Regional Distrito Capital Sistema de Gestión de la Calidad

GUIA APRENDIZAJE 7Detectar el problema que origina la falla en el equipo de video digital, siguiendo el procedimiento técnico establecido por el fabricante y la empresa. (28010204403)

Detectar el problema que origina la falla en la cámara de video, siguiendo el procedimiento técnico establecido por el fabricante y la empresa. (28010204503)

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Control del Documento

Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

Autores Diego Cabrera Formador Docentes

Enero 2013

Asesoría PedagógicaRevisiónAprobación

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1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUIA DE APRENDIZAJE

PROGRAMA DE FORMACION: 839305 Técnico en mantenimiento de equipo electrónico de Audio y Video

PROYECTO DE ASOCIADO: Diseño de prototipos para visualización de caracteres basado en Led

MODALIDAD DE FORMACION: Combinada

ACTIVIDAD DEL PROYECTO: Análisis de circuitos en equipos electrónicos de audio y video con herramientas, instrumentos y equipos para mantenimiento.

RESULTADOS DE APRENDIZAJE:

28010204403 Detectar el problema que origina la falla en el equipo de video digital, siguiendo el procedimiento técnico establecido por el fabricante y la empresa.

28010204503 Detectar el problema que origina la falla en la cámara de video, siguiendo el procedimiento técnico establecido por el fabricante y la empresa.

TAREA DE APRENDIZAJE Y DURACION

01. Tratamiento analógico y digital de la información 02. Sistemas de numeración: decimal, binario, hexadecimal03. Puertas lógicas: tipología, funciones , características 04. Circuitos digitales combinacionales y secuénciales

05, Circuitos de Conversión A / D Y D / A ( A, C )06, Tipo y características de circuitos analógicos y digitales: rectificadores, amplificadores, multivibradores, fuentes de alimentación, básicos de control de potencia, básicos de control de tiempo, combinacionales, secuénciales

Total tiempo 20 horas primer resultado 20 horas segundo resultado de aprendizaje

2. CARACTERIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE

2.1 Introducción La electrónica de entretenimiento de audio y video está inmersa en la actualidad en el ámbito digital, no se escapa de la influencia de los ceros y los unos. Como en la mayoría de aparatos electrónicos contemporáneos la electrónica digital está dominando sus circuitos y lógicas de operación, como técnicos de reparación y mantenimiento de artefactos de entretenimiento debemos conocer y manipular adecuadamente los elementos digitales con los cuales están diseñados e implementados estos aparatos.

Desde el computador en donde está leyendo este documento hasta el aparato de sonido con el cual escucha su música está presente la tecnología binaria, enfocar sus sentidos e inteligencia a comprender y manipular los elementos digitales es una necesidad apremiante para usted, si desea triunfar en esta profesión es el momento de iniciar a cimentar bien sus conocimientos de electrónica digital, estos conocimientos, serán la mejor herramienta para poder reparar y mantener en adecuado funcionamiento cualquier aparato electrónico.

Las siguientes practicas y actividades si se realizan en forma metódica y cuidadosa, usted, adquirirá mayor destreza en la manipulación de componentes y circuitos integrados necesarios en el

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despliegue y manejo de datos en forma multiplexada y además podrá asimilar fácilmente los temas a tratar, los cuales progresivamente adquirirán un mayor grado de complejidad.

2.2 Tarea de Aprendizaje

2.2.1 ACTIVIDAD 7 Construir la tabla de la verdad de los circuitos lógicos siguientes, en donde “1” es cuando se presiona el pulsador A y “0” cuando el pulsador A no está presionado. Si la lámpara prende es “1” si está apagada es “0”.

Figura 1

Construir la tabla de la verdad de los siguientes circuitos lógicos:

Figura 2

TABLA DE LA VERDADINTERRUPTOR A LAMPARA

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Envié la evidencia de esta actividad en un archivo en Word por el enlace habilitado en la plataforma BB.

2.2.2 ACTIVIDAD 8 Lea el capítulo 19 del libro Electrónica Aplicada de Pablo Alcalde San Miguel y realice un mapa conceptual para ser expuesto en el ambiente de formación.

Realice los circuitos propuestos para comprobar el funcionamiento de las compuertas lógicas desde 19.1 a 19.7. Muestre a su instructor técnico el resultado de las prácticas.

