SERVIO PBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR CAMPUS UNIVERSITRIO DE TUCURU FACULDADE DE ENGENHARIA ELTRICA

LABORATRIO DE ELETRNICA INDUSTRIAL DECODIFICADOR PARA OBTENO DOS CARACTERES: U, F, P e A; E NMEROS DE 0 a 9

LUIZ ANTONIO SOUZA COSTA 10134000118 VANESSA MENEZES RAMOS 10134000318 WENDELL ESDRAS ALVES ANDRADE 10134000918

TUCURU PAR 2011

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SERVIO PBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR CAMPUS UNIVERSITRIO DE TUCURU FACULDADE DE ENGENHARIA ELTRICA

LABORATRIO DE ELETRNICA INDUSTRIAL DECODIFICADOR PARA OBTENO DOS CARACTERES: U, F, P e A; E NMEROS DE 0 a 9

Relatrio apresentado ao professor Joo Negro como requisito de avaliao da disciplina de Laboratrio de eletrnica digital.

TUCURU PAR 2011

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RESUMONeste trabalho, foram realizados dois experimentos cujo principio era um sistema combinacional de representao alfabtica e numrica representadas em um display de 7 segmentos, cujas letras representadas foram U, F, P e A e os nmeros foram de 0 a 9. Com as devidas combinaes, podem-se montar respectivamente as letras e os nmeros apresentados. Para montar o circuito decodificador na matriz de contato se usou CIs tais como, 7404, 7408 e 7432, para as letras e o CI 74125 para os nmeros; e outros componentes do laboratrio para suporte deste circuito.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Diagrama lgico de um decodificador genrico .....................................................08 Figura 2: Disposio dos LEDs no display ...........................................................................10 Figura 3: Disposio dos LEDs para cada letra (U, F, P e A).................................................11 Figura 4: Diagrama lgico decodificador U, F, P e A ...........................................................12 Figura 5: Circuito lgico de um decodificador (U, F, P e A)..................................................13 Figura 6: Letra U mostrada no display sete segmentos ..........................................................13 Figura 7: Letra F mostrada no display sete segmentos ..........................................................14 Figura 8: Letra P mostrada no display sete segmentos ..........................................................14 Figura 9: Letra A mostrada no display sete segmentos .........................................................15 Figura 10: Circuito lgico de um decodificador de 7 segmentos ...........................................17

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LISTA DE TABELA

Tabela 1: Tabela verdade do decodificador dos caracteres: U, F, P e A ................................11 Tabela 2: Tabela verdade para o decodificador BCD ............................................................16

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SUMRIO

INTRODUO ....................................................................................................................07 OBJETIVO ..........................................................................................................................08 FUNDAMENTAO TERICA ........................................................................................08EXPERIMENTO 1: DECODIFICADOR PARA OBTENO DOS CARACTERES: U, F, P E A ..10

MATERIAIS .............................................................................................................10 MTODOS ...............................................................................................................10 RESULTADO E DISCUSSES................................................................................10 EXPERIMENTO 2: DECODIFICADOR PARA OBTENO DE CARACTERES NUMRICOS DE 0 A 9 .......................................................................................................16 MATERIAIS .............................................................................................................16 MTODOS ...............................................................................................................16 RESULTADO E DISCUSSES................................................................................16 CONCLUSO......................................................................................................................18 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................19

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INTRODUO

Os sistemas digitais obtm dados obtidos em binrios e informaes que so de alguma forma, continuamente submetidas a operaes, tais como o decodificador. Operao essa que traduz bits e os transforma em caracteres BCD, alfabticos, etc. Neste trabalho estudaremos e aplicaremos os conceitos dos circuitos decodificadores de sistemas lgicos combinacionais, partindo do principio de analisar e testar este circuito combinacional.

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OBJETIVOSConstruir a tabela verdade do decodificador escolhido, e atravs dela identificar e montar o circuito decodificador; Atravs da combinao de bits entrada, passando pelo decodificador, poder representar em um display de 7 segmentos respectivamente as letras: U, F, P e A; Aplicar os conceitos de eletrnica digital aprendidos at o momento na montagem e execuo do projeto.

