CONTADOR BINARIO ASINCRONO
CON FLIP FLOP ASCENDENTE DEL 0 AL 99.
INTRODUCCION
Un contador
asincrónico es un tipo de contador electrónico que utiliza flip-flops asincrónicos para contar pulsos de entrada. A diferencia de
los contadores síncronos, que utilizan una señal de reloj para sincronizar las operaciones, los contadores asincrónicos no están sincronizados y la salida del contador
puede cambiar de manera asincrónica en respuesta a los pulsos de entrada.
Este
tipo de contador se utiliza comúnmente en aplicaciones donde la velocidad de
conteo no es crítica y la simplicidad y la confiabilidad son importantes. Los
contadores asincrónicos son fáciles de diseñar y no requieren una señal de
reloj externa, lo que los hace ideales para aplicaciones en las que la
sincronización precisa no es crítica.
Los
contadores asincrónicos también se utilizan comúnmente en circuitos de
temporización y en la electrónica de control industrial. Debido a su
simplicidad y bajo costo, los contadores asincrónicos son una herramienta
esencial para los ingenieros electrónicos y se utilizan en una amplia variedad
de aplicaciones.
Un
contador de 7 segmentos es un circuito electrónico que muestra números en una
pantalla de visualización. Esta pantalla consta de siete segmentos dispuestos
en forma de "8" y cada uno de ellos se puede encender o apagar para
formar diferentes dígitos. El circuito cuenta los pulsos de entrada y muestra
el número correspondiente en la pantalla de visualización. Es comúnmente
utilizado en dispositivos electrónicos como relojes digitales, termostatos,
cronómetros y contadores de vueltas. El contador de 7 segmentos es una herramienta importante en el mundo de la electrónica y es esencial
para muchos proyectos electrónicos y de automatización.
Su
principal desventaja es su limitada velocidad de respuesta que depende
fuertemente de la cantidad de bits que maneje.
A mayor
número de bits, mayor retardo.
OBJETIVOS
Para desarrollar un contador binario
asíncrono con flip-flops, establecimos los siguientes objetivos:
Diseño del circuito: El
primer objetivo sería diseñar el circuito del contador binario utilizando 4
flip-flops. Esto implica seleccionar el tipo de flip-flop adecuado
y establecer la cantidad de bits del contador y definir
la lógica de conexión entre los flip-flops.
Configuración de los
flip-flops: Una vez seleccionado el tipo de flip-flop, se debe configurar cada flip- flop para su correcto
funcionamiento en el contador binario.
Esto incluye establecer las entradas de reloj,
las entradas de reinicio (si es necesario) y las conexiones entre los flip-flops para lograr el conteo binario.
Diseño del circuito de
reinicio: Si se requiere un circuito de reinicio para el
contador binario, se debe diseñar e implementar un mecanismo adecuado para
reiniciar el contador a un valor específico. Esto puede implicar el uso de
compuertas lógicas adicionales u otros componentes para generar una señal de
reinicio.
Pruebas y depuración: Una
vez construido el circuito, se deben realizar pruebas exhaustivas para
verificar su correcto funcionamiento. Esto implica aplicar
diferentes combinaciones de entradas y verificar
que el contador binario asincrónico cuente correctamente y se reinicie según lo
esperado.
Optimización del
diseño: Si es necesario, se pueden buscar mejoras en el
diseño para reducir la cantidad de componentes, el consumo de energía o mejorar
la velocidad de conteo. Esto podría incluir la utilización de técnicas de
optimización de circuitos o la exploración de diferentes configuraciones de flip-flops.
MARCO TEÓRICO
Resistencia: Resistencia 1K Ohm 2W 5% MO es una resistencia eléctrica de Metal Óxido
de valor 1000 Ohms, con una tolerancia del 5% y una
capacidad de disipación de 2 Vatios.(Para este
proyecto se utilizaron 4 resistencias de 330 ohms)
Puerta cuádruple
NAND - 74HC00: El MM74HC00M es una puerta NAND cuádruple de 2 entradas que utiliza tecnología CMOS de puerta de silicio avanzada para lograr velocidades de funcionamiento
similares a las puertas LS-TTL con el bajo consumo de
energía de los circuitos integrados CMOS estándar.
Decodificador CD4511: Los decodificadores son circuitos combinacionales basados en puertas lógicas que
trasforman un código de tipo binario en código decimal. Su función consiste en activar una sola de sus salidas
dependiendo del estado lógico en que se encuentren sus entradas.
1Batería: El término batería se refiere
a un almacenador de energía
de carácter electroquímico, que reúne y descarga
energía gracias a reacciones químicas reversibles que facilitan la carga de un
equipo por medio de fuentes eléctricas.
1 Protoboard: es una placa de pruebas en los que se pueden
insertar elementos electrónicos y cables con los que
se arman circuitos sin la necesidad de soldar ninguno de los componentes.
Los Protoboards tienen orificios conectados entre sí por medio de pequeñas
laminas metálicas.
CABLES JUMPERS: También
conocidos como cables de puentes o cables de empalme, se utilizan para realizar
conexiones temporales o permanentes en circuitos electrónicos.
estos
cables suelen estar compuestos por un alambre conductor recubierto con un
aislante de plástico y tienen conectores en ambos extremos.
Una
de sus principales funciones está en la configuración en puentes de placas de
desarrollo, como ARDUINO O RASPBERRY PI, los cables jumpers se utilizan para
establecer conexiones entre pines y componentes
Proceso de funcionamiento
Diseño del circuito en Tinkercad
CONCLUSIÓN
En este proyecto, se ha diseñado
y desarrollado un circuito binario
asíncrono utilizando flip-flops (4) con contador 100 del 0 al 99. El objetivo principal
era construir un contador que pudiera contar
de manera secuencial del 0 al 99,
reiniciándose después de alcanzar el valor máximo.
A lo largo del proyecto, se ha logrado cumplir con los objetivos
establecidos. Se seleccionaron los flip- flops como la base del diseño debido a
su capacidad para contar de 0 a 99 y reiniciarse automáticamente. Se
configuraron los 4 flip-flops adecuadamente, estableciendo las entradas de
reloj y las conexiones entre ellos.
Se diseñó e implementó un circuito de reinicio para permitir
reiniciar el contador a cero cuando fuera necesario. Esto se logró mediante el uso de compuertas lógicas
adicionales y la generación de una señal de reinicio.
El circuito fue sometido a pruebas exhaustivas para verificar su
correcto funcionamiento. Se aplicaron diferentes combinaciones de entradas y se
verificó que el contador binario asincrónico contara correctamente de 0 a 99 y
se reiniciara al alcanzar el valor máximo.
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