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Este documento describe el diseño e implementación de un contador digital de dos dígitos en una placa de circuito impreso (PCB). El objetivo general es diseñar un contador digital en una PCB. Los objetivos específicos son hacer un diseño de contador digital en PCB, analizar el modelado y ruteado de la PCB, y conocer el software para diseñar y simular una PCB. El documento explica el proceso de implementación, que incluye diseñar el esquema, simularlo, construirlo en una placa de simulación, diseñar el P
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- 1. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN CONTADOR DIGITAL DE DOS DIGITOS Objetivo General. Un contador digital puede ser diseñado en pcb para su implementación. Objetivos Específicos: Hacer un diseño en placa de un contador digital. Analizar el modelado y rooteado de una pcb Conocer el software que permite el diseño y simulación para un pcb PROPOSITO Sustentar conocimientos adquiridos en clases y llevar a la práctica todos y cada uno de los pasos a seguir para el diseño en pcb. ALCANCE Generar habilidades, motivar el análisis y la investigación para alcanzar un propósito MARCO TEORICO. CONTADOR DIGITAL En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Un contador electrónico básicamente consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta mediante un visor de siete segmentos, para nuestro contador utilizaremos circuitos integrados como el 7490, 7474 y 555 7490 Contador de décadas. En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Un contador electrónico básicamente consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta
- 2. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE mediante un visor que puede estar constituido por una serie de sencillos dígitos de siete segmentos. 7447 decodificador Es un decodificador de BCD a 7 segmentos. Recibe como entradas 4 bits que forman un dígito codificado en binario (BCD, BinaryCodedDigit) y da como salida el mismo número (dígito), pero listo para ser presentado en un display de 7 segmentos. En otras palabras: si tienes un dígito BCD que quieres mostrar en un display de 7 segmentos, se conecta éste último a las correspondientes salidas del 74LS47. Cave recalcar que en la entrada de nuestro circuito se debe tener un generador de pulsos de reloj, cual se lo puede implementar con un 555 en configuración astable. Integrado 555 El circuito integrado 555 es uno de los integrados más utilizados en el mundo de la electrónica por su bajo costo y su gran fiabilidad y es capaz de producir pulsos de temporización (modo monoestable) muy precisos y que también puede ser usado como oscilador (modo astable). CIRCUITO IMPRESO PCB Un circuito impreso o PCB en inglés, es una tarjeta o placa utilizada para realizar el emplazamiento de los distintos elementos que conforman el circuito y las interconexiones eléctricas entre ellos. Antiguamente era habitual la fabricación de circuitos impresos para el diseño de sistemas mediante técnicas caseras, sin embargo esta práctica ha ido disminuyendo con el tiempo. En los últimos años el tamaño de las componentes electrónicas se ha reducido en forma considerable, lo que implica menor separación entre pines para circuitos integrados de alta densidad. Teniendo también en consideración las actuales frecuencias de operación de los dispositivos, es necesaria una muy buena precisión en el proceso de impresión de la placa con la finalidad de garantizar tolerancias mínimas. Los circuitos impresos más sencillos corresponden a los que contienen caminos de cobre (tracks) solamente por una de las superficies de la placa. A estas placas se les conoce como circuitos impresos de una capa, o en inglés, 1 Layer PCB. Los circuitos impresos más comunes de hoy en día son los de 2 capas o 2 Layer PCB. En el presente desarrollo se procederá a la implementación de un pcb de una cara.
- 3. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE PROCESO DE IMPLEMENTACION DE UN CONTADOR EN PLACA IMPRESA PCB PROCEDIMIENTO: 1.-) ETAPA PREVIA: Se realiza el diseño en pape, del posible circuito a diseñar. 2.-) ANALISIS DEL CIRCUITO: Se procede a pasar el circuito a un simulador, para el diseño del contador en este caso se utilizó proteus 7.0.
- 4. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE 3.-) ARMADO DEL ESQUEMA: En esta etapa se procede a realizar la implementación del esquema en una placa de simulación física como un protoboard. 4.-) DISEÑO DEL ESQUEMA: Esta entonces listo para realizar el ruteado del esquema, para ello se utilizara proteus/ares que es un quien nos va a rootear las pistas, se debe tomar en consideración los parámetros necesarios para el grosor de las pistas, capa a usar, etc.
- 5. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE 5.-) DISEÑO DEL PCB: Es un proceso sistemático que comprende desde la impresión en papel del circuito hasta la conclusión de la placa. 5.1 Impresión del circuito en la placa- método de la plancha. Pasar repetidas veces la plancha sobre el papel puesto en la placa, hacer esto por alrededor de 15 minutos. Una vez que se ha hecho esto se sumerge la placa en un recipiente con agua hasta que el papel empiece a desprenderse del cobre, una vez que esto ocurre se retira el papel muy suave y solo con la yema de los dedos. Debe tener precaución de no dañar las pistas. 5.2 Sumergir la placa con el circuito impreso en recipiente plástico, verter sobre la solución de ácido férrico en una cantidad que cubra la placa, mover repetidas veces para ayudar a facilitar la degradación del cobre. 5.3 Cuando el cobre haya desaparecido por completo retirar del recipiente y lavar la placa con abundante agua, se notara que solo está el circuito.
- 6. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE Se limpia cuidadosamente la placa y pasar con lustre o lija fina para retirar la pintura que recubre las pistas, se perforas los agujeros donde van a ir los elementos. 6.-) CONSTRUCCION DE LA PLACA: Se procede a colocar todos los elementos en su posición y a soldar.
- 7. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE CONCLUSIONES: Ares es un potente diseñador para pcb, sin embargo se debe tener conocimiento de su funcionamiento. Se debe seguir paso a paso el método empleado para el diseño. Hay como diseñar cualquier tipo de circuito sobre una placa. RECOMENDACIONES: Tener cuidado con el manejo del ácido férrico, este es nocivo para la salud. Trabajar aplicando normas de seguridad, tanto en lo eléctrico como en el uso d sustancias y material inflamable. Soldar con precisión para no dañar las pistas. BIBLIOGRAFIA: www.electronicaparaingenieros.com www.electronicafacil.com www.proyectoselectronicoscondisplay7segmentos.com www.dashhetall.com
- 8. UNACHING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ELECTRONIA II Y LAB. ING. FAUSTO NAVARRETE ANEXOS:
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