Professor, hoje tem aula de quê ???

  Seja bem-vindo ao Blog do Professor Sinésio R. Gomes.

Na seção " Professor, hoje tem aula de quê ??? " você encontrará artigos interessantes e material das aulas teóricas e práticas. 

A seção de informações é dividida por matérias e temas dirigidos aos alunos de cursos técnicos de Eletroeletrônica, Aprendizagem Industrial na área de Eletricista de Manutenção e Engenharia Elétrica.

Capítulo 01 - Notas de aulas aplicadas em Sistemas Eletroeletrônicos Digitais.

1. SELD 001: George Boole e Álgebra Booleana.
2. SELD 002: Sistemas de numeração: decimal, binário, Octal e hexadecimal.
1. AP 02.1: 25_01_01 - Lista de exercícios de Sistemas de Numeração.
2. AP 02.2: 25_01_02 -  Contador Binário SRG.
3. SELD 003: Portas lógicas com transistores ;
1. AP 03.1: 25_02_01 - Portas lógicas verdadeiras com resistor e transistor. 
2. AP 03.2: 25_02_02 - Portas lógicas negadas com resistor e transistor. 
3. AP 03.3: 25_02_03 - Portas lógicas com resistor, diodo e transistor. 
4. SELD 004: Portas lógicas com circuitos integrados ;
1. AP 04.1: 25_02_04 - Portas lógicas com circuitos integrados C-Mos.
2. AP 04.2: 25_03_06 - Postulados de portas lógicas.
3. AP 04.3: 25_03_07 - Propriedades Comutativas de portas lógicas.
4. AP 04.4: 25_03_08 - Propriedades Distributivas de portas lógicas.
5. AP 04.5: 25_03_08 - Teoremas de De Morgan de portas lógicas.
6. AP 04.6: 25_03_05 - Portas lógicas com NAND - Universal.
5. SELD 005: Aplicação de circuitos lógicos integrados ;
1. AP 05.1: 25_03_01 - YES_Dobra_Chapa_SRG.
2. AP 05.2: 25_03_02 - NOT_Porta_de_Caldeira_SRG.
3. AP 05.3: 25_03_03 - AND_Prensa_Peças_Bimanual_SRG.
4. AP 05.4: 25_03_04 - OR_Descarte_de_Peças_por_Pedais_SRG.
5. AP 05.5: 25_01_05 - NAND_Alarme_contra_roubo_SRG.
6. AP 05.6: 25_01_07_ NOR_Tanque_Misturador de 3 Produtos_SRG.
7. AP 05.6: 25_01_05 - RS_Dobra_Chapas_SRG.
6. SELD 006: Circuitos Lógicos Combinacionais:
1. AP 06.1: 25_05_01 Controle de Nível SRG;
2. AP 06.2: 25_05_02 Controle de Tráfego SRG;
3. AP 06.3: 25_05_03 Controle de Game Show SRG;
4. AP 06.4: 25_05_04 Controle de Motor com portas lógicas SRG. 
5. AP 06.5: 25_05_05 Comparador de Magnitude com portas lógicas TTL SRG. 
6. AP 06.6: 25_05_06 Alarme de temperatura, pressão e rotação com porta NAND.
7. AP 06.7: 25_05_07 Sensor de temperatura, pressão e rotação de motor com portas lógicas. 
7. SELD 007: Circuitos Lógicos Sequenciais:
1. AP 07.1: 25_06_02 FF_D - Controle On/Of de Motor SRG;
2. AP 07.2: 25_06_01 FF_D - Árbitro de Game Show SRG;
8. SELD 008: Circuitos contadores e decodificadores:
1. AP 08.1: 25_03_36 Somador completo com portas lógicas. 
2. AP 08.2: 25_03_37 Comparador de magnitude com portas lógicas. 
3. AP 08.3: 20_03_01 Contador Binário SRG.
4. AP 08.4: 20_03_02 Contador Módulo 100 SRG.
5. AP 08.5: 20_03_36 Relógio Binário de 23 horas e 59 minutos SRG.
6. AP 08.6: 20_03_41 Contador BCD e decodificador BCD 7S SRG.

