cada led; 7

8 Display de 7 segmentos A disposição física dos leds permite a visualização dos números; A ligação física utiliza a pinagem ao lado. Não devemos esquecer dos resistores para limitar a corrente que circula pelos leds. 8

9 Decodificador - Definição É um circuito lógico que recebe um conjunto de entradas, que representa um número binário, e ativa apenas a saída que corresponde ao número recebido 9

10 Decodificador - Circuito Básico 2 para 4

11 Decodificador - Circuito Básico ETAPA

12 Decodificador - Circuito Básico ETAPA 2 2

13 Decodificador - Circuito Básico ETAPA 3 3

14 Decodificador - Circuito Básico ETAPA 4 4

15 Decodificador - Circuito Básico TABELA VERDADE A B Q Q Q 2 Q 3 5

16 Decodificador - ENABLE ENABLE HABILITA a saída do circuito Com ENABLE = todas as saídas ficam em Com ENABLE = saída depende do estado de A e B 6

17 Decodificador - ENABLE TABELA VERDADE A B ENABLE Q Q Q 2 Q 3 7

18 Decodificador Modelos Comerciais 7447 PARA 7 SEGMENTOS - ANODO PARA PARA 4 DUPLO PARA PARA 7448 PARA 7 SEGMENTOS - CATODO 8

19 Decodificador ESQUEMA ELETRÔNICO Decodificador para display de 7 segmentos com anodo comum 9

20 Decodificador Diagrama funcional - Pinagem Entradas de seleção Saída para o display + 5V Teste do CI - 2

21 Decodificador 7447 Tabela Verdade 2

22 Decodificador 7447 Exemplo de ligação SIMULADOR MSB Bit Mais Significativo A3 D C B A LSB Bit Menos Significativo A Na prática colocar resistores. No simulador não precisa 22

23 Decodificador 7438 Decodificador de 3 para 8 com entradas enable para associação 23

24 Decodificador 7438 Diagrama funcional - Pinagem 24

25 Decodificador 7438 Tabela Verdade 25

26 Decodificador 7438 Exemplo de ligação SIMULADOR HABILITAÇÃO Se A=C= E B=, qual saída deverá desligar? 26

27 Decodificador PARA 4 DUPLO 27

28 Decodificador 7439 Diagrama funcional - Pinagem A B 28

29 Decodificador 7439 Tabela Verdade 29

30 Decodificador 7439 Exemplo de ligação SIMULADOR A B 3

31 Decodificador 7454 Codificador 4 para 6 3

32 Decodificador 7454 Diagrama funcional - Pinagem 32

33 Decodificador 7454 Tabela Verdade 33

34 Decodificador 7454 Exemplo de ligação SIMULADOR 34

35 Decodificador 7442 Decodificador de 4 para 35

36 Decodificador 7442 Diagrama funcional - Pinagem 36

37 Decodificador 7442 Tabela Verdade 37

38 Decodificador

39 DECODIFICADOR 7448 Decodificador para display de 7 segmentos com catodo comum 39

40 DECODIFICADOR 7448 Diagrama funcional - Pinagem 4

41 Decodificador 7448 Tabela Verdade 4

42 CODIFICADORES Um codificador tem um certo número de linhas de entrada, onde somente uma delas é ativada por vez, e produz um código de saída de Nbits, dependendo de qual entrada está ativada 42

43 Codificador de Prioridade É um codificador onde quando duas ou mais entradas são ativadas, o código da saída seja correspondente à entrada de maior valor 43

44 Codificador de Prioridade U I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I Decodificador de para A3 A2 A A 44

45 Codificador de Prioridade Tabela Verdade 45

46 Codificador de Prioridade EXEMPLO DE CIRCUITO - SIMULAÇÃO Percebe a entrada em. Saída invertida 46

47 Codificador de Prioridade Codificador de 8 para 3 EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I I U GS A2 A A EO 47

48 Codificador de Prioridade Tabela Verdade 48

49 APLICAÇÕES DE DECOD. E CODIFIC. É possível implementar algumas aplicações com os decodificadores estudados até o momento. Pode-se utilizar, por exemplo, a informação de um valor lido em um instrumento e se este valor for igual ou maior que um valor pré-determinado podese ligar uma lâmpada de sinalização ou mesmo ligar um relê ou uma entrada digital de uma máquina que poderia servir para ligar e desligar um motor 49

