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Relazione N. 9 Del 01/03/2010 |
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LABORATORIO DI ELETTRONICA |
Alunno: Nuzzo Domenico III A° “Sirio”
Obbiettivo della prova:
Questa prova consiste nel creare una tastiera digitale, cioè premendo un tasto montato con gli interruttori sulla borea-board, andremo a visualizzare un certo numero decimale sul display.
INTRODUZIONE :
Prima di analizzare la verifica sperimentale in laboratorio è opportuno spiegare il funzionamento dei principali componenti che abbiamo utilizzato:
· Il display a sette segmenti a catodo comune.
· Il decodificatore da BCD a DEC (contenuto nell’ integrato 74LS47).
· Il codificatore da DEC a BCD ( contenuto nell’ integrato 74LS147)
· L’ integrato 74LS04
Il display a sette segmenti a catodo comune è un dispositivo in grado di visualizzare tutti i numeri decimali dallo zero a nove.
Si chiama “a sette elementi” perché le varie cifre, vengono composte "accendendo" dei segmenti luminosi, che non sono altro che dei normali led disposti in un certo modo come in figura.
Ø
DISPLAY CATODO COMUNE
Il display è composto da 10 piedini. I piedini servono a
far arrivare tensione ai vari led così da poterli accendere per creare e
ottenere il numero desiderato.
Mentre il piedino comune è
il catodo (piedino K/A) che può essere sia che occorre collegarlo a massa.
Come si
vede, ogni segmento è identificato tramite una lettera da “a” fino a
“g”;
con un display di questo tipo, occorre collegare a massa il piedino CC (catodo
comune) e far pervenire una tensione positiva ai piedini corrispondenti ai
segmenti da accendere.
Ø
DECODIFICATORE
Il decodificatore (decoder) è un circuito logico, che trasforma dal sistema binario (codice BCD) nel sistema decimale (codice DEC).
In definitiva il decodificatore riesce a decodificare un numero da binario a decimale.
Un integrato che mi codifica le cifre del sistema BCD al decimale è il 74LS47.
La tabella di verità del decodificatore è la seguente:
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USCITA |
INGRESSI |
|||
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DISPLAY |
D |
C |
B |
A |
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0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
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1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
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2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
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3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
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4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
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5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
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6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
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7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
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8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
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9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Ø
CODIFICATORE
Il decodificatore (encoder) è un circuito logico, che trasforma dal sistema decimale (codice DEC), nel sistema binario (codice BCD).
In definitiva il codificatore riesce a codificare un numero da decimale a binario.
Un integrato che mi codifica le cifre del sistema DEC al BCD è il 74LS147.
La tabella di verità del decodificatore è la seguente:
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INGRESSI |
USCITE |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
D |
C |
B |
A |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
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1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
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1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
La tabella di verità è compilata “al contrario, ovvero al posto dello 0 abbiamo messo l’ 1 e viceversa.
Questo sistema viene chiamato “LOGICA NEGATIVA”, sistema sempre più diffuso per una scelta tecnica ed economica fatta dai costruttori elettronici.
L’ integrato 74LS04 ha al suo interno delle porte logiche di tipo “NOT”. Noi utilizzeremo quattro di queste porte.
Procederemo solo ora
a risolvere il problema in modo pratico:
L’esperienza di laboratorio è stata anticipata dal disegno in modo da acquisire manualità ed esperienza con i programmi necessari per disegnare e progettare circuiti elettronici:
Rappresentazione grafica del circuito montato :
Montaggio del circuito :
Prima fase: montaggio sulla
bread-board dell’integrato
74LS147, e collegato con all’integrato 74LS47.
Seconda fase: abbiamo portato i
collegamenti fatti sull’integrato 74LS47 al display.
Terza fase: montaggio dell’ interruttore in modo che quando abbassando
il tasto otterremo il numero corrispondente.
Quarta fase: montaggio dei resistori sull ‘interruttore.
Ultima fase: collegamento al minilab per fornire alimentazione.
In foto: Montaggio del circuito completo.
Risultati
della prova:
Per far accendere sul display il numero 1,
abbiamo spostato il primo interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 1, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul display
in numero 1.
Abbassato tasto N° 1
Per far accendere sul display il numero 2,
abbiamo spostato il secondo interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 2, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 2.
Abbassato tasto N° 2
Per far accendere sul display il numero 3,
abbiamo spostato il terzo interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 3, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 3.
Abbassato tasto N° 3
Per far accendere sul display il numero 4,
abbiamo spostato il quarto interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 4, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 4.
Abbassato tasto N° 4
Per far accendere sul display il numero 5,
abbiamo spostato il quinto interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 5, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 5.
Abbassato tasto N° 5
Per far accendere sul display il numero 6,
abbiamo spostato il sesto interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 6, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 6.
Abbassato tasto N° 6
Per far accendere sul display il numero 7,
abbiamo spostato il settimo interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 7, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 7.
Abbassato tasto N° 7
Per far accendere sul display il numero8,
abbiamo spostato il ottavo interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 8, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 8.
Abbassato tasto N° 8
Per far accendere sul display il numero 9,
abbiamo spostato il nono interruttore, quindi il decodificatore ha trasmesso
un segnale codificato da binario a
decimale corrispondente al numero 9, facendolo uscire dai piedini 9 – 7 – 6 -14
fino alla porta logica not, che trasforma tutti i risultati al contrario, dalle
porte logiche not i segnali passano al codificatore che riconverte il segnale
in binario trasmettendolo direttamente al display, facendo comparire sul
display in numero 9.
Abbassato tasto N° 9
Conclusioni:
Ogni volta che abbiamo abbassato un interruttore, sul display compariva il numero corrispondente,
quindi la tastiera digitale funzionava bene.
Pertanto possiamo dire che la prova in laboratorio e riuscita perfettamente.
NUZZO Domenico
