170447696 117475910 Sistemas Digitales Basicos Trabajo Colaborativo Proyecto Final
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERA
SISTEMAS DIGITALES BSICOS TRABAJO COLABORATIVO-PROYECTO FINAL
PRESENTA
LUIS MANUEL OLIVAR DIAZ
CODIGO : 73106391
NELSON QUINTANA ARELLANO
CODIGO: 73.076.302
TUTOR
JHON LEONARDO SUACHA
GRUPO 201417_16
CEAD SIMN BOLVAR-CARTAGENA DE INDIAS
12 DE DICIEMBRE DE 2012
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INTRODUCCIN En este diseo de circuito lgico, se nos convierte en la base para que nos familiaricemos con el diseo de dispositivos electrnicos, que nos van a permitir en un futuro dar soluciones a necesidades sentidas en nuestro diario vivir. Asi que la ampliacin de ideas renovadas, actualizadas y la bsqueda de senderos vlidos a la hora de tomar decisiones referentes al diseo e implementacin de circuitos electrnicos digitales es grandsima.
La temtica a trabajar est en el contenido del mdulo de Sistemas Digitales Bsicos, el cual contiene informacin relevante orientada al diseo e implementacin de circuitos lgicos. En la construccin de estos dos circuitos nos profundizara en temas como operaciones binarias, lgica combinacional, familias de integrados digitales existente, en fin el conocimiento ser extenso y porque no decirlo as, maravilloso.
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Actividades a Realizar: Realizar el diseo e implementacin de los circuitos digitales de los problemas planteados. El grupo colaborativo debe elaborar un documento que contenga lo siguiente:
Tabla de Verdad
Simplificacin
Circuito lgico
Diagrama de Conexin
Demostracin del funcionamiento del circuito
Listado de dispositivos electrnicos utilizadas en el diseo e
implementacin de los circuitos electrnicos
Especificaciones tcnicas de cada uno de los dispositivos
electrnicos utilizados.
OBJETIVO GENERAL
Elaborar el diseo de circuitos lgicos mediante problemas planteados, indicando
su tabla de verdad, su simplificacin, su circuito lgico, su diagramada de
conexin y demostrar su funcionamiento.
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DESARROLLO
Problema # 1 En una planta industrial se realiza el proceso de calentamiento de cuatro tanques denominados T1, T2, T3 y T4. Para detectar si el lquido de los tanques T1 y T2 sobrepasa el nivel predeterminado, el sistema cuenta con sensores de nivel de lquido. Existen sensores de temperatura en los tanques T3 y T4, los cuales indican cuando la temperatura en los mismos est por debajo del lmite permitido. En el sensor de nivel de lquido las salidas T1 y T2 son BAJAS, cuando el nivel est dentro del rango permitido y ALTAS cuando el nivel es demasiado alto. Por otro lado, las salidas de los tanques T3 y T4 del sensor de temperatura son BAJAS, cuando est dentro del rango establecido, y ALTAS cuando la El grupo colaborativo debe realizar el diseo, implementacin y puesta en marcha el circuito lgico que cumpla con lo siguiente: El circuito lgico debe detectar cuando el nivel de los tanques T1 o T2 es muy alto, y al mismo tiempo que la temperatura en el tanque T3 o T4 es muy baja.
TABLA DE VERDAD
T1 T2 T3 T4 X
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
La expresin lgica que rige es:
SALIDA=T2T4+T1T4+T2T3+T1T3=T4(T1+T2)+T3(T1+T2)=(T1+T2)(T4+T3)
Mapas de Karnaugh
T1T2 T3T4
00 01 11 10
00 0 0 0 0
01 0 1 1 1
11 0 1 1 1
10 0 1 1 1
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PLANTA INDUSTRIAL QUE REALIZA EL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE
CUATRO TANQUES DENOMINADOS T1, T2, T3 Y T4.