   
   
9. Placa elaborada para ensaios de sistemas eletroeletrônicos digitais:
1. Eletrônica Digital Aplicada: 25_02_01 PCI_DIP14_16_7S_BT_SELDI_SRG.
2. Eletrônica Digital Aplicada: 25_02_02 PCI_DRIVER_SELDI_SRG.

© Direitos de autor. 2018: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 19/04/2022.

AP 24.1 - Programação de CLP com FBD - Dispositivo de Marcação de Peças

 Dispositivo de Marcação de Peças: Ao acionar-se dois botões simultaneamente, um cilindro de dupla ação deverá realizar a marcação de peças sendo comandado por uma válvula de ação simples com acionamento bimanual.

Solução: São acionados dois botões S1_E e S2_D que são conectados as entradas I1 e I2 do clp, se ambos os sinais estão presentes em um determinado tempo inferior a 0,5s o bloco de segurança bimanual deixa passar o sinal. A válvula Y1 muda de posição e a haste do cilindro avança  realizar a marcação de peças.

Diagrama Ladder do Dispositivo de Marcação de Peças elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponível em: 20_03_01 FDB de Dispositivo de Marcação de Peças.

© Direitos de autor. 2020: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/04/2020

Aula 24 - Programação do Clic 02 Edit - FBD

 

Figura 01 - Tela inicial Clic 02

Esta aula tem como intenção dar uma noção inicial do uso de Clic 02, assim como de algumas funções básicas que são realizadas pela Programação em Diagrama de blocos digitais (FBD). 
O Clic 02 Edit é um simulador de CLP da empresa Weg. Através desse programa é possível simular o funcionamento de um CLP usando as linguagens Ladder ou em Diagrama de Blocos.

No CLIC02 além da possibilidade de programação por PC/Notebook também é possível realizar a programação a partir de seu display frontal não necessitando obrigatoriamente de um notebook para isto.
O fato de se tratar de um rele programável e não de um CLP propriamente dito faz com que tenhamos que nos atentar no momento da programação e levar em consideração algumas de suas limitações:

Figura 02 - Tela de programação em
Diagrama de Blocos digitais no Clic 02

Possui capacidade de 200 linhas de programação LADDER ou 99 blocos lógicos de função;
Após a execução do comando 'Novo' ou 'Abrir' uma tela semelhante será apresentada. 
No Menu: As ferramentas e métodos de edição estão disponíveis na conforme figura 02. você pode selecionar qualquer uma delas para editar seu programa.

Todos os elementos de programação são listados aqui. Você pode selecionar o elemento e então pressionar o botão esquerdo do mouse no local na tela de edição onde desejar posicioná-lo. Os parâmetros de cada função são apresentados quando o usuário posiciona o mouse sobre o elemento.

Após a execução do comando 'Novo' ou 'Abrir' uma tela semelhante ao da figura 02 será apresentada.

Barras de ferramentas

Figura 03 - Ferramentas de edição do programa.

As ferramentas e métodos de edição estão disponíveis na barra ferramentas de edição do programa, conforme figura 03. Você pode selecionar qualquer uma delas para editar seu programa.
Na barra de ferramentas na parte superior estão alguns atalhos para as funções mais comuns.

Figura 04 - Ferramentas de programação.

Na barra de ferramentas de edição do programa na parte inferior, todos os elementos de programação são listados. Você pode selecionar o elemento e então pressionar o botão esquerdo do mouse no local na tela de edição onde desejar posicioná-lo.

Figura 05 - Área de programação do Clic 02

Os parâmetros de cada função são apresentados quando o usuário posiciona o mouse sobre o elemento.

Área de programação

A área de programação é onde você deverá posicionar os elementos necessários para o seu programa funcionar corretamente. Da mesma forma, você poderá inserir comentários para facilitar sua compreensão do programa.
No modo de edição através das teclas de função, todas as ferramentas estarão indisponível, bem como, as funções relativas ao modo FBD, como copiar, recortar, alinhamento, etc. Neste modo de edição, as funções editadas no modo FBD são validas, você poderá inclusive editar e localizar um elemento do programa.

Figura 06 - Simulação no Clic 02

Os botões serão botões virtuais que, ao serem clicados, executarão suas funções em tempo real. A qualquer momento você pode pressionar a tecla 'SEL' ou qualquer outra tecla para deixar ou acessar uma função.
No modo de edição através das teclas da interface você poderá utilizar as teclas das setas para direita e as outras para navegar no programa, acessar e deixar funções. Pressionando a tecla da seta para direita novamente, você irá retornar para o status do endereço sem pressionar a tecla 'SEL'. Selecionando o modo de edição FBD, você pode retornar a editar o programa em FBD.
Durante a programação devemos editar os símbolos utilizados em: Editar >Símbolo...
Selecione os endereços que desejar editar os símbolos. A janela de definição dos símbolos aparecerá quando você selecionar EDITAR Símbolo, ou através do ícone de atalho na barra de ferramentas.

Figura 07 - Edição de símbolos

Antes de inspecionar o programa desenvolvido, você pode selecionar a função de simulação para emular o programa. A tela de simulação é apresentada conforme figura abaixo:

No modo de simulação, o estado dos endereços 'I' ou 'X' serão alterados quando o usuário clicar com o mouse sobre o endereço.
Também é possível alterar o estado destes endereços utilizando 'Ferramenta de status das entradas'. Os estados das entradas e saídas são apresentados nesta tela forme figura baixo
Em simulação, não é possível editar o programa. Se desejar editar qualquer alteração, selecione novamente o comando de simulação e pressione a tecla ESC.
Para maior facilidade, selecione o botão de atalho na barra de ferramentas para finalizar a simulação.
Tela de monitoração:
Você pode testar as funções do programa em tempo real antes de mesmo de transferi-lo para a máquina.
A tela de monitoração do modo FBD: Para facilitar a identificação dos endereços afetados pela simulação, o modo de monitoração utiliza uma cor de identificação diferente.

Figura 08 - Estados das entradas e saídas

Para alterar o status das entradas você deverá utilizar a ferramenta de status das entradas uma vezes que o status real das mesmas você só terá quando estiver operando efetivamente na sua máquina/aplicação.
Você pode deixar o modo de monitoração alterando para o modo STOP ou através do comando SAIR.
No modo de edição via as teclas da interface, você poderá ver uma tela semelhante para simulação. O programa não pode ser alterado em simulação, mas valores de parâmetros sim.
Em configuração de impressão é possível ajustar o arquivo a ser impresso para correta impressão. Na caixa de dialogo é possível editar: Título do arquivo, nome da empresa, o nome do programador, versão e descrição. Na opção de definição de impressão é possível selecionar o conteúdo do arquivo a ser impresso.

© Direitos de autor. 2020: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 29/02/2020

Figura 09 - Configuração de impressão

Aula 23 - Numeração dos Chips Lógicos da série 7400

Os chips lógicos da série 7400 estão em uso há muitos anos e existem várias subfamílias dentro da tecnologia geral. Entender a numeração das peças pode dar uma visão real do desempenho e das capacidades do chip específico: fabricante, função, subfamília e pacote. Dessa forma, é possível observar rapidamente o número da peça, o que revelará muito sobre o chip real.

Numeração dos chips lógicos da série 7400 está disponível em: 25_01_04 Numeração dos chips lógicos da série 7400 SRG. 

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

AP 22.9 - Contador decimal de 0 a 9999 com 74LS390 e 74LS47

Um contador BCD de 4 dígitos contaria em decimal de 0000 a 9999 e então redefiniria de volta para 0000. Da mesma forma, se quiséssemos contar de 0 até 999999, então três contadores de década em cascata seriam necessários. Na verdade, múltiplos contadores de década podem ser construídos simplesmente colocando em cascata circuitos de contadores BCD individuais, um para cada década, como mostrado.
Vimos anteriormente que o decodificador de BCD para Display de 7 segmentos , que circuitos decodificadores de display de LED podem ser construídos usando CIs de circuitos lógicos combinacionais padrão e que há muitos circuitos integrados dedicados no mercado para executar esta função.
Circuitos integrados decodificadores de exibição, como o circuito integrado decodificador/driver de sete segmentos 74LS47 para acionar um display de ânodo comum (CA) ou o circuito integrado decodificador/driver de sete segmentos 74LS48 para acionar um display de cátodo comum (CC), são comumente disponíveis junto com seus equivalentes CMOS.

O CI contador assíncrono 74LS90 pode ser configurado como um contador de década MOD-10 (divisão por 10) para produzir um código de saída BCD, contando de 0000 a 1001 e então redefinindo-se para 0000 para iniciar o ciclo novamente.
O contador BCD 74LS90 é um circuito de contagem muito flexível e pode ser usado como um divisor de frequência ou para dividir qualquer contagem de números inteiros de 0 a 9 para uma única exibição.
A conexão em cascata de dois contadores 74LS90 nos permite produzir um contador de 2 dígitos, mas melhor ainda, usando o circuito integrado de driver/década dupla 74LS390, podemos produzir qualquer combinação de estágios de contador usando vários displays de LED de 7 segmentos.

Neste circuito utilizaremos este contador para fazer um relógio digital, que irá incrementar 1 no contador de horas e zerar a contagem de minutos quando a contagem chegar a 60, já o contador de horas irá zerar a contagem de horas quando a contagem chegar a 24. 

© Direitos de autor. 2002: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 19/04/2002.

AP 22.8 - Relógio digital com contador 4040 e decodificador 4026

A base para este circuito são quatro CIs contadores e descodificadores para display decimal (CI 4026). Os pulsos de clock são retirados diretamente do secundário do transformador. Este valor pode oscilar tornando o relógio menos preciso. Pode utilizar um oscilador ligado à entrada do pino 1 do 4073

• A entrada de clock da rede entram pela porta 'a' do CI a entrada de clock do CI4040, que é um contador e divisor binário, que irá dividir o clock por 3600. As portas 'b', 'c' do CI  efetuam a divisão e no pino 11 da porta 'd' estará disponível um sinal de clock de um pulso por minuto.
• O pino 1,entrada de clock, do CI4(4026) recebe a cada minuto um pulso vindo da porta 'd', assim este CI incrementa um número por minuto e mostra esse número no display, quando receber o décimo pulso o CI4, reinicia , iniciando uma nova contagem, ao mesmo tempo reinicia envia um pulso através de seu pino 5 ao CI3, fazendo com que este CI incremente um número a cada pulso recebido.
• O CI3(4026) é reiniciado no sexto incremento, quando recebe um pulso no seu pino 15(reset) através da porta 'C' do CI 4073, este mesmo pulso é enviado ao pino 1 (clock) do CI2(4026) fazendo com que este CI incremente um numero a cada pulso recebido.
• O CI2 e o CI1 serão reiniciados com um pulso nos seus pinos de reset(pino 15) pela porta 'B', do CI 4073, quando esta porta detectar o número 24, ou seja, quando o relógio marcar 24 horas.
• Ligar o ponto x2 ao pino 9 do CI 4040. Isto fará com que o ponto decimal do segundo display pisque aproximadamente  um pulso por segundo.

1. Porta B - CI4081 - responsável pelo reset das horas:

• O pino 3 ligado ao pino 7 do CI1(4026);
• O pino 4 ligado ao pino 6 do CI2(4026);
• O pino 5 ligado ao pino 7 do CI2(4026);
• O pino 6 ligado ao pino 15 do CI2(4026);

1. Porta C - CI4073 - responsável pelo reset dos minutos:

• Pinos 11, 12, 13 ligados - respetivamente - aos pinos 6, 7, 11 do CI3(4026);
• Pino 10 deve ser ligado ao pino 15 do CI3(4026);

Diodos: D1 = D2 = 1N4148

1. S1 acerta as horas.
2. S2 acerta os minutos.

Relógio Digital com contador BCD e decodificador BCD para 7 segmentos CD4026 elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponível em: 20_03_05 Relógio Digital com contador e decodificador BCD 7S CD4026 SRG.

