Qué es un CI 4017 : Configuración de pines y su aplicación

La mayoría de nosotros nos sentimos más cómodos con 1, 2, 3, 4… que con 001, 010, 011, 100. Queremos decir que en muchos casos necesitaremos una salida codificada en decimal, en lugar de una salida binaria en bruto. Disponemos de muchos CI contadores, pero la mayoría de ellos producen datos binarios como salida. Una vez más, tendremos que procesar esa salida utilizando decodificadores o cualquier otro circuito para hacerla utilizable para nuestra aplicación en la mayoría de los casos. Vamos a presentarte ahora un nuevo CI llamado CI 4017. Se trata de un circuito contador de décadas CMOS con decodificador que puede funcionar de forma inmediata para la mayoría de nuestras aplicaciones de recuento de bajo rango. Puede contar de cero a diez y sus salidas están decodificadas. Esto ahorra mucho espacio en la placa y el tiempo necesario para construir nuestros circuitos cuando nuestra aplicación exige utilizar un contador seguido de un CI decodificador. Este CI también simplifica el diseño y facilita la depuración. En este artículo se presenta una visión general de la hoja de datos del CI 4017.


¿Qué es un contador de décadas IC 4017?

El CI CD4017 es un contador de décadas CMOS y se utiliza en aplicaciones de recuento de bajo rango. Este CI contará de 0 a 10 y el circuito con un CI 4017 ahorrará espacio en la placa, así como el tiempo necesario para diseñar el circuito. Este contador de décadas es similar al contador de décadas de 10 etapas de Johnson. Este CI CMOS se utiliza con frecuencia en el diseño de los circuitos basados en 10 LEDs para hacer funcionar la luz para principiantes. Es uno de los contadores más flexibles porque cuenta hasta 10 y además incluye 10 salidas independientes. Este CI incluye tanto el contador como el decodificador.

4017 IC

Configuración de los pines del CI 4017

Un contador de décadas CMOS como el CI 4017 incluye un contador Johnson de cinco etapas y 10 salidas decodificadas para contar hasta 10 decimales. Este CI se puede utilizar en diferentes circuitos de contadores, como una luz de persecución LED y también en un circuito sin contacto con un detector de CA. Este CI incluye 16 pines en los que 10 y 16 pines son de salida. Este CI cuenta por cada entrada de flanco positivo o creciente proporcionada en la entrada CLK.

Aquí, la salida comienza en ‘0’ y se mueve hasta la salida ‘9’. Una vez que llega, la salida contará en ‘9’ y de nuevo repite desde 0 y continúa esta revolución de forma similar a un contador de anillo. En cada conteo entre 0 y 9, el pin de salida particular puede incluir un estado alto y el resto de la salida se mantiene baja; simplemente un o/p estará alto a la vez.

Por ejemplo, si la cuenta es actualmente tres, la salida del pin-7 estará en estado alto, mientras que los pines restantes estarán en estado bajo. Si se aplican dos ciclos de la onda cuadrada hacia la entrada del reloj, entonces la salida se desplazará a la salida 4 en el flanco positivo del ciclo primario, lo que altera la salida-4 al estado alto y la salida-3 al estado bajo.

Ahora la condición se mantiene hasta que llega otro flanco positivo del siguiente ciclo, después de lo cual el o/p se desplaza al pin1 o a la salida 5 y mantiene esta condición. El estructura interna del ic 4017 se muestra a continuación.

