LABORATORIO NRO. 2

DISEÑO DE CIRCUITOS COMBINACIONALES

1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital. 
•  Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

2. MARCO TEÓRICO

• Se desea hacer un circuito de riego automático como el mostrado en la figura. 
• El circuito deberá accionar la bomba en las siguientes condiciones: 

1. El circuito accionará la bomba solamente cuando la tierra esté seca, pero antes debe comprobar  las siguientes condiciones: 
2. Para evitar que la bomba se estropee por funcionar en vacío, nunca se accionará la bomba cuando el depósito de agua esté vacío. 
3. Si hay restricciones en el riego (época de verano), sólo se podrá regar de noche. En el resto del año (si no hay restricciones) se podrá regar de día y de noche (si la tierra está seca).  

Para la implementación del circuito se dispone de las siguientes entradas: 

S: Señal que indica si la tierra está seca. 

  Tierra seca: S=1 ; Tierra húmeda: S=0 

R: Señal que indica si hay restricciones en el riego (es verano): 

  Hay restricciones: R=1 No hay restricciones: R=0 

D: Señal que indica si es de día o de noche: 

  Día: D=1 ; Noche: D=0 

V: Señal que indica si el depósito de agua está vacío: 

  Vacío: V=1 ; Hay agua: V=0 

Y la salida B, que accionará la bomba para regar: Bomba funcionando: B=1 ; Bomba apagada B=0 

Con esta información se debe: 

a) Elaborar la tabla de verdad del circuito 

b) Obtener la ecuación lógica 

c) Hacer el mapa de Karnaugh y obtener la ecuación simplificada 

d) Simulación en PC  

e) Agregue una LAMPARA como salida la cual debe encender sólo si el depósito está vacio y es de noche. 

Simplificación utilizando SOFTWARE ON LINE

Función Lógica:            

Circuito Lógico

Simulación de circuito mediante PROTEUS

    2. DE SOLUCIÓN AL SIGUIENTE PROBLEMA, SIMULE E IMPLEMENTE:

Se desea realizar un circuito de control para el toldo de una terraza de una vivienda. El toldo tiene la función tanto de dar sombra como de proteger del viento y de la lluvia. Así que es un toldo resistente al viento y a la lluvia, manteniendo la terraza seca en los días de lluvia. Para el circuito de control tenemos las siguientes entradas:

Señal S: Indica si hay sol

Señal L: Indica si llueve

Señal V: Indica si hay mucho viento

Señal F: Indica si hace frío en el interior de la casa.

El sistema se muestra en la figura.

El circuito que acciona el toldo que debe funcionar según las siguientes características:

·         Independientemente del resto de señales de entrada, siempre que llueva se debe de extender el toldo para evitar que se moje la terraza. No se considerará posible que simultáneamente llueva y haga sol.

·         Si hace viento se debe extender el toldo para evitar que el viento moleste. Sin embargo, hay una excepción: aún cuando haya viento, si el día está soleado y hace frío en la casa, se recogerá el toldo para que el sol caliente la casa.

·         Por último, si no hace viento ni llueve, sólo se bajará el toldo en los días de sol y cuando haga calor en el interior, para evitar que se caliente mucho la casa.

Con esta información se debe:

a) Elaborar la tabla de verdad del circuito

b) Obtener la ecuación lógica

c) Hacer el mapa de Karnaugh y obtener la ecuación simplificada

d) Simulación en PC e implementación en Entrenador Físico

a)

B)

C)

3. EVIDENCIAS DE TAREA DE LABORATORIO

En este vídeo podemos explicar la resolución del laboratorio en la cual mostramos el proceso de como pudimos comprobar las tablas de verdad según el ejercicio indicado, indicando el ejercio por el programa Proteus, seguidamente de la tabla de Inaugurar y finalmente dando a conocerlo físicamente en un circuito, en la cual el ejercicio se desarrolla eficazmente conjunto con la simulación por el programa Proteus.

4. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

CONCLUSIONES:

1) Las variables utilizadas en el circuito nos dieron como resultado utilizar las compuertas AND-OR , en donde la lógica hace funcionar el resultado de la salida, en este caso la bomba de agua en funcion de las entradas.

2) El software en linea es una gran ayuda, pues este software nos brinda los resultados de la tabla de verdad, circuito,mapa de  Karnaugh.
3)En las entradas de nuestro circuito se simula con 0,5 voltios, esto en la vida real seria sensores que en sus salidas entregan voltaje.
4)La salida del circuito en la aplicación real seria la activación o desactivación de la electrobomba.
5)Tambien hemos usado las entradas negadas, pues el circuito nos da la información del modo operacional con estos, pues esto se basa en las negaciones de las variables entrantes de los enunciados.