FUNDAMENTOS TERICOSUm decodificador um circuito lgico que aceita um conjunto de entradas que representa um nmero binrio e ativa somente uma sada que corresponde ao nmero da entrada. Em outras palavras, um circuito decodificador analisa as entradas, determina qual nmero binrio est presente e ativa a sada correspondente a esse nmero; tomadas as outras sadas permanecem desativadas. O diagrama para um decodificador geral de N entradas e M sadas mostrado na figura 1. Como cada N entradas pode ser 0 ou 1, existem 2 N combinaes ou cdigos de entrada possveis.

Figura 1. Diagrama lgico de um decodificador genrico

Para cada uma destas combinaes de entrada, apenas uma das M sadas estar ativa (ALTO); todas as outras sadas estaro em BAIXO. Muitos decodificadores so projetados para produzir sadas em BAIXO, onde apenas a sada selecionada fica em BAIXO e todas as

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outras permanecem em ALTO. Isto ser indicados pela presena de pequenos crculos nas linhas de sadas no diagrama do decodificador. Alguns decodificadores no utilizam todos os 2N cdogos de entradas possveis, mas apenas alguns. Por exemplo, um decodificador BCD tem um cdigo de entrada de quatro bits e dez linhas de sadas, que correspondem aos dez cdigos BCD de 0000 at 1001. Decodificadores deste tipo frequentemente so projetados, de modo que caso um cdigo no-usado seja aplicado na entrada, nenhuma sada ser ativada.

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EXPERIMENTO 1: DECODIFICADOR PARA OBTENO DOS CARACTERES: U, F, P e A MATERIAIS01 fonte de tenso 5V; 01 matriz de contatos; 01 multmetro digital; 01 CI 7408; 01 CI 7408; 01 CI 7432; Jogo de 2 contatos para as entradas; Fios rgidos de # 0,51 mm.

MTODOSPrimeiramente se construiu a tabela verdade do decodificador correspondente (U, F, P e A), em seguida, se construiu o diagrama lgico que representasse o circuito decodificador. Feito isso, identificou os CIs e os outros componentes usados no circuito; e usando os CIs, os resistores e o display de 7 segmentos se construiu o circuito na matriz de contato, seguidas anlises e testes.

RESULTADOS E DISCUSSESPara a construo da tabela verdade, precisamos identificar os LEDs (representados pelas letras minsculas) que se acendero a cada letra, ento observando a disposio do display de 7 segmentos, temos:

Figura 2. Disposio dos LEDs no display

A partir da figura acima construmos os caracteres U, F, P e A, conforme a figura 3.

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Figura 3. Disposio dos LEDs para cada letra (U, F, P e A)

Para a construo da tabela verdade do decodificador (conforme mostrado na tabela abaixo), consideram-se apenas os LEDs acesos para cada letra. Caractere Entradas A U F P A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 a 0 1 1 1 b 1 0 1 1 Sadas (LEDs do display) c 1 0 0 1 d 1 0 0 0 e 1 1 1 1 f 1 1 1 1 g 0 1 1 1

Tabela 1. Tabela verdade do decodificador dos caracteres: U, F, P e A A partir da tabela verdade, montou-se o mapa de Karnaugh para cada LED a B A A 0 1 a=A+B d B A A 1 0 d = AB B 0 0 A A B 1 1 A A b B 1 1 b=A+B e B 1 1 e=1 B 1 1 A A B 0 1 A A c B 1 1 c = AB + AB f B 1 1 f=1 B 1 1 B 0 1

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g B A A 0 1 g=A+B B 1 1

Com base no mapa de Karnaugh, construiu-se o diagrama lgico do decodificador, usando as portas NOT, AND e OR, juntamente com os resistores de 1 k para a proteo dos LEDs do display, conforme ilustra a figura 3.