Diagrama de pines del IC 4017
Diagrama de pines del IC 4017

Tiene 16 pines y la funcionalidad de cada uno de ellos se explica como sigue:

  • Pin-1: Es la salida 5. Se pone en alto cuando el contador lee 5 cuentas.
  • Pin-2: Es la salida 1. Se pone en alto cuando el contador marca 0 cuentas.
  • Pin-3: Es la salida 0. Se pone en alto cuando el contador lee 0 cuentas.
  • Pin-4: Es la salida 2. Se pone en alto cuando el contador lee 2 cuentas.
  • Pin-5: Es la salida 6. Se pone en alto cuando el contador marca 6 cuentas.
  • Pin-6: Es la salida 7. Se pone en alto cuando el contador marca 7 cuentas.
  • Clavija 7: Es la salida 3. Se pone en alto cuando el contador marca 3 cuentas.
  • Pin-8: Es el pin de tierra que debe conectarse a una tensión BAJA (0V).
  • Pin-9: Es la salida 8. Se pone en alto cuando el contador lee 8 cuentas.
  • Pin-10: Es la salida 4. Se pone en alto cuando el contador marca 4 cuentas.
  • Pin-11: Es la salida 9. Se pone en alto cuando el contador marca 9 cuentas.
  • Pin-12: Es la salida dividida por 10 que se utiliza para conectar en cascada el CI con otro contador para poder contar más que el rango soportado por un solo CI 4017. Al conectar en cascada con otro CI 4017, podemos contar hasta 20 números. Podemos incrementar y aumentar el rango de conteo conectándolo en cascada con más y más IC 4017. Cada IC adicional en cascada aumentará el rango de recuento en 10. Sin embargo, no es aconsejable conectar en cascada más de 3 CI, ya que puede reducir la fiabilidad del recuento debido a la aparición de fallos. Si necesitas un rango de recuento de más de veinte o treinta, te aconsejo que sigas el procedimiento convencional de utilizar un contador binario seguido del correspondiente decodificador.
  • Pin-13: Este pin es el pin desactivado. En el modo de funcionamiento normal, se conecta a tierra o a una tensión lógica BAJA. Si esta patilla se conecta a una tensión lógica ALTA, el circuito dejará de recibir pulsos y, por tanto, no avanzará la cuenta independientemente de los varios pulsos recibidos del reloj.
  • Pin-14: Este pin es la entrada del reloj. Es el pin desde el que tenemos que dar los pulsos de reloj de entrada al CI para que avance el recuento. El recuento avanza en el flanco ascendente del reloj.
  • Pin-15: Este es el pin de reset que debe mantenerse BAJO para un funcionamiento normal. Si necesitas reiniciar el CI, puedes conectar este pin a un voltaje ALTO.
  • Clavija 16: Este es el pin de alimentación (Vcc). Debe recibir una tensión ALTA de 3V a 15V para que el CI funcione.
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Este CI es muy útil y también fácil de usar. Para utilizar el CI, sólo tienes que conectarlo según las especificaciones descritas anteriormente en la configuración de pines y dar los pulsos que necesitas contar al pin-14 del CI. Entonces podrás recoger los resultados en los pines de salida. Cuando el recuento es cero, el Pin-3 está en HIGH. Cuando el recuento es 1, el Pin-2 está en HIGH, y así sucesivamente como se ha descrito anteriormente.

Características y especificaciones del IC 4017

Las principales características y especificaciones del IC 407 son las siguientes

  • La tensión de alimentación del IC 4017 oscila entre 3V y 15V, normalmente +5V
  • Este CI está bien adaptado a la lógica de transistores o TTL.
  • La velocidad operativa/velocidad CLK de este CI es de 5 MHz.
  • Proporciona soporte a10 salidas que se decodifican.
  • Está disponible en diferentes encapsulados como GDIP de 16 pines, PDIP y PDSO
  • Tiempo alto de entrada 30 ns
  • La corriente de salida es de 10 mA
  • La inmunidad al ruido es alta, normalmente 0,45 VDD
  • El funcionamiento es completamente estático
  • Bajo consumo como 10 µW
  • La velocidad de funcionamiento es media, como 5,0 MHz con 10V VDD
  • La tensión de entrada o Vin oscila entre -0,5 VDC y VDD +0,5 VDC
  • La temperatura de almacenamiento o TS oscila entre -65°C y +150°C
  • VDD o Tensión de alimentación DC va de -0,5 VDC a +18 VDC
  • PD o Disipación de Potencia es Dual-In-Line es de 700 mW
  • TL o Temperatura del Plomo es 260°C

