Corso di Elettronica
PROGETTAZONE E REALIZZAZIONE DI CIRCUITI ELETTRICI ED ELETTORONICI
DOCENTE: PROF. GIUSEPPE NATALE
CLASSE 3°A REMEDELLO CLASSE 3°D E 3°E DI CALVISANO
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
decimale
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ingressi del decoder =
uscite contatore
D =QD C = QC B =QB A = QA
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
uscite del decoder =
livello tensione display 7 segmenti
a
b
c
d
e
f
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
g
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
a
f
b
g
e
c
d
17
Il contatore permette di visualizzare tutti i numeri da 0 a 9 sul display.
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 7490
- 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 7448
- 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
7448
4. impostazione dei collegamenti tra integrati e strumentazione e tra i due integrati
18
- 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
- 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 memoria ROM
1 integrato
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.
19
costruzione passo a passo
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 7490
- 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 7447
- 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
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