OBSERVACIONES:

1)Al momento de buscar los componentes en el simulador hay que tener en cuenta los códigos que se  ingresan ya que el cambio de un solo número cambia el componente.
2)Los mapas de Karnaugh reducen la necesidad de hacer cálculos extensos para la simplificación de expresiones booleanas, aprovechando la capacidad del cerebro humano para el reconocimiento de patrones y otras formas de expresión analítica, permitiendo así identificar y eliminar condiciones muy inmensas.
3)La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas.
4)El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria.
5)La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.


INTEGRANTES:
1)Zeus Enrique Martinez Rivas
2)Arnol Kervin Mamani Gutierrez

LABORATORIO NRO. 1

ELECTRÓNICA DIGITAL

LABORATORIO 1:

PUERTAS Y FUNCIONES LÓGICAS

1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN:

• Comprobar las tablas de verdad de puertas lógicas y sus combinaciones.
• Conocer las principales Puertas Lógicas, su simbología y comportamiento
• Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos.
• Utilizar métodos de simplificación de compuertas lógicas.

2. MARCO TEÓRICO:

Una compuerta es un dispositivo electrónico que en función de los valores de entrada otorga un resultado o una salida determinada, son la base de la electronica digital. Se utilizan no solo en electrónica si no que conceptual mente sus fundamentos se aplica en otras áreas de la ciencia, mecánica hidráulica o neumática, etc.

COMPUERTA SI

Esta compuerta parece no tener sentido, ya que muestra a la salida el mismo valor que la entrada, pero en realidad tiene mucho sentido ala hora de realizar adaptaciones de corriente de diferentes etapas de un circuito.

Compuerta NOT

Todo lo que ingresa por la entrada, a la salida entrega lo opuesto si ingresa un estado alto"1" a la salida se vera un estado bajo "0".

Compuerta AND

Para que una compuerta AND entregue un uno a la salida, todas las entradas deben también estar en uno, basta con que alguna lo este para que en la salida se vea un cero.

Compuerta OR

Esta compuerta es diferente a la AND , basta con que una de las entradas este en estado alto para que automáticamente la salida pase a estar en estado alto.

Compuerta XOR (dos entradas)

Este tipo de compuertas son una derivación de las compuertas básicas que comentamos al comienzo, tiene una condición de salida no tan transparente como los casos anteriores.

Como dato memotecnico, para una compuerta XOR de dos entradas podemos decir que a a salida va un uno si las dos entradas son distintas.

Compuerta XOR (tres entradas)

Funciona de la misma manera que la de dos entradas, solo que es mas largo el calculo.

Como dato memotecnico, para una compuerta XOR de dos entradas podemos decir que a a salida sera un uno si la cantidad de unos en la entrada es impar.

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

 En este vídeo podemos explicar la resolución del laboratorio, en la cual mostramos el proceso de como comprobar las tablas lógicas, seguidamente de la tabla de Karnaugh y finalmente dando a conocer físicamente en un circuito el funcionamiento del ejercicio que se pide.

4. OBSERVACIONES:

• Existen varios tipos de compuertas lógicas, los que usamos en este laboratorio fue la compuerta OR y AND.
• La compuerta OR funciona igual como el significado, esto quiere decir que puede funcionar el 1er terminal de entradas "o" el 2do terminal de entrada, y el terminal de salida nos da resultado 1 .
• La compuerta AND , su significado "Y" ,trabaja si el terminal de entrada 1 y 2 están accionados al mismo tiempo ,ahí vamos a tener como resultado en la salida un 1 ,o una acción.
• Usamos las tablas de verdad para poder hacer nuestras pruebas jugando con cada variable de entrada, y obteniendo un resultado .
• En los programas o libros podemos encontrar los símbolos o gráficos de cada componente en la norma IEC o en norma ANSI.

5. CONCLUSIONES

• Estos tipos de puertas se conocen como circuitos combinacionales, porque sus salidas dependen únicamente de la combinación de los valores de las entradas.
• El mapa de Karnaugh consiste en una representación bidimensional de la tabla de verdad de la función a simplificar. Puesto que la tabla de verdad de una función de N variables posee 2N filas, el mapa K correspondiente debe poseer también 2N cuadrados.
• Nuestra simulación en Proteus cumple con los requisitos de cada variable planteada, nuestra sirena si funciona con la entrada A , y se apaga con A-B y BC.
• El circuito armado funcionó con las compuertas unidas en el mismo circuito, entran los dos factores a jugar, hacen posible que se active o desactive con las entradas nombradas.
• podemos crear más circuitos dependiendo de las variables de entrada y las funciones, se puede crear toda una lógica con varias entradas y varias salidas.

6. FOTO GRUPAL: