UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
PROJETOS EM ELETRÔNICA DIGITAL
Cristian Bárbara Brito
Diogo Rossetti da Silva Mendes
Luis Henrique Araujo Pereira
1. INTRODUÇÃO
O circuito integrado 4017 (CD4017B) é um exemplo de contador decimal que possui 16 pinos onde 10
deles produzem uma saída em nível lógico ALTO ou BAIXO, dependendo dos controles que disparam
sua contagem. Essas saídas acabam sendo úteis para ligar circuitos, acender LEDs, disparar cigarras, etc.
A contagem é produzida por um pino de entrada que avança a contagem através do recebimento de um
pulso.
Para nosso projeto desenvolvemos um contador decimal utilizando o circuito integrado 4017 (CD4017B)
e que é controlado por um fotoresistor (LDR), ou seja, o circuito funciona através de um suprimento
contínuo de luz, caso contrário, o circuito para a contagem. Junto a isso também foi implementado um
Buzzer para emitir um som cada vez que a saída passar de BAIXO para ALTO. Para a contagem
utilizamos o circuito integrado 555 (NE555P) que emite vários pulsos em um certo intervalo de tempo
determinado pela resistência e capacitância implementadas junto a ele.
2. OBJETIVO
Projetar e desenvolver circuito contador de década que é controlado por uma fotorresistência e que emita
um som a cada ativação a fim de sinalizar que uma saída foi ativada.
3. METODOLOGIA
3.1 CIRCUITO INTEGRADO 4017
O circuito integrado 4017 (CD4017B) tem 16 pinos de entrada, 2 pinos são para aplicar a voltagem no
circuito, 4 pinos são para o CLOCK, CLOCK INHIBIT, RESET e CARRY OUT e o restante dos 10
pinos são as saídas décadas de 0 a 9.
Figura 1: Diagrama funcional do circuito integrado CD4017B.
A entrada CLOCK se refere a entrada frequente dos pulsos, CLOCK INHIBIT é a entrada que para o
funcionamento do circuito caso esteja ativada, RESET é a entrada que reinicia o circuito ao seu estado
inicial (começa a contar de novo do 0, caso RESET for ativado) e CARRY OUT é uma entrada feita para
a contagem decimal maior que 9, ativando sempre que o circuito chega ao 9 e então desativando quando
ele se reinicia.
Johnson onde a saída complementada do último flip-flop é conectada à entrada do primeiro flip-flop,
o que permite que o circuito use somente metade dos flip flops para sua lógica, ou seja, para um contador
decimal que precisaria de 10 flip flops, esse contador Johnson só precisa de 5 flip flops, isso junto a
uma entrada de pulsos (CLOCK) cria um padrão onde cada saída é ativada em sequência seguindo a
contagem de 0, 1, 2, … até 9.
Figura 2: Diagrama lógico do circuito integrado CD4017B, pode ver que na figura a linha vermelha mostra a conexão da porta
complementar do último flip flop indo para a entrada do primeiro flip flop, demonstrando que a lógica segue a de um circuito Johnson.
3.2 CIRCUITO INTEGRADO 555
O circuito integrado 555 (NE555P) tem 8 pinos de entrada, 2 pinos são para aplicar voltagem no circuito,
2 pinos de saída sendo um para o pulso (OUT) e o outro para descarga do capacitor (DISCH), 2 pinos que
regulam o intervalo do pulso (TRIG) e (THRES) e um último pino para reiniciar o circuito (RESET).
Figura 3: Diagrama funcional do circuito integrado 555.
Dependendo das resistências e capacitores acoplados ao circuito integrado 555 (NE555P), podemos ter
diferentes intervalos de pulso, na figura 4 abaixo podemos ver como o circuito integrado deve ser cone-
-ctado.
Figura 4: Conexão do circuito integrado 555 (NE555P), entre o Vcc e o Terra percebe as conexões de dois resistores R1 e R2 junto a um
capacitor C.
Para determinar a frequência dos pulsos e a duração deles ativados e desativados, basta calcular utilizando
as fórmulas abaixo.
Podemos perceber que pela fórmula do tempo de duração, o tempo em que o pulso é ativado (ALTO) é
sempre maior que o tempo em que o pulso está desativado (BAIXO).
4. MATERIAIS UTILIZADOS
Nesta seção estão os materiais utilizados para a montagem do circuito final, a maioria dos materiais obti-
-dos foram emprestados do Departamento de Engenharia da UFLA (DEG) para a finalização do trabalho.
Circuito Integrado 4017 (CD4017B).
Circuito Integrado 555 (NE555P).
Fotoresistor LDR.
Buzzer.
10 LEDs Amarelos.
10 Resistores de 470 Ω.
Resistor de 10 kΩ.
Fonte de 7,5 V.
Resistor de 680 kΩ.
Capacitor de 10 nF.
Capacitor de 1 µF.
Protoboard
Fios e Jumpers.
5. MONTAGEM CIRCUITO
Primeiramente foi montado na protoboard a parte do CLOCK, ou seja, o circuito integrado 555 (NE555P)
junto aos resistores e capacitores seguindo o esquema mostrado na figura 4. Para isso utilizamos como o
R1 a resistência de 10 kΩ e para R2 a resistência de 680 kΩ, seguindo isso utilizamos um capacitor de 1
µF. Com isso podemos calcular a frequência e os tempos de ativação e desativação dos pulsos.
Percebe-se que o pulso fica ativado por 0,483 segundos e fica desativado por 0,476 segundos, totalizando
em aproximadamente um pulso a cada segundo.
Após isso adicionamos o circuito integrado 4017 (CD4017B) na protoboard e conectamos na entrada
CLOCK do 4017 a saída OUT do 555 para integrar a série de pulsos ao 4017, junto a isso também foi
posicionado os 10 resistores de 470 Ω junto com os 10 LEDs amarelos como uma maneira de ver qual
saída estava ativada (ALTO) e qual estava desativada (BAIXO) seguindo o esquema da figura 5 abaixo.
Figura 5: Esquema de ambos circuitos integrados 555 e 4017 conectados juntos com outros componentes eletrônicos na protoboard.
Após tratar quaisquer defeitos nesse circuito e verificar que os LEDs estavam acendendo de forma a
seguir um padrão de 0 até 9, entendemos que o coração do circuito estava pronto, assim só faltava imple-
-mentar o fotoresistor e o buzzer para que o circuito tenha uma forma de controlar seu funcionamento e
para ter um sinal sonoro de quando ele ativar.
Enfim, conectamos o fotoresistor na saída DISCH do circuito integrado 555 (NE555P), assim caso o
fotoresistor não receba luz ele vai desativar o funcionamento do pulso até que ele receba luz novamente.
Conectamos também o buzzer na saída OUT do 555 (NE555P) para que ele sempre ative quando um
pulso for emitido. Abaixo na figura 6 está o circuito finalizado.
Figura 6: Foto do circuito final feito e testado.
6. RESULTADOS
Para os resultados do nosso circuito, abaixo está disponível um vídeo sobre o circuito montado e
funcionando com a fotorresistência controlando a saída.
7. CONCLUSÃO
Após ter finalizado o circuito percebemos que a utilização do contador de década é muito importante, já
que com a implementação de outros sensores podemos ver que esse circuito temos um controle apropria-
-do sobre alguma variável, algo que tem diversas aplicações em fábricas, aparelhos e outras tecnologias.
Também com esse circuito pudemos resumir a maioria do conteúdo da disciplina de projetos de eletrônica
digital, servindo como um ótimo exemplo para aprender e concretizar os conceitos de lógica, montagem
de circuitos e circuitos de pulsos como o 555.
REFERÊNCIAS
Circuitos integrados 9: Contador de década com 4017 – Eletrônica para artistas. Disponível em:
<https://eletronicaparaartistas.com.br/circuitos-integrados-9-contador-de-decada-com-4017/>. Acesso em: 27
nov. 2023.
Contadores de década | Como funciona, aplicação e vantagens. Disponível em:
<https://www.electricity-magnetism.org/pt-br/contadores-de-decada/>. Acesso em: 27 nov. 2023.
NE555. Disponível em: <https://www.ti.com/product/NE555>. Acesso em: 27 nov. 2023.
CD4017B. Disponível em: <https://www.ti.com/lit/gpn/CD4017B>. Acesso em: 27 nov. 2023.