Laboratório - Implementação de um MUX4:1 em protoboard
Revisão de 18h27min de 1 de novembro de 2023 por Moecke (discussão | contribs) (→Passo 1 - Organização)
- Objetivos
- Realizar a montagem em protoboard (breadboard, ou placa de ensaio) de um circuito MUX4:1.
- Preparar a montagem utilizando um simulador (Tinkecad)
- Verificar se o circuito funciona no Tinkercad
- Realizar a montagem no laboratório utilizando CIs reais, protoboard, chaves e leds.
- Redigir um relatório completo sobre a atividade realizada
- Procedimento de laboratório
Passo 1 - Organização
- Abra o software TinkerCAD, e ingresse na sala de aula https://www.tinkercad.com/classrooms/6LXaQB7L0aX
- Separe os seguintes materiais:
- 1 protoboard (Breadboard)
- 4 resistores de 1 kΩ
- 2 chave DIP Switch SPST x 4
- 2 LEDs (para indicar o estado da saída) Vermelho para ALTO, Verde para BAIXO
- 2 resistores de 330 Ω
- 1 Fonte de alimentação (Power Supply), e ajuste a tensão em 5V, e limite a corrente da fonte em 200 mA
- 2 Circuitos integrados 74HC11 (3 portas AND de 3 entradas)
- 1 Circuito integrado 74HC32 (4 portas OR de 2 entradas)
- 1 Circuito integrado 74HC04 (6 inversores)
- Consulte os datasheets nos links acima para verificar a pinagem de cada CI, e anote os pinos que serão utilizados das portas
- Realize a montagem do MUX4:1 no tinkercad conforme o diagrama esquemático.
Figura 1 - Circuito do MUX4:x1 com portas lógicas
- Inicie conectando os TERRA (GROUND) com fios PRETOS e as ALIMENTAÇÕES (POWER) com fios VERMELHOS
- Conecte as entradas usando fios AZUIS
- Faça a interconexão dos CIs usando fios AMARELOS
- Conecte as saídas usando fios VERDE
Figura 2 - Montagem inicial do MUX4:x1 com portas lógicas
Passo 2 - Teste no simulador
- Selecione nas chaves S1 e S0 a entrada desejada (X0 => "00", X1 => "01", ...) e verifique se a entrada correspondente a essa entrada é enviada para a saída Y.
- Dica selecione as chaves S1 e S0, depois produza uma variação 1-0-1-0-1 em cada uma das entradas e veja qual das entradas é copiada para a saída Y.
- A medida que realiza os testes, preencha a tabela verdade abaixo os valores observados na saída. Anote em Y_t (Y tinkercad):
| Entrada sinal | Entrada controle | Saída | OBS | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X3 | X2 | X1 | X0 | S1 | S0 | Y_t | Y_f | Y_l | |
| - | - | - | 0 | 0 | 0 | ||||
| - | - | - | 1 | 0 | 0 | ||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
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- Confira se obtém o mesmo resultado no simulador Falstad https://tinyurl.com/yuzchqk6, preencha a tabela verdade abaixo os valores observados na saída. Anote em Y_f (Y falstad):
Passo 3 - Montagem no Laboratório
- Abra o software TinkerCAD, e use o circuito do passo 1 para fazer essa montagem.
- Regule a fonte de alimentação (Power Supply), e ajuste a tensão em 5V, e limite a corrente da fonte em 200 mA, e deixe ela desligada até terminar toda a montagem.
- Separe os seguintes componentes:
- 1 protoboard (Breadboard)
- 4 resistores de 1 kΩ
- 2 chave DIP Switch SPST x 4
- 2 LEDs (para indicar o estado da saída) Vermelho para ALTO, Verde para BAIXO
- 2 resistores de 330 Ω
- 2 Circuitos integrados 74HC11 (3 portas AND de 3 entradas)
- 1 Circuito integrado 74HC32 (4 portas OR de 2 entradas) ou
- 1 Circuito integrado CD4072 (2 portas OR de 4 entradas)
- 1 Circuito integrado 74HC04 (6 inversores)
- Note que talvez não tenha a disposição todas os fios das cores que deseja, e que talvez os fios não estejam com os terminais descascados. Neste caso é necessário primeiro descascar os terminais de alguns fios. Prepare um conjunto de fios suficiente para realizar a montagem.
- Note que o valor dos resistores é indicado através de um código do cores
- Realize a montagem do MUX4:1 conforme o diagrama esquemático.
- Inicie conectando os TERRA (GROUND) com fios PRETOS e as ALIMENTAÇÕES (POWER) com fios VERMELHOS
- Conecte as entradas usando fios AZUIS
- Faça a interconexão dos CIs usando fios AMARELOS
- Conecte as saídas usando fios VERDE
Passo 4 - Testes
- Selecione nas chaves S1 e S0 a entrada desejada (X0 => "00", X1 => "01", ...) e verifique se a entrada correspondente a essa entrada é enviada para a saída Y.
- Dica selecione as chaves S1 e S0, depois produza uma variação 1-0-1-0-1 em cada uma das entradas e veja qual das entradas é copiada para a saída Y.
- A medida que realiza os testes, preencha a tabela verdade acima os valores observados na saída. Anote em Y_l (Y laboratório):
Passo 5 - Documentação
- Ao longo do procedimento anote os valores e procedimentos realizados para incluí-los no relatório.
- Faça foto da montagem e também cópias das telas do computador para incluir no relatório.
- Relatório Técnico
- Documentar o experimento em um relatório técnico que contenha no mínimo:
- Identificação (título, disciplina, data, autores);
- Introdução;
- Descrição do procedimento realizado;
- Resultados obtidos (com imagens dos itens importantes) e análise dos resultados;
- Conclusão.
- Apêndice (se desejar pode ser disponibilizados vídeos dos testes do circuito)
- O relatório deve também responder as questões levantadas e mostrar que os objetivos apresentados na introdução foram atendidos.