Outro Relógio Digital com contador BCD e decodificador BCD para 7 segmentos elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponível em: 20_03_04 Relógio Digital com contador BCD e decodificador BCD 7S SRG.

© Direitos de autor. 2002: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 19/04/2002.

Circuito Integrado 17 - Contador e driver de display de 7 segmentos CD4026

 O IC 4026 é um driver de display de 7 segmentos, CMOS

O 4026 é composto por um contador de década Johnson de 5 estágios e um decodificador de saída que transforma o código Johnson em uma saída decodificada de 7 segmentos para acionar um único display numérico de 7 segmentos. Esses dispositivos oferecem vantagens significativas em aplicações de display que priorizam baixa dissipação de energia e/ou baixa contagem de pacotes.

Ambos os lados do IC 4026 têm entradas comuns, incluindo CLOCK, RESET e CLOCK INHIBIT, enquanto as saídas comuns incluem CARRY OUT e as sete saídas decodificadas (a, b, c, d, e, f, g). O CD4026 também possui entradas e saídas adicionais, como a entrada DISPLAY ENABLE e as saídas DISPLAY ENABLE e UNGATED "C-SEGMENT".

Quando um sinal de RESET alto é aplicado, o contador de década é redefinido para sua contagem zero. O contador avança uma contagem na transição positiva do sinal de clock, desde que o sinal CLOCK INHIBIT esteja baixo. O avanço do contador através da linha de clock é bloqueado quando o sinal CLOCK INHIBIT está alto.

O sinal CLOCK INHIBIT pode funcionar como um relógio de borda negativa quando a linha do relógio é mantida alta. O contador JOHNSON tem antilock gating, o que garante uma sequência de contagem adequada.

O sinal CARRY-OUT (Cout) completa um ciclo a cada dez ciclos de CLOCK INPUT e é utilizado para registrar a próxima década diretamente em uma cadeia de contagem de várias décadas.

As sete saídas decodificadas (a, b, c, d, e, f, g) ativam os segmentos apropriados em um dispositivo de exibição de sete segmentos usado para representar números decimais de 0 a 9. As saídas CD4026 são ativadas somente quando DISPLAY ENABLE IN está alto.

O tipo de série IC 4026 está disponível em encapsulamento plásticos de 16 pinos em linha dupla (DIP16).

Pinagem do IC 4026

• Pino 1: Este é o pino de entrada do relógio, onde um sinal de relógio externo deve ser aplicado.
• Pino 2: Este é o pino de inibição de clock. Conectar este pino a +Vcc faz com que o IC rejeite a entrada de clock. Quando conectado a GND, isso faz com que o IC aceite pulsos de clock de entrada.
• Pino 3: Este é o pino de ativação/desativação do Display. Quando conectado a +Vcc, ele ativa os pinos de 7 segmentos (A a G) para que eles se tornem ativos. Quando conectado a GND, ele desativa todos os pinos do display.
• Pino 5: Este pino funciona no modo de divisão por 10 ou carry-out. A saída ÷10 é alta para contagens de 0 a 4 e baixa para 5 a 9, então ela fornece uma saída a 1/10 da frequência do clock. Ela pode ser usada para acionar a entrada do clock de outro 4026 para fornecer contagem multidígito. Este pino se torna útil quando vários IC 4026 são cascateados para operar de modo que 2 ou mais dígitos possam ser usados ​​na saída.
• Pinos 6, 7, 9, 10, 11, 12,13: Todos esses pinos são os pinos de saída para o display de cátodo comum de 7 segmentos (A a G).
• Pino 14: Este pino é necessário na implementação de certas funções de divisor, como divisão por 60 e divisão por 12.  
• Pino 15: Este pinout é o pino de Reset. Quando este pino é conectado ao positivo da fonte, o processo de contagem é resetado para zero. Para habilitar a operação normal de contagem do IC, este pino deve ser aterrado.
• Os pinos 16 e 8 são +Vcc e GND respectivamente.

© Direitos de autor. 2002: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 19/04/2002.