PROYECTO DE CIRCUITOS DIGITALES II: SEMAFORO

Características del proyecto:

Se mostrara un descuento de 15 a 0 en dos displays, el primero de color rojo y el segundo de color verde, este a su vez controlara un semáforo de dos direcciones, de los cuales el color rojo se mostrara cuando se muestre el descuento en el display rojo y lo mismo para el verde; el amarillo estará incorporado dentro del descuento de 15 - 0 para el color verde, pero en el intervalo de descuento de: 5 – 0.

Lógica del circuito:

Siguiendo las condiciones dadas:

- Se implementara dos contadores en modo descendente para los intervalos de tiempo, este a su vez tendrá que cargarse a 15 después que llegue a 0 (en el siguiente pulso en alto generado por un 555 en modo astable) , para lo cual se utilizará un multiplexor que permitirá pasar el pulso hacia el pin de carga.

Detalles de los C.I. a utilizar:

Contador Ascendente y Descendente de Décadas (BCD) 74LS192: Este contador cuenta con los siguientes pines:- UP: Se activa en 1 lógico, para conteo ascendente.- DN: Se activa en 0 lógico, para conteo descendente.- D: Valores que se cargaran cuando se utilice la opción PL (carga).- Q: Salidas del contador.- TCU: acarreo para cuando llegue a 9 las salidas Q en modo ascenso.- TCD: acarreo para cuando llegue a 0 las salidas Q en modo descenso.- PL (carga): Se activa en 0 lógico; carga los valores lógicos de D hacia las salidas lógicas Q.- MR (Master Reset): Se activa en 1 lógico, lleva las salidas Q al nivel lógico 0.

Mux (Multiplexores): Son selectores que controlan el envio de pulsos , para este proyecto solo utilizaremos un mux de dos canales : El primer canal (salida positiva) para que ira hacia el PIN de descenso y la segunda (salida invertida) que se dirigirá hacia el pin PL (carga) - La entrada puesta en 1 lógico como se muestra en la siguiente figura activara la salida invertida , esto

significa que tendrá los valores invertidos de la entrada de pulsos , cuando esto ocurra la entrada de pulsos hacia DN tomara el valor de 0 lógico quedando inhabilitado el descuento.OBS: se tuvo que invertir esta salida ya que el PIN de carga se activa en 0 lógico y se desactiva en 1 lógico.

- Cuando la entra esta puesta a 0 lógico como se muestra en la figura , activara la entrada de pulsos DN el cual tomara los valores de la entrada de pulsos

74LS74 (Flip Flop tipo D): Estos nos ayudaran a darle orden a cada color del semáforo tomando Q una dirección y “Q negado” la otra

74LS48 (Decodificadores): Debido a que las salidas de datos de los contadores son en BCD , tenemos que decodificarlos para así llevarlos a un display de 7 segmentos.

2N2222 (TRANSISTOR BJT): Este transistor está trabajando en modo switch; como se puede observar en la figura, tenemos 4 display , de los cuales los dos que están en el orden inferior están controlados con un BJT modo switch: ON que permitirá seguir el recorrido del cátodo común a GND ; mientras que la parte superior esta controlados también con BJT en modo switch: OFF, inhabilitando el recorrido del cátodo común hacia GND y seguidamente evitando que se muestren los datos.

Simulación del circuito:

Parte 1: Para condicionamos a los contadores con la ayuda de los multiplexores para que siga la secuencia 15-0-15, OBS: la entrada de pulsos controlada con un flip flop tipo D a la entrada a través de su salida Q con la ayuda de una compuerta AND

Parte 2:Una vez concluido la parte 1, lo siguiente a hacer fue adherir un flipflop tipo D para darle el orden a las direcciones de la siguiente forma:

Color Azul : representa la salidas de Q y Q negado , notamos que en un flip flop las salidas Q e invertida jamás toman los mismos valores lógico ; así que cuando Q este a 1 activara el semáforo superior en color rojo mientras que en su negado estará a 0 entonces la salida del semáforo inferior en color verde (aquí viene la condición del amarillo, que aplicando un poco de lógica combinacional hicimos que en la posicion5-4-3-2-1-0 active el color amarillo y desactive el color verde del semáforo inferior), unas vez que el contador termine su ciclo de 15 a 0 , el mismo pulso que activara la carga también activara el cambio de estado del FLIP FLOP por medio de la entrada del CLK , y viceversa para la siguiente situación

- OBS1: Los colores rojo , amarillo y verde indican los caminos por donde la corriente activa el mismo color del semáforo.

- OBS2: El recorrido del la línea azul también llega a los BJT 2N2222 el cual actuara como switch cuando circule la corriente por las resistencias. R2,R5 ,R1 y R6 mostrando según su caso el descuento en el display del mismo color que va en el semáforo.

Una vez terminada la simulación nos quedara de la siguiente forma: