Experiencia 4 - Multiplexadores e decodificadores

DEE - Departamento de Engenharia Elétrica
Laboratório de Circuitos Digitais I – ELE 1065
EXPERIMENTO 4: Multiplexadores e Decodificadores
Obs: Não precisa reescrever o roteiro, deve sim imprimi-lo e nas folhas seguintes colocar item correspondente fazer o que se pede.
1 OBJETIVOS
Uso de multiplexadores e decodificadores na montagem de circuitos lógicos. Neste experimento serão utilizados dois
displays de sete segmentos acionados por apenas um decodificador BCD-7 segmentos, mais um multiplexador e
lógica adicional.
Nota: Considerar no projeto displays de sete segmentos do tipo Anodo Comum.
2 PRÉ-LABORATÓRIO
2.1 Display de sete segmentos
a) O que é um display de 7 segmentos.
b) Onde se emprega display de 7 segmentos.
c) Qual diferença entre display Anodo Comum e Catodo Comum (Fig 1).
Figura 1: Display de 7 segmentos e anodo comum e catodo comum.
d) Verificando as Figuras 2a e 2b, explique as diferenças que ocorrerão em relação ao brilho de cada segmento.
e) Considerando que está no display o numero 8, ou seja, estiver aceso 7 segmentos, calcule:
 A corrente drenada de Vcc, no circuito da Fig. 2a e 2b.
 Calcule a corrente em cada segmento, no circuito da Fig. 2a e 2b.
Considerar: Vcc = 5V;
Queda de tensão em cada segmento (Vd) = 1,5V;
Figura 2: (a) Ligação com apenas um resistor;
(b) ligação com um resistor por segmento.
R = 330Ω
2.2 Decodificador Binário Decimal (BCD)
Estude os manuais e descreva o funcionamento Decodificador 7447.
a) Para que serve o decodificador (BDC).
b) Explique a função de entrada RBI.
c) Explique a função de entrada RBO.
d) Explique a função de entrada LT.
e) Monte uma tabela verdade com as combinações de 0 a 9.
Obs: Possivelmente será perguntado para cada integrante um dos itens acima. Será descontado ponto da nota
do integrante se o mesmo não souber responder e/ou demonstrar desconhecimento sobre o assunto.
2.3 Multiplexador 74157
Estude os manuais e descreva o funcionamento do multiplex 74157.
a) Para que serve o multiplex 74157
b) Para que serve o pino de Seleção (Select).
c) Para que serve o pino de entrada E (Enable).
d) Monte uma tabela verdade
Obs: Possivelmente será perguntado para cada integrante um dos itens acima. Será descontado ponto da nota
do integrante se o mesmo não souber responder e/ou demonstrar desconhecimento sobre o assunto.
3 CIRCUITOS PARA ACIONAMENTO DO DISPLAY
Para os circuitos do item 3, identifique a pinagem dos componentes para o funcionamento adequado.
Não esqueçam de: Vcc, GND, RBO, RBI, LT, Strobe, etc...
3.1) Projete o circuito para um decodificador BCD e o display B.
3.2) Insira agora o display B, mantendo as ligações anteriores.
3.3) Acrescente um multiplexador (MUX) ao decodificador. Coloque um dígito na entrada correspondente a A e
outro diferente na B. A seleção será pelo pino de select do “mux”.
3.4)
Baseado no circuito do item 3.3, monte agora a parte de seleção do e entrada e do display, como esboçado
na Figura abaixo.
Acionamento de display de sete segmentos
Deseja-se mostrar em dois displays de sete segmentos os dígitos de unidade e de dezena de uma grandeza
qualquer, por exemplo, a temperatura numa sala.
Os displays não necessariamente precisam estar ativos todo o tempo, podendo ser ligados e desligados com
uma frequência de modo que o olho humano não consiga notar esse chaveamento. Dessa forma, o display aparece
estar sempre ligado, apesar de estar ligando e desligando.
Este projeto tem como objetivo usar um multiplexador para acionar dois displays de sete segmentos
alternadamente, utilizando apenas um decodificador BCD-7 segmentos.
O funcionamento do circuito:
Há duas entradas dois dígitos (A e B) que devem ser mostrados em dois displays de 7 segmentos, onde um
sinal de onda quadrada seleciona quando cada dígito será mostrado em seu respectivo display.
 Quando a onda quadrada está em nível lógico 0 é mostrado o dígito A em um display (e o display B é
desligado).
 Quando a onda quadrada está em nível lógico 1 é mostrado o dígito B em seu display (e o display A é
desligado).
4. PARTE EXPERIMENTAL (MONTE ITEM POR ITEM, SEGUINDO A SEQUÊNCIA REQUERIDA)
OBS: MESMO QUE O DISPLAY APRESENTE DOIS TERMINAIS VCC, EM SUA MONTAGEM DEVERÁ
SER UTILZADO SOMENTE UM TERMINAL, O OUTRO DEVERÁ FICAR ABERTO.
Obs: Utilizar R = 330 ohms em todos os circuitos deste experimento.
4.1) Monte inicialmente apenas o decodificador BCD e o display B (circuito do item 3.1).
a) Faça o teste dos segmentos, levando o sinal LT para zero (baixo).
b) Faça o com o RB0, levando o sinal RB0 para zero (baixo).
4.2) Insira agora o display B, mantendo as ligações anteriores (circuito do item 3.2).
a) Faça novamente o teste levando o sinal LT para zero (baixo). (Deverá aparecer o mesmo digito nos dois displays)
b) Explique o motivo da diferença de brilho entre os displays. Teste com diversos dígitos (por exemplo: 1 e 8).
4.3) Monte o multiplexador (MUX) ao decodificador. Coloque um dígito na entrada correspondente a A e outro
diferente na B. Faça a seleção pelo pino de select do “mux” e verifique a resposta nos displays (circuito do
item 3.3).
4.4)
Monte agora a parte de seleção do e entrada e do display e teste o circuito completo.
a) Coloque o Select em nível baixo e verifique se acende somente o Display A.
b) Coloque o Select em nível alto e verifique se acende somente o Display B.
c) Clock do gerador de sinais (Ajuste uma onda quadrada entre 0 e 5 V, primeiramente com uma frequência de
1kHz e depois abaixe lentamente para 100Hz e por fim aproximadamente 1Hz. Ligue esta entrada ao circuito e
teste o funcionamento).
 NÃO ESQUEÇA DE AJUSTAR O OFF-SET
OBRIGATÓRIO
NÃO COLOCAR O SINAL DO GERADOR NO CIRCUITO SEM ANTES MOSTRAR PARA O PROFESSOR
OU TECNICO.
d)
Varie a frequências da onda quadrada e verifique o comportamento do circuito.
e) Qual a mínima frequência para que os dígitos „pareçam‟ sempre acesos?