50 Seleção de apenas um determinado valor Quando tivermos a necessidade de atuar algum dispositivo quando somente um determinado valor podemos utilizar uma porta inversora, conforme a figura a seguir. 5

51 Circuito para seleção de somente saída Quando determinado valor for digitado na entrada, a saída correspondente, neste caso o 5, liga. 5

52 Seleção de mais de um valor. Neste caso temos mais de uma possibilidade de saída, sendo necessário projetar uma porta lógica que tenha mais entradas, algumas vezes pode ser necessário associar mais de uma porta. 52

53 Circuito para seleção de mais de saída Quando algum dos números selecionados for digitado na entrada, neste caso o 8,6,4 e, o LED da saída liga. 53

54 Seleção por faixa de valores Se tivermos a necessidade de trabalharmos com faixa de valores, como quando trabalhamos com níveis em silos ou com temperatura em fornos, em que uma ação deve ser tomada se a temperatura ou nível forem abaixo ou acima de determinado valor. 54

55 Faixa ACIMA de determinado valor Quando algum dos números selecionados for igual ou maior que 7 o LED da saída liga. Podemos ainda dizer que o número é maior que 6 55

56 Faixa ABAIXO de determinado valor Quando algum dos números selecionados for igual ou menor que 2 o LED da saída liga. Podemos ainda dizer que o número é menor do que 3 56

57 - Sistema de senha Uma outra possibilidade de aplicação é a que permite a visualização e atuação de um sistema de senhas. Neste caso terá que se fazer a escolha da senha através da conexão física da saída. A mudança de senha somente poderá ocorrer mudando-se a conexão da saída 57

58 2 - Sistema de senha - Circuito SENHA 58

59 3 Sistema com Silos Considere um sistema composto por um silo, para armazenamento de material, com um sensor ultrasônico no topo do mesmo, conforme a figura. A função do sensor é informar a altura do nível de material dentro do tanque, sendo que, a informação é disponibilizada na saída binária D,C,B e A. Sabendo que o nível é dado em metros, podendo variar entre (vazio) e 9 (cheio) metros, projete um circuito digital que possibilite visualizar o nível do silo. Além disso, quando o nível for maior ou igual a 7 metros ele deverá ligar a lâmpada L, e quando o nível for menor que 3 metros deverá ligar a lâmpada L2. 59

60 4 Sistema de Reservatório Considere um sistema composto por um reservatório par abastecimento, com um sensor ultrasônico no topo do mesmo, conforme a figura. A função do sensor é informar a altura do nível de líquido dentro do tanque, sendo que, a informação é disponibilizada na saída hexadecimal A,B,C e D. A bomba é controlado por um sistema eletrônico, onde, quando a entrada X recebe um pulso positivo a bomba liga, permanecendo assim até que receba um outro pulso positivo na entrada X2. Sabendo que o nível é dado em metros, podendo variar entre (vazio) e 9(cheio) metros, projete um circuito digital que possibilite visualizar o nível do silo. Além disso, quando o nível for menor ou igual que 3 metros ele deverá ligar a bomba, e quando o nível for maior que 8 metros deverá desligar a bomba. 6

61 5 Sistema de Seleção de Caixa Considere um sistema utilizado para selecionar determinado tipo de caixa através da altura, conforme a figura ao lado. Se a caixa for do tipo somente o sensor S3 será atuado, se for do tipo 2 atuará os sensores S3 e S2, e se for do tipo 3 atuará os três sensores S, S2 e S3. As lâmpadas L e L2 são utilizadas para aprovar ou não a caixa, de acordo com as condições impostas pelo problema. Sabendo que o cliente solicitou apenas caixas do tipo 2, projete um circuito digital que ao passar caixas do tipo 2 ele ligue a lâmpada L, aprovando a caixa, e quando passar qualquer um dos dois outros tipos de caixas ele deverá considerar como reprovado, alertando ao operador para retirar as caixas da linha e para isso acender a lâmpada L2. 6

62 Nomenclatura utilizada ON = LIGADO OFF = DESLIGADO INPUT = ENTRADA OUTPUT = SAÍDA ENABLE = HABILITAÇÃO HIGH = ALTO () LOW = BAIXO () 62

63 REFERÊNCIAS Tocci e Widmer.Sistemas Digitais. Princípios e Aplicações Idoeta e Capuano. Elementos de Eletrônica Digital Mairton. Eletrônica Digital. Teoria e Laboratório Notas de aula do Prof. Stefano Figuras da internet 63