Capitulo 19

TABLA DE VERDAD

TABLA DE VERDAD

A B S A B S

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2.2.3 ACTIVIDAD 9 Circuitos digitales de audio video Ver archivo adjunto para desarrollar esta actividad, las evidencias serán entregadas en el ambiente de formación según se indican

Circuitos digitales Audio y Video

2.2.4 ACTIVIDAD 10 Compuertas lógicas y tabla de verdad, Utilice una tabla de pruebas y monte el circuito que se indica en la figura 3 y compruebe si cumple con la tabla de verdad. Entregue el circuito funcionando a su instructor técnico en el ambiente de formación.

Figura 3 Circuito secuencial

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2.2.5 ACTIVIDAD 11 En materiales del curso usted encontrará varios archivos con información del algebra de Boole , mire el video que se encuentra en el enlace:

http://www.youtube.com/watch?v=Ahm8qfy_Mws

Con base en las lecturas propuestas y los contenidos encontrados en el libro Electrónica Aplicada, Capitulo 19 y 20 desarrolle los ejercicios de simplificación de circuitos lógicos utilizando el método de Algebra de Boole.

1. Simplificar la función Booleana: F = X`Y`Z` + XY`Z` + X`YZ` + XYZ` + XYZ

2. Por medio del Software Proteus realizar la simulación de la función sin simplificar y encontrar la tabla de verdad.

3. Una vez encontrado la función simplificada hacer la simulación con las nuevas compuertas y comparar la tabla de verdad de la función completa y la de la función simplificada.

4. Enviar los dos archivos de Proteus uno con la simulación de la función completa y otro con la simulación de la función simplificada, DENTRO DE LA ZONA DE TRABAJO Y JUNTO A LAS COMPUERTAS ESCRIBIR LA TABLA DE VERDAD.

Envié la evidencia de esta actividad en un archivo en Word por el enlace habilitado en la plataformaBB.

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Figura 4 Circuito simplificado

2.2.6 ACTIVIDAD 12 Utilizando un software de simulación hacer el circuito combinacional simplificado que permita generar los caracteres que se indican en un visualizador de 7 segmentos de cátodo común en donde las entradas al circuito sea un arreglo de 3 bits encargados de generar los números en binario 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Para esta actividad realizar:

1- Tabla de verdad 2- Ecuación binaria por cada uno de los segmentos del visualizador3- Simplificación de la función binaria utilizando el algebra de Boole4- Simulación del circuito combinacional en Proteus

5- Implementación del circuito en Protoboard y entregar funcionando a su instructor técnico en

el ambiente de formación.

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Figura 5 Visualizador 7 segmentos

El visualizador a utilizar es el que se muestra, seleccionar el apropiado.

La secuencia de los caracteres a generar es la siguiente, con cada número binario se enciende uno o varios segmentos del visualizador de 7 segmentos, los led del visualizador se prenderán y apagaran según se indica en la figura 4 en el orden indicado:

Figura 6 Secuencia en la que se prenden los led del visualizador

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X Y Z a b c d e f g0 0 0 1 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 0 10 1 0 1 0 0 1 0 0 00 1 1 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 01 0 1 0 0 0 0 0 1 01 1 0 0 1 0 0 0 0 01 1 1 0 1 1 1 1 1 1

Tabla de verdad

La tabla de verdad indica las condiciones que se han asignado al circuito combinacional el cual operará según las indicaciones propuestas, para encontrar el circuito utilizando compuertas lógicas aplicaremos los conocimientos del Algebra de Boole, la ecuación algebraica extractada de la tabla de verdad para el segmento a del visualizador y considerando la FORMA NORMAL DISYUNTIVA así:

a = X’ Y’ Z’ + X´ Y Z´ De la tabla de verdad la forma normal disyuntiva es F(a) = 0,2 que corresponde a la forma suma de productos SOP.

Esta ecuación es la mínima y no se reduce más. Utilice el software BOOLE-DEUSTO Entorno de Análisis y Diseño de Sistemas Digitales.

El circuito con compuertas AND y OR que implementa está ecuación es el siguiente:

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a = X’ Z’

La actividad a desarrollar es implementar la tabla de verdad completa para los demás segmentos – La ecuación SOP normal disyuntiva – Reducción del circuito empelando algebra de Boole o Mapas de Karnaugh – Implementación del circuito combinacional – Simular el circuito para todos los segmentos y Montaje del circuito en protoboard. Los integrados a utilizar son el 7411, 7404, 7432, 7408.

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Envíe el archivo con la simulación a la plataforma BB y presente a su instructor técnico el circuito funcionando en el ambiente deformación.