Figura 4. Diagrama lgico decodificador U, F, P e A

Observando a figura acima, nota-se que as sadas e e f esto diretamente ligadas a fonte, pois em todos os casos essas sadas tm o nvel lgico 1 ou esto sempre em potencial 5V. E a partir desse diagrama lgico do circuito e usando os CIs 7404 (porta NOT), 7408 (porta AND) e 7432 (porta OR), fazendo as devidas ligaes com os resistores e com a fonte, montou-se na matriz de contato o circuito decodificador conforme ilustra a figura 4.

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Figura 5. Circuito lgico de um decodificador (U, F, P e A)

Para cada combinao nos bits de entrada, foi mostrado no display o respectivo caractere correspondente, U, F, P e A, respectivamente para: 00, 01, 10 e 11, como pode-se ver nas figuras 6, 7, 8 e 9.

Figura 6: Letra U mostrada no display sete segmentos.

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Figura 7: Letra F mostrada no display sete segmentos.

Figura 8: Letra P mostrada no display sete segmentos.

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Figura 9: Letra A mostrada no display sete segmentos.

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EXPERIMENTO 2: DECODIFICADOR PARA OBTENO DE CARACTERES NUMRICOS DE 0 a 9 MATERIAIS01 fonte de tenso 5Vcc; 01 matriz de contatos; 01 multmetro digital; 01 CI 7447; Jogo de 4 contatos para as entradas; Display de 07 segmentos; Fios rgidos de # 0,51 mm;

MTODOSAntes do inicio dos testes, foi feito a tabela verdade que representasse as condies para que o display acendesse de acordo com as entradas. Feito isso, desenhou-se o diagrama lgico do circuito, juntamente com suas respectivas pinagens. Ento se montou o circuito para que se pudesse realizar as respectivas simulaes e testes.

RESULTADOS E DISCUSSESPrimeiramente, foi construda a tabela verdade que representa a caracterstica das entradas em bits representada por nmeros decimais. Entradas D 0 0 0 0 0 0 0 0 C 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 a 1 0 1 1 0 1 0 1 b 1 1 1 1 1 0 0 1 Sadas (Display) c 1 1 0 1 1 1 1 1 d 1 0 1 1 0 1 1 0 e 1 0 1 0 0 0 1 0 f 1 0 0 0 1 1 1 0 g 0 0 1 1 1 1 1 0 Representao em Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7

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1 1

0 0

0 0

0 1

1 1

1 0

1 1

1 1

1 0

1 0

1 1

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Tabela 2. Tabela verdade para o decodificador BCD

Percebe-se atravs desta tabela que os nmeros que sero representados pelo display vo de 0 a 9, estes nmeros dependem simplesmente da ligao de entrada (A, B, C e D). Ou seja, do nmero de bits que sero enviados ao display. Construda a tabela verdade, desenhou-se o circuito lgico junto com suas respectivas pinagens tanto no CI quanto no display. Para uma segurana dos LEDs do display, se colocou junto a cada um deles um resistor de aproximadamente 330, conforme mostrado na figura abaixo.

Figura 6. Circuito lgico de um decodificador de 7 segmentos

Para cada combinao dos bits na entrada, se verificou a formao dos nmeros no display (nmeros de 0 a 9), conforme a tabela verdade apresentada anteriormente.

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CONCLUSO

Os testes realizados nos dois experimentos se mostraram satisfatrios, pois se confirmou a teoria vista at o momento, e esclarecedores, se tratando do funcionamento de um circuito decodificador, pois quando aplicvamos combinaes diferentes nas entradas A e B, aparecia uma letra ou um nmero diferente no display de 7 segmentos. Este acumulo de conhecimento ser muito bem utilizado e ser aplicado para os outros experimentos.

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BIBLIOGRAFIA

NEAL S. WIDMER /RONALDO J. TOCCI - Monroe Community College/Purdue University, Captulo 3, Sistemas Digitais Princcios e Aplicaes, 7 edio, LTC editora, 1998.