PARA EL DÍA LUNES
IMPRIMIR AL PRÁCTICA SIGUIENTE:
PRACTICA
NO. 1
SEGUNDO
BIMESTRE
“ÁRBOL
NAVIDEÑO CON LEDS”
OBJETIVO:
Conoce
el funcionamiento del integrado 4060B como un control de leds.
ASPECTOS TEÓRICOS
El 4060B es un CMOS de contador
binario . Utilizando una resistencia y un condensador , la velocidad de recuento puede ser fijado por el usuario muy
fácilmente. Los pines de la salida del circuito integrado 4060B la cuenta
corriente en el sistema binario, como se muestra a continuación:
0 = 0000000000
1 = 0000000001
2 = 0000000010
3 = 0000000011
4 = 0000000100
5 = 0000000101
6 = 0000000110
7 = 0000000111
8 = 0000001000
1 = 0000000001
2 = 0000000010
3 = 0000000011
4 = 0000000100
5 = 0000000101
6 = 0000000110
7 = 0000000111
8 = 0000001000
Cada uno de los binarios 1 y 0 se llama un poco
(mucho más que los números 0,1,2 ... 8,9 se llaman dígitos en el sistema
numérico decimal). El bit extremo derecho representa el 1, el siguiente a la
izquierda representa el 2, la siguiente representa el 4, el próximo 8, el
próximo 16 y así sucesivamente se duplica cada vez que se mueve una posición a
la izquierda. Por lo tanto es 000010000 binario para 16 y 000 100 000 es
binario de 32. Para simplificar las cosas, supongamos que el número se
incrementa en uno cada segundo. La derecha bits (el 1 de bits) estará apagado
durante un segundo, en un segundo, frente a un segundo y así sucesivamente. El
quinto bits de la derecha (el bit de 16 años) por lo tanto fuera de 16 segundos
(cuando el recuento es 0-15), luego en durante 16 segundos (cuando la cuenta es
16-31), y luego se apaga durante 16 segundos (cuando él cuenta es 32-47), y así
sucesivamente. Con este conocimiento, podemos hacer un muy preciso temporizador utilizando nuestro 4060B contador binario chip. Digamos que queremos un temporizador de 16 segundos: se inicia
el contador de 4060B entre 0 y esperar hasta el 16 de bits va de 0 a 1. En ese momento exacto, sabemos que 16
segundos han transcurrido. De manera similar, si se inicia el contador de nuevo, y
esperar hasta que el 32 de bits va de 0 a 1, sabemos que 32
segundos han transcurrido. Un temporizador que sólo puede tiempo, 1, 2, 4, 8,
16, 32, 64, 128 , y así sucesivamente segundo no sería muy útil, pero ya que
puede ajustar la velocidad de la cuenta, cualquier intervalo de tiempo de segundos a 24 horas + puede ser programado con precisión.
El quinto bits de la derecha (el bit de 16
años) por lo tanto fuera de 16 segundos (cuando el recuento es 0-15), luego en
durante 16 segundos (cuando la cuenta es 16-31), y luego se apaga durante 16
segundos (cuando él cuenta es 32-47), y así sucesivamente. Con este
conocimiento, podemos hacer un muy preciso temporizador utilizando nuestro 4060B contador binario chip. Digamos que queremos un temporizador de 16 segundos: se inicia
el contador de 4060B entre 0 y esperar hasta el 16 de bits va de 0 a 1. En ese momento exacto, sabemos que 16 segundos han
transcurrido. De manera similar, si se inicia el contador de nuevo, y esperar
hasta que el 32 de bits va de 0 a 1, sabemos que 32
segundos han transcurrido. Un temporizador que sólo puede tiempo, 1, 2, 4, 8,
16, 32, 64, 128, y así sucesivamente segundo no sería muy útil, pero ya que
puede ajustar la velocidad de la cuenta, cualquier intervalo de tiempo de segundos a 24 horas + puede ser programado con precisión.
DESCRIPCIÓN
DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO
Equipo
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Cantidad
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Descripción
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1
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PINZAS PELA CABLE
AUTOMÁTICA
mod. 17360, marca truper, permite quitar el aislante del cable de forma automática y colocar terminales. Capacidad 8 - 30 AWG |
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1
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pinzas de punta
y corte truper
* forjadas en acero al cromo
vanadio ,capa satinada resistentes a la corrosión
SKU: 17315 MODELO DEL FABRICANTE: T203-7 |
Materiales
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Cantidad
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Descripción
Por alumno
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1
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protoboard
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1
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Metro de alambre para
protoboard No. 22
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1
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Porta pila
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1
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Pila de 9 volts a fuente de
alimentación
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12
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Leds de 5mm de color deseado
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3
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Transistores BC548B
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1
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Resistencia de 10K a ½ watt
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1
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Preset de 47K
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1
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Resistencia 470k a ½ watt
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1
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Capacitor cerámico 0.1uF
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3
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Resistores 120 Ohm a ½ watt
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3
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Resistores 27 Ohm a ½ watt
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1
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Circuito integrado 4060B
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1
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Switch 1POLO 1 TIRO
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PROCEDIMIENTO
1.- verificar que se cuente
con el material solicitado para la práctica.