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Problema # 2 La figura muestra el cruce de una calle principal, existe un cruce alterno. Los carriles X y Y cuentan con sensores de deteccin de vehculos (va principal) y en los carriles X y Z (cruce alterno). El sensor entrega salidas BAJAS, cuando no pasa ningn vehculo. El semforo debe cumplir la siguiente lgica:
Si los carriles X y Y estn ocupados, el semforo E-O estar en verde.
Si X o Y estn ocupados pero W y Z no lo estn, el semforo E-O estar en verde.
Si X y Y estn ocupados pero W y Z no lo estn, el semforo N-S
estar en luz verde.
Si X o Y estn ocupados en tanto que W y Z no lo estn el
semforo N-S tambin estar en verde.
Cuando no hayan vehculos transitando, el semforo E-O estar en
verde. El grupo colaborativo debe realizar el diseo, implementacin y puesta en marcha el circuito lgico para controlar el semforo.
Para el desarrollo de los problemas tengan en cuenta lo siguiente: Una salida ALTA corresponde a un uno 1 lgico, una salida BAJA corresponde a un cero 0 lgico. La implementacin de los circuitos lgicos la pueden desarrollar mediante simulador o realizando el montaje en protoboard de los mismos, los importante es que se demuestre el ptimo funcionamiento de los mismo. De acuerdo con las condiciones del problema se plantea la siguiente tabla de
verdad
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SENSORES SEMFORO EO
SEMFORO NS
X Y Z W VERDE ROJO VERDE ROJO
0 0 0 0 1 0 0 1
0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 1 1 0 1 0 1
0 1 0 0 1 0 0 1
0 1 0 1 1 0 0 1
0 1 1 0 0 1 0 1
0 1 1 1 1 0 0 1
1 0 0 0 0 1 1 0
1 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 1 1 0
1 0 1 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 1 0 1
1 1 0 1 1 0 0 1
1 1 1 0 0 1 0 1
1 1 1 1 1 0 0 1
De acuerdo con la tabla, se plantea el mapa de Karnaugh. Se plantea solo para
las luces verdes, ya que se entiende que la luz roja es la negacin de la luz verde.
As
VERDE EO
XY ZW
00 01 11 10
00 1 1 0 0
01 1 1 1 0
11 0 1 1 0
10 0 0 0 0
La expresin a partir de la tabla es
VERDE EO= XZ+YW
Y VERDE NS
XY ZW
00 01 11 10
00 0 0 0 1
01 0 0 0 0
11 0 0 0 0
10 1 0 0 1
Entonces la expresin queda
VERDE NS=YZW+XYW=YW(Z+X)
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DISEO, IMPLEMENTACIN Y PUESTA EN MARCHA DEL CIRCUITO LGICO PARA CONTROLAR EL SEMFORO
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LISTADO DE DISPOSITIVOS ELECTRNICOS UTILIZADAS EN EL DISEO
Para el semforo
4 integrados AND referencia 7408
6 integrados NOT referencia 7404
2 integrados OR referencia 7432
4 pulsadores, normalmente abierto
4 resistencias de 10 K
4 diodos led
Para los tanques
2 integrados OR referencia 7432
1 integrado AND referencia 7408
3 resistencias de 10k
1 resistencia de 100
4 pulsadores, normalmente abierto
1 led
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Caractersticas tcnicas de cada componente
Parmetro 7408
Tensin de alimentacin Vcc 5 0.25
Tensin de entrada nivel alto VIH 2.0 a 5.5
Tensin de entrada nivel bajo VIL -0.5 a 0.8
Tensin de salida nivel alto VOH
condiciones de funcionamiento: VCC = 4.75, VIH = 2.0
2.4 a 3.4
Tensin de salida nivel bajo VOL
condiciones de funcionamiento: VCC = 4.75, VIL = 0.8
0.2 a 0.4
Corriente de salida nivel alto IOH mx -0.8
Corriente de salida nivel bajo IOL mx 16
Tiempo de propagacin 15.0
]Descripcin de las terminales del CI 7408
Configuracin 7408
Pin 1: La entrada A de la compuerta 1.