En diversas aplicaciones de circuitos electrónicos, este contador de décadas IC 4017 es uno de los chips más versátiles y útiles. Prácticamente, también se conoce como «divisor de contador de décadas de 10 etapas de Johnson». Aquí el número 10 se conecta a través del número de o/ps que tiene este contador que se convertirá en alto en serie en respuesta a cada pulso alto de CLK que se da en su pinout de entrada CLK. Esto significa que todas sus salidas utilizarán un único ciclo de o/p alto secuenciado de principio a fin en respuesta a 10 CLKs que se reciban en su entrada. Como su nombre indica, así cuenta de alguna manera y también separa el CLK de entrada por 10.

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Operación de recuento del CI a través de formas de onda

A continuación se muestra el diagrama de temporización del CI 4017. Este diagrama mostrará la comparación y también explica la serie de conteo de las salidas que pasan de un pin a otro. Si controlamos que, antes de proporcionar el CLK, el pin RST se fija en Alto; en consecuencia, la entrada del pin de reinicio pondrá todas las salidas hacia su estado inicial. Después, el o/p de la salida primaria del pin-3 será alto. Después, este o/p puede trasladarse a otro pin de salida. Esta serie continuará hasta el siguiente ciclo CLK.

¿Dónde utilizar el IC CD4017?

Las aplicaciones del IC CD4017 son las siguientes

  • El CI más popular, como el CD4017, se utiliza ampliamente en diferentes aplicaciones, como decodificador, contador binario, división de frecuencia, contador de décadas, etc. Además, este CI también se utiliza para realizar diferentes proyectos de electrónica como Interruptor con mando a distancia, Perseguidor de luz, Interruptor táctil ON-OFF, Alarma, Matriz, Interruptor de palmada, etc.
  • Este CI contador de décadas también se puede utilizar en diferentes industrias como la del automóvil, las alarmas, la fabricación electrónica de instrumentos médicos y los dispositivos de instrumentación.
  • Este CI se utiliza en aplicaciones de recuento que pueden poner en marcha 10 salidas en secuencia dentro de un tiempo fijo y reiniciar el recuento o mantenerlo una vez que sea necesario. También indica el estado del recuento a través del pin Carry, que se utiliza en los perseguidores de LEDs, así como en otros proyectos de salida lógica. Por tanto, este CI es la mejor opción si buscas un CI de recuento secuencial decodificado para contar hasta 10

¿Cómo se utiliza?

El CI CD4017 puede funcionar con 3V-15V, aunque normalmente se alimenta con +5V a través de la patilla Vdd o Vcc y la patilla GND o Vss puede conectarse a tierra. Aquí, los 10 pines de salida van de Q0 a Q9, que se conectan a cualquier carga, pero nosotros utilizamos LEDs en el circuito.

¿Qué es un alto y un bajo lógicos?

  • Los pines marcados como pines de salida se convierten en «alto» lógico de forma continua en una serie en respuesta a las señales CLK en el pin14 del chip.
  • El alto lógico no es más que conseguir un valor de suministro de tensión positivo, mientras que el bajo lógico no es más que conseguir un valor de tensión «0».
  • Así, con la señal de reloj primario en el pin14, el pin de salida primario dentro del orden que es el pin3 se pone al máximo primero, después se bloquea. Al mismo tiempo, el siguiente pin2 se pone al máximo, después este pin se pone bajo y al mismo tiempo el pin4 anterior se pone alto hasta que el pin11 final se pone alto.

Circuitos de aplicación del IC4017

A continuación se exponen los circuitos de aplicación basados en el contador de décadas IC 4017.

Efecto de los LEDs circulares

En él tenemos ocho LEDs que brillan uno tras otro para formar un efecto circular. Mi intención al publicar este circuito no es sólo hacer alguna obra de arte con la electrónica, sino también ilustrar el principio de funcionamiento del ic 4017 y el diseño del circuito utilizando el CI 555 en modo astable, el contador 4017, y explicar los conceptos relacionados. El diagrama del circuito del ic 4017 led se muestra a continuación.