2.2.7 ACTIVIDAD 13 Ensamble el circuito combinacional que permita manipular tres motores de una bandeja de DVD de un teatro en casa en donde:

Salidas del circuito:M1: Motor abre y cierra la bandeja del DVD tiene dos puntos de control M1A y M1B

M2: Motor hacer girar el DVD para ser leídoM3: Motor que posiciona a la unidad óptica en el track tiene dos puntos de control M3A y M3B

Las entradas del circuito secuencial son:SW1: Interruptor detecta fin de apertura de la bandejaSW2: Interruptor detecta fin de movimiento motor de track

Botones de control:O:Open/Close cierra y abre la bandejaT: Stop para el movimiento de M2A: Pause para el movimiento de M2 y M3Y: Play pone en funcionamiento M2R: Reverse gira motor M3 en sentido anti horario, M2 está girando

F: Forward gira motor M3 en sentido horario, M2 está girando.

Figura 8 Mecanismo de DVD con motores

Genere la tabla de verdad para este circuito en donde cada entrada cumpla una función para que el sistema de la bandeja del DVD ejecute apropiadamente su trabajo. Una vez tenga la tabla de verdad simplifique las ecuaciones y simule el circuito secuencial que realice las tareas propuestas.

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BOTONES DE CONTROL M1M2 M3

O T A Y R FSW1

SW2  

M1A

M1B

M2

M3A

M3B

Tabla botones DVD

Entregue a su instructor técnico el circuito simulado en Proteus, envié el archivo por el enlace de la plataforma BB. La evidencia de esta actividad es el archivo generado en el simulador, enviar por el enlace habilitado en la plataforma BB.

Para esta actividad el circuito de control de giro de los motores es el PUENTE H utilizando transistores como el de la figura siguiente:

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Puente H a base de transistores

2.2.8 ACTIVIDAD 14 Circuito visualizador con led: Con la intervención del instructor técnico monte en una tabla de pruebas o en baquelita de doble capa, el siguiente circuito, Figura 8, teniendo en cuenta los pasos a seguir para tener éxito en el montaje y análisis del circuito digital visualizador con base a leds.

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Figura 8 Circuito visualizador cátodo común con base en leds

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Figura 9 Visualizador ánodo común MODIFICADO

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Para montar el circuito de la Figura 8 utilizar los siguientes componentes:

- Dos tablas de pruebas- Tres visualizadores de 7 segmentos cátodo común- Siete resistencias de 100Ω ¼ w- Tres resistencias de 220Ω ¼ w- Una resistencia de 390Ω ¼ w- Una resistencia de 1KΩ ¼ w- Un potenciómetro o reóstato pequeño de 1MΩ- Dos condensadores de 0.01µF cerámicos- Un led - Un IC 74LS74 (U1A:U1B)- Un IC 74LS04 (IC4)- Un IC 74LS08 (IC3)- Tres IC 74LS126 (IC5-IC6-IC7)- Un IC 74LS48 (IC8)- Tres transistores 2N222 (Q1-Q2-Q3)- Tres Dil Switch de cuatro SW (DSW1-DSW2-DSW3)- Una fuente de voltaje de 5 V a 1 Amp- Condensadores y resistencias varias para modificar la frecuencia del oscilador- Un conector para bus de datos de 14 pines

Para montar el circuito de la FIGURA 9 debe modificar los componentes porque los visualizadores son diferentes, en el circuito de la figura 8 son cátodo común en la Figura 9 son ánodo común y por lo tanto debe cambiar el decodificador, además se utiliza el contador 74HC4024 en lugar de los Flip flop tipo D.

Antes de comenzar a ensamblar el circuito defina claramente cuál de los circuitos va a realizar, porque esto tendrá implicaciones en el momento de adquirir los componentes.

En esta guía se explica el ensamble del circuito de la Figura 9..

Esta actividad debe ser realizada en grupos de 4 personas máximo

Paso 1: Busque en Internet la hoja de especificaciones de todos los integrados que se utilizarán en el circuito, haga un cuadro resumen de cada integrado indicando: configuración de los pines y tabla de verdad.

Paso 2: Utilizando software (Proteus) haga la simulación del circuito y con el osciloscopio virtual tome las medidas en los puntos de prueba TP´s desde TP1 a TP14 y copie en un archivo de Word cada una de las señales que indica el osciloscopio, estas deberán ser presentadas a su instructor técnico para el análisis y medida con el circuito y osciloscopio real, hacer las respectivas comparaciones y sacar conclusiones de las dos medidas: simulada y real.

