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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ SISTEMAS DIGITALES SOFTWARE Y DISEÑO PRÁCTICA 5 OBJETIVO: Realizar contadores asíncronos a partir de flip-flops J-K, realizar un circuito serie y uno paralelo solo con led’s. INTRODUCCIÓN: ARES es la herramienta de la suite PROTEUS dedicada al diseño de placas de circuito impreso (PCB). Está plenamente integrada con la herramienta ISIS. Ares es una herramienta que facilita la realización de los más complejos diseños de circuitos impresos gracias a su utilización de una base de datos de redes de alta resolución de 32 bits. Con esta técnica se posibilita la colocación de elementos con una resolución lineal de 10 nanómetros en placas de circuito impreso de hasta 20m. 5.1 CONTADORES ASÍNCRONOS INTRODUCCIÓN Se denomina contador todo circuito secuencial capaz de almacenar en cada momento el número de pulsos aplicados a una determinada entrada del circuito. Están realizados con flip-flops S-R, J-K- D o T encadenados, dependiendo del número la cantidad de pulsos que puede almacenar. Aunque los contadores electrónicos presentan gran número de variantes, todos ellos pueden reducirse a dos tipos fundamentales: •Contador asíncrono o contador serie. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ •Contador asíncrono o contador paralelo. El contador asíncrono está constituido por un conjunto de flip-flops en los que los pulsos que se aplican a la entrada, generalmente procedentes de un reloj, deben atravesar el primer flip-flop antes de poder mandar al segundo y así sucesivamente hasta el último flip-flop. DESARROLLO: Realizar un circuito “contador asíncrono módulo 15 ascendente” a partir de flip-flops J-K (7446). 10 16 74LS76 R2 330 330 D1 D2 LED-BLUE K Q 14 S 7 U2:B 12 Q Q 11 CLK K 74LS76 10 74LS76 R3 R4 330 330 LED-BLUE D3 D4 LED-BLUE LED-BLUE K K 6 CLK J A A R1 9 15 S Q Q R K U2:A 2 1 J R S S 4 8 74LS76 11 3 12 14 Q Q CLK R K 3 16 6 CLK J 8 1 9 15 Q U1:B 7 U1:A 2 U1:A(CLK) J R 4 Una vez realizado el circuito y habiendo revisado el funcionamiento. Crearemos las pistas y la visualización 3D lo cual haremos en ARES. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ 2.-Realizar un “contador asíncrono mod. 15 descendente” a partir de Flip-flops J-K. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ 74LS76 16 74LS76 R2 330 330 K Q 14 7 U2:B 12 Q Q 11 CLK K 74LS76 10 74LS76 R3 R4 330 330 A A R1 D1 D2 LED-BLUE LED-BLUE D3 D4 LED-BLUE LED-BLUE K K 6 CLK J S 2 10 Q 9 15 R Q J S S 1 CLK K U2:A 8 12 14 Q 4 R K Q 11 3 CLK J R S Q 6 3 16 J 9 15 8 1 U1:B 7 U1:A 2 U1:A(CLK) R 4 Una vez realizado el circuito y habiendo revisado el funcionamiento. Crearemos las pistas y la visualización 3D lo cual haremos en ARES. 5.2 MEDICIÓN DE VOLTAJE Y CORRIENTE DE LED´S EN SERIE Y PARALELO. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ A lo largo de la práctica se explicaran como encontrar los instrumentos electrónicos como lo son un voltímetro, un amperímetro ya se en corriente directa o alterna según sea el caso. 1.- Para tener una mayor explicación sobre lo que son los instrumentos en ISIS, trabajaremos en base a dos circuitos básicos que se crearon en el mismo programa, siguiendo las instrucciones ya antes vistas en las prácticas anteriores. En primer lugar trabajaremos tomando en base un circuito serie, daremos clic en la ventana de instrumentos que se encuentra en la parte lateral izquierda de nuestra pantalla y daremos clic en DC VOLTMETER es asi como obtendremos el voltímetro el cual es utilizado, tal cual lo usarías en la realidad, conectándolo en paralelo. Además de esto debes de tomar en cuenta que tus led´s sea simulable, ya que si no escoges uno simulable el led no prendera, y esto te podría generar mucho estrés. D7 D7(A2) LED-BIGY R2 D8 R5 D9 220 D8(A2) LED-BIGY LED-BIGY 10k R5(1) R3 D10 LED-BIGY 220 D9(A2) B2 R4 10k R4(1) D10(A2) 12V Cómo pudiste observar, el voltaje en un circuito serie varia (LEY DE OHM), pero la corriente por lo contrario es la misma en cualquier parte del circuito SERIE. Es importante mencionar que la corriente se mide en SERIE con el circuito, por si lo has olvidado y en ISIS, se realiza de la misma manera. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ De nuevo das clic en la ventana de INSTRUMENTS pero ahora seleccionaremos DC AMMETER. NOTA: Todos los instrumentos tienen un rango el cual se puede calibrar, como es el caso del amperímetro que tiene mA y A (miliamperes y amperes), aunque en la carrera de Sistemas Digitales son más utilizados los mA CIRCUITO-PARALELO Cómo ya hemos visto medir corriente y voltaje en ISIS es muy fácil y sencillo, como ya te habrás dado cuenta es un programa tan apegado a la realidad que no te costara trabajo medir voltaje y corriente en un circuito serie. NOTA: El voltaje se mide en paralelo y la corriente en serie. En un circuito el voltaje es el mismo en cualquier parte del circuito y la corriente varia. R1 10k ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO D4 LED-BIRY D5 D6 LED-BIRG LED-BIRG D6(A2) LED-BIRG D5(A2) D3 D5(A2) LED-BIGY D4(A2) D2 D4(A2) D2(A2) LED-BIBY D3(A2) D1 D3(A2) 12V D2(A2) B1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFÍCOS Y TECNOLÓGICOS ESTANISLAO RAMÍREZ RUIZ PROYECTO AULA CONCLUSIÓN: 5.1 Al término de la práctica se aprendió a realizar dos contadores asíncronos. Se dio el primer acercamiento con el software ARES que es un programa grandioso y moderno. Enfocándolo en la creación del circuito en 3D. 5.2Al término de la práctica se aprendió a utilizar de manera fácil y sencilla dos de los instrumentos más importantes en la electrónica digital, y a hacer mediciones con estos en ISIS PROFESSIONAL, el cual es un programa tan apegado a la realidad que nos facilita la vida. 5.3 Al término de la práctica se creó el circuito que nos podría ser de utilidad en la realización de nuestro Proyecto Aula. ASESORADO POR: PAPA PITUFO REALIZADO POR: ABUELO