No projeto de contadores, frequencímetros, capacímetros e outros instrumentos digitais uma parte importante é a referente ao contador. O circuito básico TTL que apresentamos é o empregado na maioria dos projetos práticos, principalmente com finalidades didáticas já que usa TTLs comuns bastante fáceis de encontrar. O mesmo circuito pode ser facilmente expandido para mais dígitos.
Descrevemos a montagem de um módulo contador TTL de 23 dígitos empregando displays de 7 segmentos de anodo comum.
O módulo pode ser usado como parte de diversos tipos de projetos como contadores de objetos, contadores de pessoas, frequencímetros, capacímetros e muitos outros instrumentos digitais.
A configuração é a mais comum possível com a utilização dos conhecidos contadores de década 7490 e decodificadores de 7 segmentos 7447.
Não há muito o que fazer em termos de modificações ou estudos para aplicaçao imediata: basta alimentar o circuito com 5 volts e aplicar os pulsos de contagem na entrada.
COMO FUNCIONA
Cada dígito é comandado por um contador do tipo 7490 que está programado para contar até 10 e que fornece saídas BCD nos pinos 11, 8, 9 e 12.
Os pinos 2 e 3 do 7490 são as entradas de reset que devem ser levadas ao nível alto para zerar a contagem.
Os sinais BCD dos 7490 são levados aos decodificadores 7447 que fornecem em suas saídas níveis baixos de tensão para a excitação dos segmentos correspondentes a cada dígito que deve ser apresentado.
Os displays de 7 segmentos devem ter resistores limitadores de corrente em cada segmento. Para os circuitos TTL estes resistores normalmente são padronizados em 220 ohms ou 330 ohms. Os valores menores proporcionam maior brilho.
O consumo de cada dígito depende do número de segmentos acesos ficando em torno de 100 mA para o máximo (acendimento do dígito 8). Este fato deve ser previsto no cálculo dos componentes da fonte que certamente deve alimentar o restante do circuito com que o contador vai funcionar.
É importante observar que este circuito não possui latch (trava) que pode ser necessária em algumas aplicações, por exemplo em instrumentos que operam por amostragens.
O latch consiste no circuito que retém os dados de um processo de contagem apresentando-os no display até que um ciclo seguinte de contagem se complete.
MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do módulo contador de 3 dígitos.
Os componentes podem ser montados na placa de circuito impresso mostrada na figura 2.
Os displays podem ficar em placa separada que facilitaria sua fixação no painel de um instrumento. Para esta finalidade pode-se usar um cabo flexível tipo fita (como os de impressora de computador) para fazer sua conexão.
A placa para o display depende do tipo usado. Como existem muitas pinagens e tamanhos possíveis para estes componentes deixamos o projeto desta placa para o próprio leitor.
A fonte de alimentação deve ser a própria do equipamento que está sendo projetado.
Lembramos que o 7490 muda de estado (conta) com as transições negativas do sinal de entrada, ou seja, quando da passagem do nível alto para o baixo do sinal de entrada.
USO
Fica por conta de cada leitor a utilização deste circuito. Outro ponto importante que deve ser levado na sua aplicação é a velocidade máxima de contagem que para os tipos comuns (standard ou série normal) é de 18 MHz. Para velocidades maiores devem ser usados dispositivos de outras séries como a LS.
Obs: Com o acréscimo de contadores programados na entrada, o circuito pode ser utilizado para contagem de pulsos até qualquer número. A saída de programação do contador ligada ao reset deste circuito fará quando ele volte a zero quando a contagem desejada for atingida. Veja como fazer isso no nosso Curso de Eletrônica Digital no capítulo que trata dos contadores.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
DY1 a DY-3 - Displays de 7 segmentos de anodo comum
CI-1 a CI-3 - 7447 - decodificador BCD para 7 segmentos TTL
CI-4 a CI-6 - 7490 - contador de década TTL
Diversos:
R1 a R21 - 220 ohms x 1/8 W - resistores
Placa de circuito impresso, fios, solda, etc.