Paso 3: Haga la distribución de los componentes, circuitos integrados, buses de datos, fuente de alimentación y visualizadores de siete segmentos sobre una tabla de pruebas y presente el plano por escrito de la ubicación de cada componente a su instructor técnico. Este plano se utilizará para verificar el circuito una vez este montado y debe reflejar la realidad del circuito montado.

Paso 4: Inicie el cableado del circuito evitando las conexiones erróneas, Comience por alambrar el

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oscilador, verifique los puntos de prueba TP1 y TP2, antes de continuar cableando los demás componentes. La frecuencia que debe generar este oscilador será de 180 Hz con el potenciómetro a máximo recorrido.

Paso 5: Led1 servirá para monitorear el funcionamiento del oscilador, mida la frecuencia con el osciloscopio y de ser necesario haga las correcciones para obtener la frecuencia deseada.

Paso 6: Coloque los visualizadores de tal forma que no se muevan fácilmente (no los pegue) y empiece a alambrarlos teniendo en cuenta de unir todos los segmentos comunes, es decir, los segmentos identificados como a del primer visualizador debe estar unido a los segmentos a del segundo y tercer visualizador, los segmentos b, c, d ,e, f y g de todos los visualizadores deben estar interconectados entre ellos, aproveche para colocar el IC8 e interconectarlo a los visualizadores por medio de las resistencias de 100Ω. Deje flotando o conecte a VCC los terminales 3,4 y 5 del IC8. Conecte el IC8 a VCC y Tierra.

Paso 7: Energice el IC8 y los visualizadores y compruebe su funcionamiento, para verificar si los visualizadores están ok, coloque momentáneamente el PIN 3 (LT) del IC8 a tierra. Si el acoplamiento entre el decodificador y los visualizadores es correcto, todos los 7 segmentos de estos deben encender, si alguno no enciende haga las correcciones necesarias, deje el pin 3 nuevamente flotando o conectado a VCC.

Paso 8: Coloque los tres IC tres estados IC5, IC6, IC7 y proceda a alambrarlos al decodificador, siga el plano y evite aglomerar los cables, hágalo de manera ordenada puesto que este será el bus de datos principal y las conexiones erróneas originarán daños en sus componentes y perdidas de dinero y tiempo. Para alambra el bus de datos usted debe estar relajado y concentrado en lo que está haciendo.

Paso 9: Coloque los DIL SW, si usted tiene DIL SW de mas interruptores los puede utilizar siempre y cuando tenga claro la posición de los bit de menor y mayor peso. Verifique que cada unidad interruptora este operando, para estos utilice un óhmetro y mida continuidad. Coloque el conector J1 de 14 pines que será utilizado posteriormente como puerto de entrada para operar el circuito con un micro controlador.

Paso 10: Forme un punto de conexión común con los 4 terminales habilitadores de las compuertas tres estados del IC5 (pines 13, 10, 1 y 4) y póngalas a tierra, repita el mismo procedimiento para los IC6 y IC7 y verifique que estén operando adecuadamente según la tabla de verdad de los IC´s.

Paso 11: Energice el circuito que esta alambrado con los integrados IC5, IC6, IC7, IC8 y visualizadores, ponga en alto los pines de los circuitos tres estados que se puso a tierra en el paso anterior con éste procedimiento verificará el funcionamiento de los integrados IC5, IC6 , IC7 hágalo uno a la vez, si encuentra fallas haga las correcciones. En el DSW01 coloque el binario 0110 = 6base10 y habilite el IC5 y ponga en VCC la base del transistor Q1, debe aparecer en el visualizador el número 6, haga el mismo procedimiento con los IC6, IC7 y el visualizador asociada, puede colocar otro número binario, pruebe con 0111 = 7base10 para DSW2, 0101 = 5base10 para el DSW3, etc.

Paso 12: Alambre los circuitos integrados IC3 e IC4 que contiene las 4 compuertas AND y los negadores (este circuito combinacional se diseño utilizando la metodología explicada anteriormente con algebra de Boole, haga la comprobación de este circuito haciendo la tabla de verdad y generando la función lógica, presente este circuito a su instructor técnico y explique su funcionamiento). Realice las conexiones para obtener el equivalente al decodificador de 2 a 3 líneas. Luego, proceda a quitar la conexión de tierra que tienen los terminales habilitadores de los circuitos

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integrados IC5, IC6 e IC7 y alambre como se muestra en la Figura 1.

