Com tudo visto nas duas partes anteriores deste projeto, já temos um circuito capaz de contar até 9 segundos com excelente precisão. Claro que para um relógio precisaremos mais do que isso. Resolvemos o problema acrescentando mais módulos contadores. Vamos agora inserir mais um módulo e assim poderemos contar até 99. Veja abaixo:
Simplesmente foi acrescentado um módulo idêntico ao anterior, apenas conectando os pinos de reset (15) entre si e o pino 5 do primeiro contador ao pino 1 do segundo.
Com este arranjo , o primeiro contador vai contar de 0 a 9 normalmente . Quando a contagem virar de 9 para 0, vai ser gerado um pulso de saída no seu pino 5. Este pulso é injetado na entrada de clock do segundo contador que então incrementa em uma unidade. Assim temos o primeiro contador para as unidades e o segundo contador para as dezenas.
Teremos o seguinte comportamento supondo que os displays indiquem 00 inicialmente:
- Primeiro pulso de clock vindo do gerador de clock = display indica 01
- Segundo pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 02
- Terceiro pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 03
- Quarto pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 04
- ............................................................................................................
- Nono pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 09
- Décimo pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 10
- .............................................................................................................
- Décimo nono pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 19
- Vigésimo pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 20
O processo segue até o display indicar 99, quando então, no próximo pulso, tudo volta a 00.
Assim conseguimos um primeiro contador para as unidades e um segundo contador para as dezenas.
O funcionamento será assim:
O mesmo raciocínio vale para mais módulos contadores:
Com este novo arranjo , o primeiro contador vai contar de 0 a 9 normalmente . Quando a contagem virar de 9 para 0, vai ser gerado um pulso de saída no seu pino 5. Este pulso é injetado na entrada de clock do segundo contador que então incrementa em uma unidade. Quando o segundo contador virar de 9 para 0 , será gerado um pulso positivo no pino 5 ( do segundo contador ) que vai para o pino 1 do terceiro contador , que então incrementa 1 unidade.
Agora temos o primeiro contador para as unidades , o segundo contador para as dezenas e o terceiro para as centenas.
Para três dígitos teremos o seguinte comportamento supondo que os displays indiquem 000 inicialmente:
- Primeiro pulso de clock vindo do gerador de clock = display indica 001
- Segundo pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 002
- .............................................................................................
- Décimo nono pulso de clock vindo do gerador de clock =display indica 019
- .............................................................................................
- Pulso 99 ( como fala isso? ) na entrada de clock = display indica 099
- Centésimo pulso na entrada de clock = display indica 100
Ficou claro? Espero que sim , pois esta é a base de todo o circuito.
Até agora foi mostrado os contadores em suas contagens máximas mas não é isso que queremos . Precisamos que os contadores de segundos contem apenas até 59 , que os minutos também contem até 59 e que as horas contem até 23.
Isto é resolvido usando portas lógicas auxiliares. Estas portas podem ser constituídas de circuitos integrados específicos ou , como neste caso , feitas com uma lógica baseada em diodos .
Contando até 59
Para que o contador vá até 59 foram acrescentados três diodos formando uma porta AND de três entradas . Esta configuração serve para minutos e segundos . Assim qualquer valor até 5 , que estiver sendo indicado no display das dezenas, fará com que algum dos três diodos fique conduzindo e aterrando o pino 15 do segundo contador que então faz a contagem normalmente. Quando o display "tentar" indicar o número 6 todos os diodos ficarão em corte, o que imediatamente fará o pino 15 ficar em nível alto via resistor de 330R ligado ao positivo. Desta maneira a contagem segue normalmente de 0 até 59 e na passagem para 60 o pino 15 será positivado , reiniciando o CD 4026 que forçará o display a indicar 00 . Indicando 0 no display das dezenas , os diodos ligados aos segmentos "e" e "f" voltam a conduzir aterrando o pino 15 . Agora com o seu pino 15 aterrado , o CD4026 volta a contar novamente. E o ciclo continua...
Contando até 23
Para a contagem das horas a lógica é ligeiramente diferente porque o display precisa resetar quando indicar o número 24. Será preciso acrescentar diodos nos dois dígitos para obter este comportamento.
A ideia é a mesma : quando os três diodos ficarem inversamente polarizados ao mesmo tempo, os pinos 15 de ambos os CD4026 ficarão "positivados" via resistor de 100K e vão reiniciar a contagem do " 00 ". Isto ocorrerá quando a contagem virar para 24 . Neste exato momento estarão acesos o segmento "g " do primeiro display à esquerda e os segmentos " f" e " g" do segundo display fazendo com que o três diodos deixem de conduzir.
Assim conseguimos que as indicações dos displays cheguem a 23 :59 : 59, quando então tudo volta a 00:00:00 reiniciando o ciclo.
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