Pin 2: La entrada B de la compuerta 1.
Pin 3: Aqu veremos el resultado de la operacin de la primer compuerta.
Pin 4: La entrada A de la compuerta 2.
Pin 5: La entrada B de la compuerta 2.
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Pin 6: Aqu veremos el resultado de la operacin de la segunda compuerta.
Pin 7 Normalmente GND: Es el polo negativo de la alimentacin,
generalmente tierra.
Pin 8: Aqu veremos el resultado de la operacin de la cuarta compuerta.
Pin 9: La entrada B de la compuerta 4.
Pin 10: La entrada A de la compuerta 4.
Pin 11: Aqu veremos el resultado de la operacin de la tercer compuerta.
Pin 12: La entrada B de la compuerta 3.
Pin 13: La entrada A de la compuerta 3.
Pin 14 Normalmente VCC: Alimentacin, es el pin donde se conecta el
voltaje de alimentacin de 5 0.25 voltios.
Descripcin de las terminales del CI 7404
Parmetro 7404
Tensin de alimentacin Vcc 5 0.25
Tensin de entrada nivel alto VIH 2.0 a 5.5
Tensin de entrada nivel bajo VIL -0.5 a 0.8
Tensin de salida nivel alto VOH condiciones de funcionamiento: V CC = 4.75, VIL = 0.8
2.4 a 3.4
Tensin de salida nivel bajo VOL condiciones de funcionamiento: V CC = 4.75, VIH = 2.0
0.2 a 0.4
Corriente de salida nivel alto IOH mx -0.4
Corriente de salida nivel alto IOL mx 16
Tiempo de propagacin 10.0
Cuadro de propiedades
Cicuito Integrado: Operador:
Tecnologa: Puertas:
Entradas: Cpsula:
Comentario:
7404, NOT TTL 6 1 por puerta DIP 14 pins X
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CIRCUITO INTEGRADO 7432
DENOMINACIN TCNICA
COMPUERTA DIGITAL OR
GRUPO/CLASE/FAMILIA
Descripcin: Dispositivos semiconductores y equipo relacionado
COMPUERTA OR DE DOS ENTRADAS
UNIDAD DE MEDIDA O PRESENTACION
chip o pastilla (UND)
DESCRIPCIN GENERAL
chip o pastilla semiconductor de silicio , la compuerta OR el circuitos base de la
serie 74 XX
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CONCLUSION
La electrnica digital nos ofrece un vasto conocimiento del mundo moderno,
esta es la tesis que se deriva de la realizacin de nuestro proyecto de trabajo y
nos deja entre dicho que es un mundo fascinante, lleno de mucha imaginacin,
es por esto que este proyecto es de gran importancia en nuestro mundo
profesional ya que la enseanza que deja es inconmensurable
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Pinto Aparicio, M.(2009).Mdulo Sistemas Digitales
Bsicos.Bucaramanga:Unad.
Simulador de Circuitos Proteus 7.7.Descargado el 4 de diciembre de
2012.En http://www.tknologyk.net/2011/08/27/proteus-v7-7-portable-
simulador-de-circuitos-electronicos-n_n/
Sumadores Lgicos.30 de abril de 20012.En
http://www.pdfqueen.com/pdf/74/74ls83-sumador/
Montaje de electrnica(s,f). descargado el 4 de diciembre de 2012 de
la pgina web
https://rapidshare.com/#!download|881p12|131617006|Montajes_de_Ele
ctronica.rar|3895|0|0
Electrnica Digital, Teora, Problemas Y Simulacin 2012
Montaje electrnico para el aficionado. H. Shreiber
Electrnica transistorizada e integrada por M. S kIver
Circuitos integrados y dispositivos semiconductores
Lecciones de electrnica digital. Miguel Blanes