Construindo seu próprio relógio digital

A melhor maneira de entender os diferentes componentes de um relógio digital e como eles funcionam juntos é seguir as instruções e construir o seu próprio relógio. Aqui construiremos somente a parte dos segundos, mas você pode facilmente ir em frente e construir um relógio completo com horas, minutos e segundos. Para entender estes passos, você precisa ter lido Como funciona a lógica booleana e Como funcionam os portões eletrônicos. Em particular, o artigo sobre portões eletrônicos explica sobre os chips TTL, matriz de contatos e fontes de energia. Se você já lidou com portões como os descritos naquele artigo, então a explicação fará muito mais sentido.

A primeira coisa que precisamos é uma fonte de energia. Nós construímos uma no artigo sobre portões eletrônicos. Naquele artigo, usamos um transformador de parede padrão que produzia corrente contínua e o regulamos para 5 volts usando um regulador de voltagem 7805. Para o nosso relógio, faremos um pouco diferente porque vamos extrair a nossa base de tempo de 60 Hz da linha de energia doméstica. Isto significa que nós queremos um fonte de energia CA ao invés de um transformador CC, e vamos usar uma peça chamada de retificador em ponte para converter a energia CA para CC. Portanto, precisamos das seguintes peças para a nossa fonte de energia:

 

Nome da peça	Número da peça Jameco
Transformador de CA de 12 volts	115602
Retificador em ponte	103018
Regulador de 5 volts - 7805 com encapsulamento TO-220	51262
Dois capacitores eletrolíticos de 470-microfarad	93817
Diodo zener de 5,1 volts	36097
Resistor de 1K ohm	29663

Alguns comentários sobre as peças usadas:

• a diferença entre o transformador CA que estamos usando aqui e o transformador CC que usamos no artigo sobre os portões é que o transformador de CA preserva a onda senoidal de 60-HZ encontrada na corrente de 120 volts doméstica. Se você quiser usar o seu voltímetro para medir a voltagem do transformador de CA, esteja certo de usar uma variação de voltagem de CA ao invés de uma variação de CC;

   

• usamos o retificador em ponte para converter a CA para CC. Um dos terminais no retificador está marcado com um "+", a partir do que você pode achar as entradas "-" e CA. Não existe polaridade em um transformador de CA, então não importa em qual condutor do transformador você conecta o condutor de CA do retificador;

   

• o regulador 7805 e os capacitores são conectados exatamente como descrito no artigo sobre portões eletrônicos;

   

• o resistor e o diodo zener extraem um sinal de 60 Hz da onda senoidal do transformador. O diodo é uma válvula unidirecional para os elétrons, mas ela também passa elétrons na outra direção se eles estiverem acima de uma certa voltagem. O diodo zener, portanto, transforma uma onda senoidal de 10 volts em uma onda distorcida que oscila entre 0 e 5 volts. Isto é perfeito para medir o tempo nos contadores TTL. O resistor de 1k ohm assegura que a corrente para o diodo zener seja limitada e não queime. O diodo tem uma faixa pintada em uma das pontas e esta faixa indica a ponta que vai ser conectada ao resistor.