Corso di Elettronica PROGETTAZONE E REALIZZAZIONE DI CIRCUITI ELETTRICI ED ELETTORONICI

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Elena Quarta
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1 Corso di Elettronica PROGETTAZONE E REALIZZAZIONE DI CIRCUITI ELETTRICI ED ELETTORONICI DOCENTE: PROF. GIUSEPPE NATALE 4 Lezione Scopo: visualizzare su un display a 7 segmenti, mediante un integrato contatore decoder driver, fungente da decoder tra il codice BCD e il codice a 7 segmenti, opportunamente utilizzati, i numeri da 0 a 9. Materiale: integrato 7490 (CONTATORE MODULO 10) integrato 7447 (DECODR DRIVER CON USCITE ATTIVE BASSE) integrato 7448 (DECODR DRIVER MEMORIA ROM CON USCITE ATTIVE ALTE) display a 7 segmenti ad anodo comune (FND500/560) display a 7 segmenti a catodo comune (FND507/567) breadboard n 7 resistenze da 220 Ω alimentatore cavi di collegamento per alimentatore e generatore di funzioni fili di collegamento Procedimento Si compila la tabella di verità risolutiva del problema, tenendo conto delle caratteristiche degli integrati impiegati. In questa prima parte del problema, i due integrati 7447 e 7448 vengono assimilati assieme, e cioè non si considera la loro fondamentale differenza nel livello delle uscite: più tardi si procederà a una divisione dei procedimenti per adeguarli alle loro caratteristiche e a quelle dei display ad essi collegati. cifra ingressi del decoder = uscite del decoder = decimale uscite contatore livello tensione display 7 segmenti D =QD C = QC B =QB A = QA a b c d e f g a f b g e c Il contatore permette di visualizzare tutti i numeri da 0 a 9 sul display. d 17

opportunamente utilizzati, i numeri da 0 a 9.

2 1) integrato 7448 con uscite attive alte e display con catodo comune Se si utilizza un display con catodo comune, è necessario che ai LED del display arrivi una tensione alta: l integrato 7448, avendo le uscite attive alte, può fornire tale tensione. costruzione passo a passo 1. impostazione della strumentazione e dell alimentazione - predisposizione del generatore di funzioni a livello 1 Hz, - collegamento alla linea di massa (da impostare successivamente) del polo negativo del generatore di funzioni - predisposizione di una linea elettrica della breadboard per l alimentazione e una, dalla parte opposta, per la massa 2. impostazione dei collegamenti peculiari dell integrato montaggio dell integrato 7490 sulla breadboard - collegamento di QA a CKB per ottenere il contatore a modulo 10 - messa a terra (o collegamento a massa, dopo la creazione della linea di massa) dei pin 2 e 3, 6 e 7 del 7490: si impedisce così al circuito di portare il ciclo a 0 oppure a 9, in quanto nell ottica del problema non sono necessari reset 3. impostazione dei collegamenti peculiari dell integrato montaggio dell integrato 7448 sulla breadboard - collegamento a Vcc di RBI, RBO e LT (pin 5, 4, 3): servono, opportunamente collegati, a eliminare zeri non significativi in una serie di display, ma non essendo utili, ed essendo a livello attivo basso, sono collegati ai 5 V - collegamento delle uscite, da OA a OG, ai pin corrispondenti del display: tra uscite e display devono essere inserite le resistenze di protezione dei LED del display, che potrebbero altrimenti bruciarsi impostazione dei collegamenti tra integrati e strumentazione e tra i due integrati - connessione dei pin dei due integrati deputati all alimentazione e al collegamento alla massa (5 e 10 nel 7490, 16 e 8 nel 7448), alle linee corrispondenti 18

impostazione della strumentazione e dell alimentazione - predisposizione del generatore di funzioni a livello 1 Hz, - collegamento alla linea di massa (da impostare successivamente) del polo negativo

