Eis um projeto de grande utilidade aos alunos de cursos técnicos ou superiores que possuem à disposição um laboratório de eletrônica digital para práticas de montagem. Com ele, o leitor poderá visualizar uma contagem em binário até 256, e também os modos de operação crescente e decrescente. Trata-se de um ótimo auxiliar em aulas práticas de contadores; ou mesmo expandido para aplicações mais complexas.
Nota: Artigo publicado na Revista Saber Eletrônica 231 de 1992.
Uma das desvantagens que muitos estudantes de eletrônica digital encontram é a falta de projetos para conciliar a teoria com a prática.
Sempre que possível, apresentamos artigos de auxílio ao estudante, seja ele hobista, técnico ou mesmo, um engenheiro.
Aos leitores que sempre acompanham estes projetos ficam as conclusões do quanto é válido à dedicação as experiências, inoperante do grau de dificuldades de cada uma.
Em aulas de contadores binários síncronos é muito simples o uso de contadores de 4 bits; mas quando se trata de um número maior de estágios, o problema é um pouco maior. Isto, ainda mais, quando o contador tem que contar automaticamente de forma crescente e decrescente, ou seja, sem necessidade de operação de chaves.
Como citamos, nosso circuito foi elaborado de forma simplificada ao máximo para que numa aula prática, por exemplo, a montagem não ofereça grandes dificuldades.
COMO FUNCIONA
O diagrama completo do nosso contador está ilustrado na figura 1.
Na figura 2 temos as pinagens dos dois circuitos integrados, utilizados no projeto. Um deles é o CI 4029, que consiste num contador binário up-down (crescente e decrescente) de 4 bits; e o outro é um CMOS 4040 que pode fazer a divisão de um número binário até por 212 (4096).
Os pulsos de clock são provenientes de um oscilador próprio do laboratório de eletrônica digital.
Se você for utilizar o laboratório, poderá aproveitar o Pront-O-Labor existente nele e também sua fonte de alimentação.
Para isso, conecte o pino 10 do Cl-1 à entrada de clock inteiro de 1 Hz ao 10 Hz do laboratório existente uma chave para curto circuitar a entrada de clock interno com a externa. Se no laboratório que você estiver usando houver este recurso, faça-o.
O funcionamento é simples: os pulsos de clock são enviados ao primeiro contador (C1-2) que conta de modo crescente de "0000" a "1111" em binário.
Quando C1-2 apresentar sua última contagem, um pulso de clock é enviado a C1-3 que conta seu primeiro bit.
Então, a contagem vai sendo ampliada até chegarmos a "1111" tanto em CI-2 como em CI-3. Neste momento, todos os LEDs deverão acender indicando o último número binário contado. Até então, a saída do Cl 4040 (CI-1) apresenta nível "1" no seu pino 12. Nesta saída temos a divisão do sinal de clock por 29, ou seja, 512.
Isto significa que quando os contadores contam crescente esta saída está em "1" e, quando chegar o último pulso de clock, a operação começará a decrescer, pois, teremos nível "0" no pino 10 do 01-1. (figura 3)
Nesse caso, os LEDs contarão em binário de forma decrescente até chegar "0000" nos dois contadores, onde estão todo o processo será iniciado.
TABELA-VERDADE
Na figura 4 temos uma tabela verdade resumida da operação do contador.
Observe que a seleção crescente e decrescente de contagem só é feita quando os dois contadores estão sincronizados com o divisor, para que não haja erros de um contador para o outro.
Só para exemplificar melhor, quando há o primeiro pulso de clock CI-1 apresenta "0000" em sua saída (todos os LEDs apagados). No outro pulso, CI-1 já contará "0001" (o número 1 em binário), e assim por diante.
MONTAGEM
Conforme já mencionamos, o projeto pode ser montado no próprio laboratório de eletrônica digital.
Aproveite a fonte de +12 V do laboratório, ligando os pontos indicados do circuito ao mesmo; e se houver, utilize os LEDs para monitoração da contagem. Como vimos a ideia é bem básica, mas nada impede que ela seja estendida para elaboração de circuitos mais complexos.
USO
Ao usar o contador tenha em mente a frequência máxima permitida pelos circuitos CMOS. O sinal de clock para a contagem deve ser retangular.
