UNIVERSIDAD TECNOLOGICA

EQUINOCCIAL

PROYECTO INTEGRADOR

ING. MECATRÓNICA

Objetivos:

Específicos:

Familiarizarse con distintos tipos de Contadores aplicándolos en

contadores de varios tipos como frecuencia, velocidad entre otras

aplicaciones.

Relación de frecuencias y conteo de señales en distintas condiciones.

Generales:

Comprender el funcionamiento y uso de los contadores, registros y

conocer su aplicación en el campo laboral.

Introducción:

Para medir la frecuencia de la red de distribución eléctrica, que es aproximadamente de 50 o

60 Hz. Se disponen varias láminas metálicas de longitudes muy similares, pero cuya frecuencia

de resonancia sea ligeramente distinta. La aplicación sobre todas ellas simultáneamente de la

frecuencia de la red pondrá en vibración una sola, conociéndose así exactamente el valor de la

misma

Un contador de frecuencia o frecuencímetro es un instrumento electrónico, utilizado para la

medida de frecuencias. Dado que la frecuencia se define como el número de eventos de una

clase particular ocurridos en un periodo de tiempo, es generalmente sencilla su medida. La

mayoría de los contadores de frecuencia funciona simplemente mediante el uso de un

contador que acumula el número de eventos. Después de un periodo predeterminado (por

ejemplo, 1 segundo) el valor contado es transferido a un display numérico y el contador es

puesto a cero, comenzando a acumular el siguiente periodo de muestra.

Materiales Principales:

NE555

Circuito integrado 7490

Circuito integrado 74273

Circuito integrado 7447

Displays

Capacitores

Resistencias

Diodos

Borneras

Plataformas de simulación ISIS y ARES.

CIRCUITO ARES Y ISIS RESPECTIVAMENTE:

DIAGRAMAS LOGICOS DE INTEGRADOS UTILIZADOS EN EL PROYECTO:

Integrado 7490:

Contador.

Un 7490 es un contador que puede contar del 0 al 9 de una forma cíclica, y ese es su modo

natural. QA, QB. QC y QD son cuatro bits en un número binario, y esto pines se ciclan desde el

0 al 9 es del tipo JK.

Integrado 74273:

Registro de señal contada.

Las conexiones 1D .. 8D son la entrada del dato. Las conexiones 1Q … 8Q son la salida del

registro. La señal de reloj (Clk) es la señal de control: Requiere un pulso para escribir y

mantenerse en 0 para leer el contenido del registro. La señal de reloj es común a los 8 flip-

flops.

El circuito 74LS273 es un registro de 8 bits. Para simplificar la práctica vamos a utilizarlo como

un registro de 4 bits, usando solamente las entradas 1D … 4D con sus correspondientes salidas

1Q … 4Q, y solo en el primero se utilizaran todos para no desperdiciar puertos y entradas que

pueden ser utilizadas.

NE555:

Timer.

Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o

rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de

conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo Talto y un

nivel bajo por un tiempo Tbajo. La duración de estos tiempos depende de los valores de R1, R2

y C, según las fórmulas siguientes:

𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 = 0.7 ∗ 𝐶 ∗ (𝑅1 + 𝑅2)

𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 = 0.7 ∗ 100 × 10 − 6 ∗ (1000 + 220)

𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 = 85.4 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 = 0.7 ∗ 𝐶 ∗ 𝑅2

𝑇𝑏𝑎𝑗𝑎 = 0.7 ∗ 100 × 10 − 6 ∗ 220

𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 = 15.4 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

𝑇 = 𝑇𝑎𝑙𝑡𝑎 + 𝑇𝑏𝑎𝑗𝑎

𝑇 = 85.4 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠 + 15.4 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

𝑇 = 100.8 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

𝑓 =1

𝑇

𝑓 =1

100.8 ×10−3 𝑠𝑒𝑔

𝑓 = 9.921 𝐻𝑒𝑟𝑡𝑧

También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos

variar la capacidad del condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1

y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la

siguiente expresión:

𝐷 =𝑅1 + 𝑅2

𝑅1 + 2 ∗ 𝑅2

𝐷 =1000 + 220

1000 + 2 ∗ 220∗ 100%

𝐷 = 84.72%

RECORTADOR DE SEÑAL:

En este circuito lo que realizamos es la rectificación de la onda sinusoidal proveniente de la

fuente de poder de voltaje alterno, o de un generador de señal para así poder con el zener

estabilizarla hasta 5 voltios promedio.

Y así controlamos que el voltaje sea de 5 voltios ya que los integrados funcionan con dicho

voltaje.

Para tener un voltaje de carga RL utilizamos una resistencia de 1 K y otra resistencia en serie

del diodo 1N4007 que regula el flujo de corriente para así no tener corrientes demasiado altas

y que puedan quemar el circuito.

Integrado 74LS47:

Decodificador BCD 7 segmentos.

Muchas presentaciones numéricas en dispositivos de visualización utilizan una configuración

de 7 segmentos para formar los caracteres decimales de 0 a 9 y algunas veces los caracteres

hexadecimales de A a F. Cada segmento está hecho de un material que emite luz (Display)

cuando pasa corriente a través de él, los patrones de segmentos que sirven para presentar los

diversos dígitos.

El decodificador 7447 está diseñado para activar segmentos específicos, aun de códigos de

entrada mayores que 1001 (9).

Conclusiones:

Para realizar correctamente el contador se debe escoger correctamente el tipo de

contador ya sea este tipo D o JK.

Recomendaciones:

Calcular exactamente el timer o el CLK para así evitar errores, o que el contador y

registros registre doblemente la señal de salida.

Tener muy en cuenta cuando utilizar regulador de voltaje AC con bobinado ya que con

voltajes menores a 35 no se usa este para la realizar el conteo de la señal.

Bibliografía:

http://prof.usb.ve/mirodriguez/ContadoresFrecuencia.pdf

http://www.linuxfocus.org/Castellano/Archives/lf-2002_09-0253.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenc%C3%ADmetro

Fundamentos de sistemas digitales Thomas L. Floyd