Construindo um Simples Acionador Digital para Alarmes

O objetivo deste circuito é apresentar o funcionamento, através de uma simulação computacional, de um simples circuito digital para acionar alarmes. O circuito foi criado especificamente para ser usado como produto prático desenvolvido com os conhecimentos relacionados ao Latches.

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O circuito tem como elemento chave um simples Latch RS, que ao receber o sinal de um sensor qualquer, envia para sua saída, um sinal que pode ser usado para ativação de uma alarme qualquer; podendo este ser desde um simples sistema sonoro, até mesmo um sistema remoto com base em aplicativo móvel. Os sinais dos sensores, em número de cinco, são aglutinados por uma porta OR, de modo que qualquer um dos possíveis sensores, poderá "armar" o sistema. O sistema pode ser "desarmado" por um simples pulso de Reset, voltando assim ao seu estado inicial de prontidão.

Intercalando e Distribuindo Dados

A simulação tem como objetivo demonstrar, através de uma aplicação prática, o funcionamento de um circuito, com base em eletrônica digital, o qual permite intercalar e distribuir dados, ou seja, um circuito recebe um conjunto de bits e permite o encaminhamento, de forma individual e escalonada, de cada um dos bits de entrada para a saída.

Tanto o circuito do MUX, quanto o do DEMUX, tem como base um seletor, onde cada um dos quatro elementos do deste seletor é composto por uma porta AND de três entradas, nas quais, uma irá receber o dado de entrada e as outras duas o "código" de seleção, a saber: 00, 01, 10 e 11.

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Observa-se que o circuito que leva os sinais de S0 e S1 para cada uma das portas de seleção, foi planejado para nunca enviar o mesmo "código", para portas diferentes, de modo que apenas a sequência de entrada 11 (em cada porta AND) permitirá o encaminhamento de uma entrada à sua respectiva saída.

O MUX faz uso dos seletores para "intercalar" os dados de entrada de modo que, apenas uma destas entradas seja envia para a saída do circuito. O DEMUX usa os seletores para "distribuir" (nunca ao mesmo tempo) uma única entrada, para uma das quatro saídas de dados. Para facilitar o uso e a compreensão do objetivo do circuito, foram usados "conectores de nó" para: i) distribuir e "equalizar" os "códigos" de seleção e; ii)  enviar a saída do MUX para a entrada do DEMUX.

É sugerido que, ao usar a simulação deva-se escolher apenas um dos bits de entrada e pô-lo no nível alto. Feito isso, deve-se inserir as sequências de seleção (uma a uma), observando qual "código" de seleção "ativa" a entrada posta em nível alto. Também pode ser observado como o "entrelace" das entradas de seleção fazem com que uma porta (AND) de seleção seja, ou não, ativada.

Multiplicando por 2 via Deslocamento.

A simulação tem como objetivo apresentar um circuito multiplicador (por 2) que efetiva a sua tarefa através do deslocamento a esquerda dos bits de entrada. Para exemplificar o processo, vamos usar o valor 0110 em binário (6 em decimal). Imagine cada um destes bits inseridos caixas adjacentes e execute um deslocamento a esquerda (transferência, da esquerda para a direita, passando cada bit para a caixa a esquerda). O zero mais a esquerda iria desaparecer (por falta de caixa) e a caixa mais a direita, para não ficar vazia, seria preenchida com 0 (zero). O valor resultante seria 1100 em binário, ou seja, 12 (6x2) em decimal.

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Na simulação são dois os circuitos que implementam o deslocamento binário para efetivar a multiplicação. Tanto o circuito hexadecimal, quanto o decimal, distribuem os bits de entrada, de modo que o display a esquerda receba o conjunto de entrada (em 3 bits) e os enviem, para o display a direita, executando um deslocamento de 1 bit (a esquerda). O display central usa das primitivas de tensão (alta e baixa) para exibir o dígito 2. Também são adicionadas ao circuito algumas instruções quanto ao funcionamento e análise do processo.

Octo Sequenciador

Esta simulação apresentar um simples circuito digital de sequenciamento binário de 3 bits (8 saídas). Sequenciadores binários podem ter muitas aplicações, que vão desde a construção de produtos do dia-a-dia como semáforos (agrupando saídas para ativação com tempos específicos), indo até produtos como sequenciadores de circuitos de execução dos passos de uma instrução em microprocessadores.

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A simulação foi desenvolvida com base em um sequenciador de 3 bits. A simulação permite que seus usuários efetivamente observem o funcionamento do sequenciador, pois este gera automaticamente a sequência binária de entrada, de modo que os LEDs sejam acionador sequencialmente, da direita para a esquerda.