MiniLab Presentación

Transcripción

1 MiniLab 00 Presentación El circuito de Minilab está diseñado como herramienta para los trabajos prácticos de la materia de Técnicas Digitales y para la práctica de la electrónica digital en general, permitiendo montar y testear circuitos con relativa facilidad. Provee circuitos de prueba básicos como son entradas y salidas digitales, generadores de pulsos de reloj y displays de 7 segmentos con driver incorporado.

2 Índice de contenidos Presentación... Índice... Características... Esquema circuital y aclaraciones para el armado... Bloque de alimentación... Bloque de interruptores... Bloque de pulsadores antirrebote... Bloque de entradas digitales...7 Bloque de Osciladores...8 Pines I/O...9 Bloque de displays 7 segmentos...0 Lista de componentes... Placa Minilab... Placa Display... Circuitos impresos... Circuito MiniLab (serigrafía)... Circuito MiniLab (cobre)... Circuito Display...

3 Características El circuito consta de dos placas y dispone de las siguientes características: 8 salidas digitales controladas por switches. salidas digitales controladas por pulsadores con circuito anti rebotes RC. Generador de onda cuadrada con CI 07 con frecuencia variable entre a 00Hz aproximadamente. Generador de frecuencias fijas mediante cristal y CI 7HC00. 8 entradas digitales visualizadas por LEDs. displays de 7 segmentos con decodificador BCD. Entrada de alimentación desde una batería de 9V o desde la red eléctrica. Voltaje Vcc del MiniLab regulado a V mediante integrado LM780. Se pueden identificar cinco bloques en el proyecto, que trataremos individualmente para una mejor comprensión. El primer bloque corresponde a la alimentación general, los tres siguientes están destinados a la generación de señales y estímulos, y los dos últimos a la visualización de las salidas: Alimentación Osciladores Interruptores Pulsadores Displays 7 segmentos Entradas digitales

4 Esquema circuital y aclaraciones para el armado Para armar el MiniLab se recomienda el montaje de las placas, una vez soldadas, sobre un superficie rígida junto a un par de 'protoboards' para facilitar la manipulación y transporte del conjunto. Bloque de alimentación F U E N T E D E A L IM E N T A C IO N B A T F U E N T E J U M P E R V + P O W E R D / S 0 N 0 07 C 7 uf C 0 0 nf V I G N D V O C 0 0 nf C 7 0 uf R 70 D J U M P E R Posee un conector a fuente externa y un conector a batería de 9 V como alimentación alternativa, seguido por un un regulador de tensión 780, de modo que toda la placa P O L S 0 S estará alimentada con V independientemente del voltaje de entrada / S (V/0W de W ITCH / S disipación máxima soportada). W ITCH / S W ITCH / S S W ITCH / Se recomienda colocar un disipador aislado eléctricamente, y no Wexceder ITCH / S 7 los 0V SW -DPDT S W ITCH / como voltaje de alimentación para no sobre calentar al integrado regulador. S W ITCH / S S W ITCH

5 Bloque de interruptores S0 a S7 son llaves comunes trabajando en corte que habilitan el nivel lógico en las salidas sw0 a sw7. La placa está diseñada para usar con llaves correderas para placa de terminales. Aún así si se elige cablear llaves de palanca para montar en un gabinete recordar usar solo dos de los terminales: el punto medio y un extremo.

6 B A T F U E N T E J U M P E R P O W E RD / S 0 N J U M P E R Cooperativa de Estudiantes de Electrónica Bloque de pulsadores antirrebote P U L S AD O R E S C O N A N T IR R E B O T E S P O L S W -D P D T B T 0 B T 0 B T B T B T B T B T B T R 0 k R 0 k R 0 k R 0 k B T N 0 B T N B T N B T N S 0 S / S W ITC H / S W ITC H / S W ITC H / S W ITC H / S W ITC H / S 7 S W ITC H / S W ITC H / S W ITC H C 0 0 n F C 0 0 n F C n F C n F Consta de cuatro pulsadores simples con un circuito RC para atenuar los rebotes, como se puede apreciar en el gráfico de la respuesta. El tiempo de respuesta de los mismos se puede adaptar variando el valor de la constante RC, que en este caso es de 0 kω x 00 nf = ms. Mediante la llave doble se puede seleccionar el comportamiento de los pulsadores entre normalmente alto y normalmente bajo. Los capacitores se pueden soldar por debajo G e npara e dmás o r dcomodidad. e F re c u e n c ia s a b a s e d e c r is ta l y o s c ila d o r v a ria b le G E N E R A D O R C O N N -S IL

7 7 Bloque de entradas digitales L E D S 8 R 0k R 0 k R 0 0k R 9 0k R 8 R 7 0k 0k L E D 0 L E D L E D L E D L E D L E D L E D 7 L E D 78 R R 0 k 0k U C O M 0 8 B C 7 B C B C B C B C B C 7B 7 C 8B 8 C U L N 8 0 D NL 0E 0 DB 0 L E D L E D L E D L E D L E D L E D L E D 7 R 7 R 8 R 70 9 R 70 0 R 70 R 70 R 70 R Se dispone de 8 diodos LED polarizados mediante el CI ULN80 de manera que se vea reflejados en éstos el valor lógico de las entradas. Se puede ajustar la luminosidad de los leds modificando el valor de R7 a R; para mayor luminosidad usar 0 Ω. R 0 k D N 8 C 9 0 u F B T _ R E S R E S E T S IL - -0

8 8 Bloque de Osciladores G e n e ra d o r d e F re c u e n c ia s a b a s e d e c ris ta l y o s c ila d o r v a r ia b le C 0 0 p F C 0 p F X F R E Q = M H z C R Y S T A L R 0M 0 9 U 9 R S R T C C T C Q Q Q Q Q 7 Q 8 Q 9 Q Q Q 7 F / F / F / F / 8 F / F / F / 0 F / 0 9 F /8 9 F / 8 F X T A L F V A R G E N E R A D O R F / 0 F / F / F / 0 9 F /8 9 F / 8 F / 7 F / 8 F / 8 9 F / 0 F X T A L F V A R M R C O N N -S IL 0 0 C n F R V M R 0k C 0. uf 8 U 0 A S T A S T -T + T R TR G R C C C X 0 Q Q O S C R 0 k D 9 R X M R 0 7

9 9 En este bloque se dispone de un generador de onda cuadrada variable de a 00 Hz implementado mediante CI 07, y frecuencias fijas derivadas de un cristal de hasta 0 MHz mediante un CI 7HC00. El rango de frecuencias del primero se puede configurar modificando los valores de C y RV, y la frecuencia de salida está controlada mediante un preset, un potenciómetro o un trimpot multivueltas, todos de Mohm. En el caso del segundo, si no se consigue un 7HC00 o 7HCT00 se puede usar un CD00 con un cristal de hasta Mhz. Para utilizar éste último integrado con cristales mayores se dispone de una conexión independiente de VDD porque necesita un nivel de tensión mayor de V para aumentar su frecuencia de trabajo. Estos circuitos disponen de un interruptor independiente para reducir el consumo innecesario de corriente cuando no se usan los osciladores. Pines I/O El minilab dispone de pines de Entrada/Salida para interactuar con cada uno de sus componentes. Se recomienda colocar pineras hembras simples para poder interconectar con las protoboards mediante cables. Estas vienen en tiras de a 0 y se cortan a medida.

10 0 Bloque de displays 7 segmentos Consiste en una placa aparte con displays ánodo común conectados en paralelo a un único driver BCD a 7 segmentos HCFB a través de un C.I. ULN80. Se pueden multiplexar los displays mediante el control de los transistores que activan a cada uno de ellos. Además, se dispone de las señales LT, BI y LE de control del CI las cuales encienden todos los displays, los apagan o guardan el valor actual de su salida respectivamente. El circuito se alimenta con Vcc que pueden ser obtenidos del bloque de alimentación de la placa principal. D IS P L AY 7 S E G M E N T O S A B C D L T B I LE 7 U A B C D L T B I L E /S TB Q A Q B Q C 0 Q D 9 Q E Q F Q G S D P 7 8 U B B B B B B 7 B 8 B U L N 80 C O M 0 8 C 7 C C C C C 7 C 8 C S F S G S A S B S C S D S E S P D N 0 0 B S A S B S C S D S E S F S G S P R R R 8 7 R 8 8 R 8 9 R 8 0 R 8 R D A D B D C D D D E D F D G D P A B C D E F G D 0 D 0 A B C D E F G D D A B C D E F G D D A B C D E F G D D A B C D K K K K 0 L T B I LE S D P V C C G N D D IS P L A Y S 7 8 S IL C O N T R O L S IL C n F K 0 R.7K R.7K K R.7 K K D K 0 Q R K B C 7.7K K D K Q B C 7 R 7.7 K K R 8 K D K Q B C 7 R.7 K.7 K R 9.7K K Q B C 7

11 Lista de componentes Placa Minilab 9 resistencias de 70 ohm resistencias de 0 k ohm resistencia de M ohm preset de M ohm capacitor 0pF capacitor nf capacitor 00nF capacitor 0nF capacitor 7uF capacitor 70uF/V diodo N00B diodo N007 0 diodos LED Rojos mm I.C. 780 C.I. ULN80 C.I. 7HC00 C.I. CD07 cristal oscilador de 0 Mhz zócalo para C.I. patas zócalo para C.I. patas zócalo para C.I. 8 patas conector para batería 9 V ficha para fuente universal pulsadores para placa 0 llaves correderas para placa jumper con pines llave doble para placa ó jumper con pines 0 zócalos para terminales

12 Placa Displays 8 resistencias de 8 ohm 8 resistencias de,7 k ohm capacitor nf diodo N00B displays 7 segmentos Ánodo común transistores BC7 C.I. HCF C.I. ULN 80 zócalo para C.I. 8 patas zócalo para C.I. patas zócalos para terminales

13 Circuitos impresos Circuito MiniLab (serigrafía) 0 M I N I L A B V + H z 0 0 H z

14 Circuito MiniLab (cobre)

15 Circuito Displays D IS P L A Y S