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Efecto de LEDs circulares
Efecto de LEDs circulares

El CI 555 funcionará en modo astable con una frecuencia de 14 Hz. El CI 555 del circuito se utiliza como generador de impulsos de reloj para proporcionar impulsos de reloj de entrada al CI contador 4017. El CI 555 del circuito funciona a una frecuencia de 14 Hz, lo que significa que produce unos 14 pulsos de reloj cada segundo para el CI 4017.

Ahora analizaremos lo que ocurre en el IC 4017. El IC 4017 es un circuito contador digital más decodificador. Los pulsos de reloj generados a la salida del temporizador IC 555 (PIN-3) se dan como entrada al IC 4017 a través del PIN-14.

Cada vez que se recibe un impulso de reloj en la entrada de reloj del contador del IC 4017, el contador incrementa la cuenta y activa el PIN de salida correspondiente. Cuando la cuenta es cero, el PIN-3 está en ALTO, lo que significa que el LED-1 estará en ON y todos los demás LEDs en OFF. Tras el siguiente pulso de reloj, el PIN-2 del IC 4017 está en ALTO, lo que significa que el LED-2 se encenderá y todos los demás LEDs pueden apagarse. Esto se repite y los LEDs se encienden y se apagan sucesivamente en cada pulso de reloj, produciendo así un efecto circular que he demostrado en la animación anterior.

Montaje de este circuito

Este circuito puede alojarse en una placa de circuito impreso de uso general o en un stripboard, y los LED del circuito deben disponerse en forma circular. Asegúrate de que colocas los LEDs en orden, primero el LED-1, después el LED-2 y así sucesivamente hasta el LED-8. Dispón los LEDs en forma de círculo y suéltalos en la placa de circuito impreso.

¡No sólo un círculo! Puedes experimentar con cualquier otra forma y diseño y conseguir un bonito efecto circular para tu forma. ¿Puedes probar otras formas? Cualquiera, por supuesto, pero aquí tienes algunas sugerencias. Puedes intentar construir la primera letra de tu nombre con este efecto circular. Hice este circuito hace unos años con la forma de la primera letra D, pero lo desoldé hace tiempo cuando necesitaba urgentemente LEDs para algún otro proyecto.

Luz de marcha con el IC4017 y el IC 555

Se utiliza un temporizador 555 IC1 en modo astable, es decir, con la condición de multivibrador de funcionamiento libre cuya frecuencia debe variar mediante una resistencia variable. Esta salida se utiliza como impulsos de reloj para un contador de décadas IC2.

Luz de marcha con el IC4017 y el IC 555
Luz de marcha con el IC4017 y el IC 555

La salida del contador acciona un conjunto de optoacopladores U1 a U4 que, a su vez, activan los TRIAC correspondientes para encender las cargas secuencialmente para los 3 primeros y luego los 4th uno permanece encendido un poco más de tiempo según la configuración del circuito. La fuente de alimentación se compone de un transformador reductor TR1 y un puente rectificador D7 a 10configuración debidamente filtrada por C4.

Por tanto, se trata de una visión general del contador de la década como el CI 4017, la configuración de las patillas, el diagrama del circuito, el funcionamiento y los circuitos de aplicación. Es un contador Johnson que incluye un bit de arrastre y 10 salidas decodificadas. La disposición de este chip permite un funcionamiento a velocidad media y garantiza una serie de conteo sin riesgos. Generalmente, las salidas decodificadas como 10/8 están en estado lógico bajo y pasan al estado lógico alto simplemente en su franja horaria concreta. Cada salida descodificada mantiene un máximo de 1 ciclo CLK completo. La señal de arrastre termina un ciclo completo por cada ciclo de entrada 10/8 CLK que se utiliza como señal de arrastre de ondulación hacia cualquier fase posterior.

Javired
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