CONTATORE DIGITALE AD UNA CIFRA
Sul display a 7 segmenti di questo circuito elettronico verrà visualizzato quante volte si è verificato un
evento, che in questo caso consiste nella pressione di un pulsante del tipo normalmente aperto.
Ovviamente, l'evento da conteggiare potrebbe essere qualsiasi cosa possa essere convertito in impulso
elettrico. per esempio un oggetto che transita tra una fotocellula, piuttosto che un suono ritmico captato
da una capsula microfonica, etc.
Questo contatore è, in linea di principio, l'unità elementare alla base dell'orologio digitale.
Infatti, se disponessimo di un oscillatore tarato alla frequenza di 1 Hz, e applicassimo tale segnale
all'ingresso del contatore (HEF4510), avremmo realizzato un contasecondi o un countdown (timer), a
seconda di come lo stesso viene impostato a mezzo del piedino 10 (UP/DOWN).
Il circuito è alimentato con una tensione continua di 5 Volt, ma potrebbe essere alimentato in un range di
tensione da 5 a 15 Volt, senza il regolatore di V 7805, con l'accortezza di variare i valori delle R per limitare
la corrente nei led del display a 10-15 mA.
Il circuito elettronico che è costituito dai seguenti stadi:
1. contatore binario BCD
2. decodificatore BDC
3. visualizzatore o display a LED a 7 segmenti
L'integrato 4510 è un contatore BCD (Binario Codificato Decimale)
e cioè il risultato del conteggio si trova su un bus a 4 fili (uscite da
Q1 a Q4 corrispondenti a bit1 fino a bit4) per cui quando il
conteggio è arrivato al n. 9 decimale (corrispondente a 1001
binario), al prossimo impulso d’ingresso il contatore si azzera
riprendendo il ciclo. Gli impulsi da contare, presenti sul piedino 15
(clock = orologio) vengono conteggiati e il valore viene presentato
in codice BCD sui 4 piedini 6(Q1) 11(Q2) 14(Q3) 2(Q4). Il conteggio
avviene nel fronte di salita dell’impulso, in pratica non quando
premo il pulsante d’ingresso ma quando lo rilascio.
Il conteggio può essere in aumento o in diminuzione a mezzo del
settaggio del piedino 10 (UP/DOWN). Inoltre, per consentire un
conteggio in numero di cifre illimitato, sul piedino 7 viene
presentato un impulso positivo ogni 10 posti al suo ingresso (CarryOut = uscita per riporto).
Il pin 5 (Cin) è il controllo di abilitazione del conteggio che è attivo basso (vedi pallino sul pin).
Se si vuole realizzare un contatore in indietro e quindi precaricare un numero binario di partenza, si deve
presentare il valore binario sui pin P1-P4 e quindi abilitare il pin di caricamento PE (Parallel Enable)
applicandogli un livello logico 1 (5V).
Il circuito R8-C2 evita il conteggio di impulsi aggiuntivi se l’ingresso di clock viene pilotato da un pulsante
(circuito antirimbalzo); infatti quando si chiude un pulsante questo chiude il contatto ma rimbalza varie
volte nell’arco di tempo di circa 0,1 secondi.
n. impulsi in ingresso al 4510
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Codice BCD in uscita al 4510
Q1
Q2
Q3
Q4
L'integrato 4511 è un decoder BCD con incluso un driver (con
corrente massima di 20mA per segmento) per pilotare un display a 7
segmenti a catodo comune. I 4 bit (Q1, Q2, Q3, Q4) provenienti dal
contatore vengono applicati ai corrispondenti ingressi (A, B, C, D)
dell'integrato decodificatore, che a sua volta accende la
combinazione di 2 o più LED (segmenti) del display coerentemente
alla cifra da visualizzare (0 - 9).
Il pin LE (Latch Enable) è il pin di memorizzazione del dato binario di
input al decoder che in questo circuito non viene utilizzato.
Il pin LT (Lamp Test) serve per far lampeggiare il display (attivo
basso, vedi pallino).
Il pin BI (Blanking Input) serve per spegnere il display (attivo basso,
vedi pallino).
Il visualizzatore DIS1 è un display a LED a 7 segmenti (7 diodi led) a catodo comune.
La corrente che scorre nei led vale:
