En la anterior parte, estudiamos las diferentes opciones que podemos optar, a la hora de ejecutar un diseño que nos permita entrar datos de forma manual, en un sistema digital. Ahora, se trata de su aplicación más concreta.

En ciertos casos, podemos elegir el IC más adecuado para una aplicación, cada situación y la experiencia, nos dirá cual es la más aconsejable o adecuada en ese momento.

En el caso de tener que aplicar un impulso de conteo en un sistema de control de personas que entran en un establecimiento, se tiene que generar con un nuevo circuito. Podemos emplear un simple interruptor junto a la puerta de entrada y cada vez que se activa, nos enviará una señal que nos dará el impulso que iluminará una lámpara o para contar el número de personas que entran durante un período de tiempo.

Esta es una posibilidad, podríamos utilizar una célula fotoeléctrica que tendría una mayor fiabilidad, para que nos proporcione dicha señal que igualmente debemos acondicionar, no obstante, si no disponemos de la mencionada fotocélula y sí el interruptor, usaremos el esquema de la figura 4.  Para utilizar la fotocélula, deberemos cuidar que la luz ambiente no interfiera con la fotocélula, para ello, instalaremos la misma dentro de un tubo para que no nos cree problemas

En la figura 4b, se presenta el esquema con la fotocélula, así pues, cuando F se encuentra iluminada, ésta ofrece una baja resistencia al paso de la corriente y por lo tanto en la entrada de la puerta G habrá un nivel lógico 1, lo que nos presentará un nivel lógico 0 de salida, porque la puerta, es inversora. Cuando un objeto o persona corta el haz de luz que ha de incidir en la fotocélula F, ésta ofrece un alto valor de resistencia al paso de la corriente y por lo tanto, no hay paso y se descarga el condensador C, lo que asegura que por un instante no haya ninguna tensión a la entrada de la puerta G que en ese momento tendrá un nivel lógico 0 y como consecuencia de esto, nos proporcionará un impulso de salida de nivel lógico 1 de duración proporcional al tiempo de cruce ante el mencionado haz de luz. Se debe utilizar un condensador C de poca capacidad (de 47 a 100nf) para permitir una carga rápida. 

Fig. 4                                                                 Fig. 4b

El siguiente paso, consiste en hacer que, todos los impulsos tengan el mismo ancho, sea cual sea el tiempo de corte. Para lo cual, es conveniente hacer que dichos impulsos sean cortos independientemente del objeto que pase frente a la fotocélula, mediante la intervención de una báscula. 

El oscilador digital.

Cuando usamos un equipo electrónico podemos asegurar que en el noventa por cien de las ocasiones estamos usando un oscilador, el cual realiza la función más importante en el equipo, es 'su corazón', sin el cual nada puede cambiar. Esta es una entrada al tema como otra cualquiera, el caso es entrar.

Sin entrar en demasiados detalles, para producir una oscilación mediante un dispositivo digital, necesitamos usar un par de puertas inversoras, conectadas en cascada, de modo que lo que una invierte la siguiente lo vuelva a invertir, añadiendo un desfase entre ambas por la acción de un condensador y realimentando esta señal al primer inversor, obtenemos un oscilador sencillo.

En esencia un oscilador se produce mediante un inversor realimentado, esto siendo cierto no es todo, hay que tener en cuenta otros factores que intervienen en un oscilador, ya que para que tenga utilidad necesitamos tener algún control sobre el oscilador, esto hace que intervengan más elementos en el oscilador como veremos a continuación.

Para no entrar en demasiados detalles vamos a utilizar una puerta del tipo triger-schmitt, lo que nos proporcionará una estabilidad y oscilación mejor. Usaremos una puerta del 4093B, como sabemos este CI dispone de cuatro puertas NAND de este tipo, las patillas 1 y 2 son las entradas y la patilla 3 es la salida de la primera puerta. A esta puerta asociaremos un condensador de baja capacidad (empezaremos por uno de 1uf/25V) para producir un oscilador de muy baja frecuencia, además usaremos una resistencia de 47k y un potenciómetro ajustable de 47k y todo lo montaremos según la figura siguiente:

Este es un sencillo oscilador (en el artículo Lección5 de electrónica digital, esta más desarrollado este tema) y será suficiente para indicar que las oscilaciones de la salida se verán afectadas por la carga, para evitar este efecto, es conveniente usar una segunda puerta como inversor para separar la carga y conseguir una mayor estabilidad del oscilador. La frecuencia que se obtiene en un oscilador, en algunas ocasiones se tiene que dividir si es demasiado alta y finalmente una frecuencia concreta es la que se usa en un equipo electrónico para que mediante distintos dispositivos podamos modificar su punto de funcionamiento.

Un sencillo Teclado.

Cualquier teclado sencillo, esta compuesto por sendos pulsadores montados en un bastidor para formar un grupo compacto y robusto. Por el tipo de contacto, se supone que generará los temidos rebotes de las piezas mecánicas que lo constituye y, es aquí donde reside el problema que vamos a abordar.

Crearemos un circuito que elimine los parásitos que suele generar el rebote mecánico de los elementos utilizados en general. El circuito integrado que vamos a utilizar, pertenece a la familia CMOS, por comodidad ya que no exige demasiada exactitud en la tensión de alimentación, cualquier fuente de alimentación de doble onda, de una tensión entre 6 Vcc y 12 Vcc, nos servirá.

El esquema del teclado presenta un CD40174B, un dispositivo formado por 6 básculas o flip-flop D, con reloj común y aclarado común. El equivalente en TTL es el 74LS174.

Fig. 8

El esquema al que nos referimos, es muy simple ya que se trata de utilizar cada una de las 6 entradas D del circuito para gobernar el contacto de un pulsador, obteniendo en la salida Qn correspondiente su señal exenta de parásitos, para lo cual, aprovecharemos la señal de reloj del sistema al cual se conectará el teclado. En el eventual caso, de no disponer de señal de reloj CL, deberá realizarse un sencillo oscilador con un inversor una resistencia de 4k7 ohmios y un condensador de 1uf/63V, de baja frecuencia (sobre 50 ciclos), lo cual debe ser suficiente.

En el esquema siguiente la señal de reloj se ha conseguido mediante un oscilador realizado con un UA555 y unos pocos componentes, los valores de la resistencia R3 y C1 se han escogido con estos valores de 100k para lograr un pulso de salida simétrica.

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Fig. 9

Y ya tenemos realizado el pequeño teclado. En un próximo tutorial abordaremos un teclado más complejo.

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