3 - collegamento a CKA, nell integrato 7490, del polo positivo del generatore di funzioni - collegamento delle uscite del 7490 agli ingressi del 7448, precisamente QA collegato a A, QB a B, QC a C, QD a D - collegamento del pin centrale del display alla linea di massa, essendo questo display utilizzato a catodo comune, per le caratteristiche dell integrato 7448 circuito risolutivo 7448 lista della spesa 1 contatore modulo 10 1 integrato 1 memoria ROM 1 integrato 2 integrati NB: per comodità di lettura si è scelto di adottare colori diversi per i fili, a seconda dei loro punti di partenza: fondamentali sono i fili di colore rosso (alimentazione) e quelli di colore blu (massa) (con g.d.f è indicato il generatore di funzioni) 2) integrato 7447 con uscite attive basse e display con anodo comune Se si utilizza un display con anodo comune, è necessario che ai LED del display arrivi una tensione bassa: l integrato 7447, avendo le uscite attive basse, può fornire tale tensione. costruzione passo a passo 19

spesa 1 contatore modulo 10 1 integrato 1 memoria ROM 1 integrato 2 integrati NB: per comodità di lettura si è scelto di adottare colori diversi per i fili, a seconda dei loro punti di partenza:

4 1. impostazione della strumentazione e dell alimentazione - predisposizione del generatore di funzioni a livello 1 Hz, segnale d onda quadra trasmesso attraverso cavi schermati collegati all ingresso abitualmente usato per gli integrati (TTL CMOS) - collegamento alla linea di massa (da impostare successivamente) del polo negativo del generatore di funzioni - predisposizione di una linea elettrica della breadboard per l alimentazione e una, dalla parte opposta, per la massa 2. impostazione dei collegamenti peculiari dell integrato montaggio dell integrato 7490 sulla breadboard - collegamento di QA a CKB per ottenere il contatore a modulo 10 - messa a terra (o collegamento a massa, dopo la creazione della linea di massa) dei pin 2 e 3, 6 e 7 del 7490: si impedisce così al circuito di portare il ciclo a 0 oppure a 9, in quanto nell ottica del problema non sono necessari reset 3. impostazione dei collegamenti peculiari dell integrato montaggio dell integrato 7447 sulla breadboard - collegamento a Vcc di RBI, RBO e LT (pin 5, 4, 3): servono, opportunamente collegati, a eliminare zeri non significativi in una serie di display, ma non essendo utili, ed essendo a livello attivo basso, sono collegati ai 5 V - collegamento delle uscite, da OA a OG, ai pin corrispondenti del display: tra uscite e display devono essere inserite le resistenze di protezione dei LED del display, che potrebbero altrimenti bruciarsi 4. impostazione dei collegamenti tra integrati e strumentazione e tra i due integrati - connessione dei pin dei due integrati deputati all alimentazione e al collegamento alla massa (5 e 10 nel 7490, 16 e 8 nel 7447), alle linee corrispondenti - collegamento a CKA, nell integrato 7490, del polo positivo del generatore di funzioni - collegamento delle uscite del 7490 agli ingressi del 7447, precisamente QA collegato a A, QB a B, QC a C, QD a D - collegamento del pin centrale del display alla linea di alimentazione, essendo questo display utilizzato ad anodo comune, per le caratteristiche dell integrato 7447 circuito risolutivo 20

della breadboard per l alimentazione e una, dalla parte opposta, per la massa 2.

5 NB: per comodità di lettura si è scelto di adottare colori diversi per i fili, a seconda dei loro punti di partenza: fondamentali sono i fili di colore rosso (alimentazione) e quelli di colore blu (massa) (con g.d.f è indicato il generatore di funzioni) test risultati Per la verifica sperimentale, abbiamo deciso di provare la combinazione 7448 catodo comune (procedimento 1)). Applicando la frequenza di 1 Hz abbiamo potuto verificare come ogni cifra, al proprio turno, rimanesse accesa per 1 secondo. Dopo aver proceduto ad un aumento della frequenza, i tempi si sono accorciati, finché, ad alte frequenze (migliaia di Hertz), sono diventate pressoché impercettibili all occhio umano i cambiamenti sul display, sotto forma di un numero fisso sul display. Come ulteriore test, abbiamo riportato il circuito su Electronic Workbench (i circuiti risolutivi sono quelli impiegati per la simulazione): il programma ci ha confermato quanto detto sopra. 21

Applicando la frequenza di 1 Hz abbiamo potuto verificare come ogni cifra, al proprio turno, rimanesse accesa per 1 secondo.

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