Como fazer um temporizador digital de contagem regressiva

Escrito por jesse randall | Traduzido por marcelo couto
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Como fazer um temporizador digital de contagem regressiva
Temporizadores digitais são mais precisos dos que os mecânicos de mesmo preço (This digital timer will certainly be useful in every kitchen. image by Werg from Fotolia.com)

Temporizadores digitais utilizam um circuito eletrônico de oscilador e contador, além de um decodificador binário decimal, para produzir tempos de comprimentos diferentes. O oscilador é ajustado para vibrar em uma frequência específica, frequentemente uma pequena fração de segundo. Por exemplo, relógios de pulso digitais são ajustados para 32.768 kHz ou 32.768 vibrações por segundo. Quanto mais preciso for o oscilador, mais preciso o temporizador será. O resto do circuito consiste em contadores para fornecer o circuito primário, construídos com flip-flops, para dividir a oscilação na taxa desejada, como um segundo ou um minuto, de acordo com a aplicação. Finalmente, os valores de código binário do contador são mostrados em um leitor digital por um circuito decodificador.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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O que você precisa?

  • 2 circuitos integrados (CIs) 74LS90
  • CI 74LS00
  • CI 4069 inversor hexadecimal
  • CI 4060B
  • Cristal de quartzo de 4.194304 MHz
  • Protoboard (placa de ensaio)
  • Fios
  • Fonte de energia

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Instruções

  1. 1

    Coloque o CI do contador 74LS90 na protoboard. O 74LS90 é um contador de 4-bits com modos pré-configurados e pode ser modificado para o modo de décadas (0-9) ou binário (0-15). Para fazer um temporizador digital legível, utilize o módulo de décadas. Dois desses CIs são necessários para um temporizador de um minuto.

  2. 2

    Construa um circuito oscilador. Um temporizador 555 é barato e pode ser montado de forma que produza períodos de oscilação de praticamente qualquer medida de tempo. No entanto, sua precisão é determinada por resistores e capacitores externos e, portanto, limitada a cerca de 90% de precisão, o que significa que em um período de uma hora, o temporizador pode estar errado por seis minutos ou mais. Um oscilador de quartzo é muito mais preciso e ambos são fáceis de se construir.

  3. 3

    Construa um circuito oscilador com cristal. Utilizando um cristal de 4.194304 MHz e um CI inversor hexadecimal 4069, é possível gerar um sinal confiável, que pode ser colocado diretamente em um CI divisor 4020B.

  4. 4

    Faça o circuito divisor com um contador 4060B se for utilizar o oscilador a cristal de quartzo. Já que os cristais operam em alta frequência, precisarão ser divididos em uma frequência utilizável. Por exemplo, para obter um pulso de um segundo de um cristal de 4.194304 MHz, a frequência deverá ser dividida por dois vinte e duas vezes.

    2^22 = 4,194,304.

  5. 5

    Configure os 7490s nos padrões desejados. Ajuste um 7490 no modo 0-5 e o outro para 0-9 e coloque-os em cascata para produzir um contador total de 0-59, que é perfeito para contar segundos.

  6. 6

    Ligue a saída dividida do oscilador à entrada do primeiro estágio do circuito do 7490. Conforme o oscilador funciona, o primeiro 7490 começará a contar. Quando ele chegar ao limite, enviará um pulso para o segundo 7490. Eventualmente, o segundo também chegará ao limite e o contador será reiniciado para zero.

  7. 7

    Instale os circuitos lógicos. Configure um circuito NAND, com os CIs 74LS00 para detectar a presença de um limite do temporizador no segundo CI do 74LS90. Quando for detectado, o CI lógico 7400 colocará na saída um sinal que poderá ser utilizado para ativar um alarme, buzzer ou um LED indicador.

  8. 8

    Adicione um botão de restauração e de iniciar/parar. O botão de restauro simplesmente envia um pulso para cada CI 7490 e os reinicia. O botão de iniciar/parar opera interrompendo o fluxo de pulsos do oscilador.

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