Paso 13: Energice el circuito y aplique ordenadamente a los terminales de entrada, pin 1 y 3 del IC4, los códigos binarios 00, 01, 10 y 11. Si las conexiones están bien, aplicando cada código al decodificador, debe aparecer este dato en forma decimal en los visualizadores. Con la combinación 00, debe mostrar el 6 en el visualizador izquierdo, con 01, el 7 en el visualizador central y con el 10 el 5 en el visualizador derecho. Con la combinación 11 no debe desplegarse ningún símbolo. Si usted tienen buenos conocimientos de electrónica digital puede modificar este circuito combinacional por otro que haga la misma operación, es un reto personal!.

Paso14: Comprobado el funcionamiento de los circuitos integrados IC3, IC5, IC5, IC6, IC7 e IC8 puede ahora conectar el contador IC2 (usted puede remplazar este contador por otro que haga lo mismo, lo puede hacer con el contador realizado en la guía anterior que utiliza flip flop tipo D, utilice dos flip flop para hacer la cuente de 00 hasta 11). Acople el sumador al decodificador de 2 a 3 líneas y al terminal de salida del oscilador.

Si las conexiones son correctas, con cada flanco descendente ( paso de 1 a 0 ), debe observarse el encendido secuencial de los tres visualizadores, de izquierda hace derecha.

Como alternativa este circuito se puede realizar en baquelita utilizando ARES para realizar el circuito.

Aumente la velocidad de multiplexado incrementando la frecuencia del oscilador por medio del potenciómetro RV1.

Presente el circuito funcionando, el plano, la simulación y las medidas a su instructor técnico en el ambiente de aprendizaje designado. Envié las siguientes evidencias: Plano de ubicación de componentes, simulación del circuito, medidas con el osciloscopio virtual en un archivo en Word, el análisis del circuito combinacional empleado como decodificador.

En el ambiente de aprendizaje el instructor técnico aplicará la lista de cheque que se indica en Evaluación de Aprendizaje con la cual se comprobará el funcionamiento del circuito y el grado de asimilación de los conocimientos de cada uno de los integrantes del grupo.

2.3 Proceso de Aprendizaje

Con la intervención del instructor técnico reciba la instrucción en el ambiente de aprendizaje sobre los siguientes temas:

Circuitos integrados con buffer tres estadosMultiplexoresDemultiplexoresVisualizadores con base a led ánodo común y cátodo comúnCircuitos digitales empleados en audio y video

Las tareas de aprendizaje que se van a desarrollar son:

01. Tratamiento analógico y digital de la información 02. Sistemas de numeración: decimal, binario, hexadecimal03. Puertas lógicas: tipología, funciones , características

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04. Circuitos digitales combinacionales y secuénciales

05, Circuitos de Conversión A / D Y D / A ( A, C )06, Tipo y características de circuitos analógicos y digitales: rectificadores, amplificadores, multivibradores, fuentes de alimentación, básicos de control de potencia, básicos de control de tiempo, combinacionales, secuénciales

2.4 Ambientes de AprendizajeDebe estar conformado por los siguientes elementos:- Bancos de trabajo- Sillas- Computadores- Internet- Equipos de sonido y video- Plantas de desoldar- Proyectores - Tablero

2.5 Evaluación del aprendizaje- Lista de cheque verificar circuito funcionando- Simulación del circuito- Resumen de las características y tablas de verdad de los circuitos integrados y visualizadores. - Plano del circuito en donde se indique la ubicación de los componentes, circuitos integrados y buses de datos- Medidas con el osciloscopio virtual en los puntos de prueba- Análisis del circuito secuencial utilizado para habilitar los circuitos tres estados, explicar funcionamiento.

2.6 ConclusionesEnvié un documento con las conclusiones sobre la visualización basada en leds, por que se observa los led prendidos todo el tiempo si se hace una visualización dinámica en cada led? Que frecuencia es la adecuada para que el ojo humano no detecte el parpadeo de las imágenes. 2.7 Bibliografía-E-Libro CIRCUITOS Y SISTEMAS DIGITALES Departamento de Electrónica y comunicaciones Universidad Pontifica de Salamanca en Madrid Autor Juan González Gómez , - Mirar la presentación en Power Point Algebra Booleana.ppt- Electrónica digital y mantenimiento de computadores Numero 7, Electrónica Busher´s marzo de 1998-Electrónica aplicada – Pablo Alcalde San Miguel- Editorial Paraninfo