2.- En el protoboard, armar
con cuidado el circuito del diagrama correspondiente.
3.- Al realizar las
conexiones, tener cuidado con colocar el circuito integrado, ya que los pines
vienen muy sensibles en la parte que viene pegada al bloque.
4.- Verificar que entre bien
al protoboard, para que se tenga una buena conexión.
5.- conectar los demás
componentes, de acuerdo al diagrama, tener cuidado con las polaridades.
6.- Una vez armado el
circuito, verificar nuevamente conexiones.
7.- Conectar la fuente de
alimentación y seleccionar 9 volts.
8.- Conectar la fuente de
alimentación a las terminales del protoboard.
9.- Cerrar el switch y observa
que sucede con los leds
12.-Observa con el osciloscopio la señal a la entrada y a la salida del
circuito integrado y dibújala:
13.- Una vez identificado el
funcionamiento, desconectar todo.
D1-D12 Leds
T1-T3 Transistores BC548B
R1 Resistencia 10K
R2 Preset 47K
R3 Resistencia 470k
C1 Capacitor cerámico 0.1uF
R4-R6 Resistores 120 Ohm
R7-R9 Resistores 27 Ohm
IC1 Integrado 4060B
S1 Llave para encender / apagar
R2 Preset 47K
R3 Resistencia 470k
C1 Capacitor cerámico 0.1uF
R4-R6 Resistores 120 Ohm
R7-R9 Resistores 27 Ohm
IC1 Integrado 4060B
S1 Llave para encender / apagar
FUNCIONAMIENTO:
El corazón del circuito es
el circuito integrado 4060. Es un contador binario, con oscilador integrado. Normalmente,
los contadores integrados necesitan una fuente de clock externa, como un
oscilador construido con un 555. En cambio, el 4060 ya trae el oscilador
integrado, que permite fijar la frecuencia de oscilación con unos pocos
componentes pasivos, resultando en un circuito más simple, económico y robusto.
Así, en el circuito propuesto, los resistores R1 y R2 y el capacitor C1 fijan
la frecuencia de oscilación. Además, R2 es ajustable, para modificar la
velocidad de parpadeo de los leds. El principio de funcionamiento es el
siguiente. El contador, con cada pulso de clock, aumenta el valor binario de la
salida, provisto en los pines Qx. Si miramos los pines en su conjunto, vemos el
valor del contador en un momento dado. Pero, si miramos un solo pin dado, y
aquí esta la clave del circuito, vemos que este oscila, a una frecuencia
determinada. Para este circuito he seleccionado tres pines de salida:
- Q5 (pin 5) - Oscila a
baja frecuencia
- Q6 (pin 4) - Oscila a
mediana frecuencia
- Q7 (pin 6) - Oscila a
alta frecuencia
Analicemos solo el pin Q6, ya que para el
resto, el análisis es casi el mismo. Debido a que la salida oscila, durante un
tiempo el pin de salida estará en el estado lógico 1 y otro tiempo en el estado
cero. Cuando la salida esta en cero, los leds D1 y D2 quedan polarizados en
directa, a por los mismo circula una corriente y estos se encienden. El
resistor R4 limita la corriente máxima. Por otro lado, estando la salida en 1,
polariza la base del transistor T3, lo que hace que por su emisor circula una
corriente que hace encender los leds D7 y D8. Entonces, lo que sucede es que al producirse
en la salida del pin un tren de unos y ceros, la rama superior se enciende
cuando la inferior esta apagada y viceversa. Esto sucede con las tres ramas en
simultáneo, pero como las tres salidas funcionan a diferentes frecuencias, se
produce el encendido/apagado anárquico de los leds, que es lo que se busca con
este circuito.
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
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CUESTIONARIO:
1.- ¿Qué función tiene el
circuito integrado 4060B en el circuito?
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2.- ¿Qué
componentes fijan la frecuencia de oscilación del circuito?
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3.- ¿Cómo se
comportan los leds cuando la salida de oscilación es cero?
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4.- ¿Qué función
tiene el preset en el circuito?
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5.- ¿Qué
sucede con los leds cuando conectamos el circuito?
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