Contador Binário de 3 Bits com Timer 555 e Flip-Flops 4027
Contador Binário de 3 Bits com Timer 555 e Flip-Flops 4027
Peças e Materiais
- CI Timer 555 (Radio Shack catálogo # 276‑1723)
- Diodo "switching" 1N914 (Radio Shack catálogo # 276‑1122)
- Dois resistores de 10 kΩ
- Capacitor de 100 µF (Radio Shack catálogo # 272‑1028)
- 4027 dual J‑K flip‑flop (Radio Shack catálogo # 900‑4394)
- Barra de LED bargraph de dez segmentos (Radio Shack catálogo # 276‑081)
- Três resistores de 470 Ω
- Bateria de 6 V
Cuidado! O CI 4027 é CMOS e altamente sensível a descarga estática. Manuseie com precauções antiestáticas.
Referências Cruzadas
- Lessons In Electric Circuits, Volume 4, Capítulo 10: “Multivibradores”
- Lessons In Electric Circuits, Volume 4, Capítulo 11: “Contadores”
Objetivos de Aprendizado
- Configurar timer 555 como oscilador de onda quadrada estável.
- Projetar contador descendente assíncrono usando par de flip-flops J‑K.
Diagrama Esquemático

Ilustração

Instruções
Este circuito alcança um contador binário de 3 bits usando apenas dois flip-flops J‑K. A saída do timer 555 fornece o bit menos significativo (LSB), permitindo que o contador percorra o padrão 111 → 110 → 101 → 100 → 011 → 010 → 001 → 000 e de volta a 111. Embora um contador ascendente seja possível, exigiria componentes e complexidade adicionais.
O timer 555 é configurado como oscilador de onda quadrada lento, com ciclo de trabalho 50 %. Um diodo 1N914 faz bypass do resistor inferior durante a fase de carga do capacitor, reduzindo a constante de tempo de carga de 2RC para RC e garantindo uma forma de onda limpa e simétrica.
Recomendamos construir o circuito em etapas: primeiro monte o timer 555, depois verifique sua saída com o LED do LSB. Confirme que o LED permanece ligado e desligado por durações iguais e que a forma de onda é estável. Uma vez verificado o oscilador, insira o CI 4027 e complete as conexões restantes. Testar cada subcircuito antes de alimentar o conjunto completo reduz drasticamente o tempo de troubleshooting e melhora a confiabilidade.
Siga estes passos para montar o contador:
- Monte o Timer 555. Conecte o 555 conforme o esquemático, usando o diodo 1N914 e resistores de 10 kΩ. Alimente com a bateria de 6 V e observe o LED do LSB.
- Verifique a Oscilação. O LED deve piscar em taxa lenta e constante. Se o piscar for irregular ou ausente, verifique diodo, resistores e valores do capacitor.
- Insira o CI 4027. Coloque o 4027 na protoboard, respeitando pinout e garantindo exposição estática mínima.
- Conecte o Contador. Conecte a saída do 555 à entrada de clock do flip-flop J‑K. Ligue as saídas do flip-flop aos LEDs restantes e ao próximo estágio do flip-flop conforme o esquemático.
- Teste o Circuito Completo. Aplique potência ao conjunto inteiro. Observe a sequência dos LEDs: 111 → 110 → … → 000. Se a sequência estiver correta, o contador está funcionando.
- Depure se Necessário. Se a sequência estiver incorreta ou os LEDs não atualizarem, verifique novamente as conexões do flip-flop, níveis lógicos e alimentação.
Seguindo esta abordagem modular, você ganhará confiança em troubleshooting e demonstrará sólido entendimento de projeto de oscilador e lógica de contador assíncrono.
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