UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERÍA

SISTEMAS DIGITALES BÁSICOS 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 SIMÓN BOLÍVAR-CARTAGENA DE INDIAS

12 DE DICIEMBRE DE 2012

INTRODUCCIÓN En este diseño de circuito lógico, se nos convierte en la base para que nos familiaricemos con el diseño de dispositivos electrónicos, que nos van a permitir en un futuro dar soluciones a necesidades sentidas en nuestro diario vivir. Asi que la ampliación de ideas renovadas, actualizadas y la búsqueda de senderos válidos a la hora de tomar decisiones referentes al diseño e implementación de circuitos electrónicos digitales es grandísima.

La temática a trabajar está en el contenido del módulo de Sistemas Digitales Básicos, el cual contiene información relevante orientada al diseño e implementación de circuitos lógicos. En la construcción de estos dos circuitos nos profundizara en temas como operaciones binarias, lógica combinacional, familias de integrados digitales existente, en fin el conocimiento será extenso y porque no decirlo así, maravilloso.

Actividades a Realizar: Realizar el diseño e implementación de los circuitos digitales de los problemas planteados. El grupo colaborativo debe elaborar un documento que contenga lo siguiente:

Tabla de Verdad

Simplificación

Circuito lógico

Diagrama de Conexión

Demostración del funcionamiento del circuito

Listado de dispositivos electrónicos utilizadas en el diseño e

implementación de los circuitos electrónicos

Especificaciones técnicas de cada uno de los dispositivos

electrónicos utilizados.

OBJETIVO GENERAL

Elaborar el diseño de circuitos lógicos mediante problemas planteados, indicando

su tabla de verdad, su simplificación, su circuito lógico, su diagramada de

conexión y demostrar su funcionamiento.

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 líquido de los tanques T1 y T2 sobrepasa el nivel predeterminado, el sistema cuenta con sensores de nivel de líquido. Existen sensores de temperatura en los tanques T3 y T4, los cuales indican cuando la temperatura en los mismos está por debajo del límite permitido. En el sensor de nivel de líquido las salidas T1 y T2 son BAJAS, cuando el nivel está 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 está dentro del rango establecido, y ALTAS cuando la El grupo colaborativo debe realizar el diseño, implementación y puesta en marcha el circuito lógico que cumpla con lo siguiente: El circuito lógico 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 expresión lógica 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

PLANTA INDUSTRIAL QUE REALIZA EL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE

CUATRO TANQUES DENOMINADOS T1, T2, T3 Y T4.

Problema # 2 La figura muestra el cruce de una calle principal, existe un cruce alterno. Los carriles X y Y cuentan con sensores de detección de vehículos (vía principal) y en los carriles X y Z (cruce alterno). El sensor entrega salidas BAJAS, cuando no pasa ningún vehículo. El semáforo debe cumplir la siguiente lógica:

Si los carriles X y Y están ocupados, el semáforo E-O estará en verde.

Si X o Y están ocupados pero W y Z no lo están, el semáforo E-O estará en verde.

Si X y Y están ocupados pero W y Z no lo están, el semáforo N-S

estará en luz verde.

Si X o Y están ocupados en tanto que W y Z no lo están el

semáforo N-S también estará en verde.

Cuando no hayan vehículos transitando, el semáforo E-O estará en

verde. El grupo colaborativo debe realizar el diseño, implementación y puesta en marcha el circuito lógico para controlar el semáforo.

Para el desarrollo de los problemas tengan en cuenta lo siguiente: Una salida ALTA corresponde a un uno “1” lógico, una salida BAJA corresponde a un cero “0” lógico. La implementación de los circuitos lógicos la pueden desarrollar mediante simulador o realizando el montaje en protoboard de los mismos, los importante es que se demuestre el óptimo funcionamiento de los mismo. De acuerdo con las condiciones del problema se plantea la siguiente tabla de

verdad

SENSORES SEMÁFORO EO

SEMÁFORO 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 negación de la luz verde.

Así

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 expresión a partir de la tabla es

VERDE EO= X’Z’+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 expresión queda

VERDE NS=Y’ZW’+XY’W’=Y’W’(Z+X)

DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DEL CIRCUITO LÓGICO PARA CONTROLAR EL SEMÁFORO

LISTADO DE DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS UTILIZADAS EN EL DISEÑO

Para el semáforo

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

Características técnicas de cada componente

Parámetro 7408

Tensión de alimentación Vcc 5 ±0.25

Tensión de entrada nivel alto VIH 2.0 a 5.5

Tensión de entrada nivel bajo VIL -0.5 a 0.8

Tensión de salida nivel alto VOH

condiciones de funcionamiento: VCC = 4.75, VIH = 2.0

2.4 a 3.4

Tensión 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 máx -0.8

Corriente de salida nivel bajo IOL máx 16

Tiempo de propagación 15.0

]Descripción de las terminales del CI 7408

Configuración 7408

Pin 1: La entrada A de la compuerta 1.

Pin 2: La entrada B de la compuerta 1.

Pin 3: Aquí veremos el resultado de la operación de la primer compuerta.

Pin 4: La entrada A de la compuerta 2.

Pin 5: La entrada B de la compuerta 2.

Pin 6: Aquí veremos el resultado de la operación de la segunda compuerta.

Pin 7 Normalmente GND: Es el polo negativo de la alimentación,

generalmente tierra.

Pin 8: Aquí veremos el resultado de la operación de la cuarta compuerta.

Pin 9: La entrada B de la compuerta 4.

Pin 10: La entrada A de la compuerta 4.

Pin 11: Aquí veremos el resultado de la operación 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: Alimentación, es el pin donde se conecta el

voltaje de alimentación de 5 ± 0.25 voltios.

Descripción de las terminales del CI 7404

Parámetro 7404

Tensión de alimentación Vcc 5 ±0.25

Tensión de entrada nivel alto VIH 2.0 a 5.5

Tensión de entrada nivel bajo VIL -0.5 a 0.8

Tensión de salida nivel alto VOH condiciones de funcionamiento: V CC = 4.75, VIL = 0.8

2.4 a 3.4

Tensión 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 máx -0.4

Corriente de salida nivel alto IOL máx 16

Tiempo de propagación 10.0

Cuadro de propiedades

Cicuito Integrado: Operador:

Tecnología: Puertas:

Entradas: Cápsula:

Comentario:

7404, NOT TTL 6 1 por puerta DIP 14 pins X

CIRCUITO INTEGRADO 7432

DENOMINACIÓN TÉCNICA

COMPUERTA DIGITAL OR

GRUPO/CLASE/FAMILIA

Descripción: Dispositivos semiconductores y equipo relacionado

COMPUERTA OR DE DOS ENTRADAS

UNIDAD DE MEDIDA O PRESENTACION

chip o pastilla (UND)

DESCRIPCIÓN GENERAL

chip o pastilla semiconductor de silicio , la compuerta OR el circuitos base de la

serie 74 XX

CONCLUSION

La electrónica digital nos ofrece un vasto conocimiento del mundo moderno,

esta es la tesis que se deriva de la realización de nuestro proyecto de trabajo y

nos deja entre dicho que es un mundo fascinante, lleno de mucha imaginación,

es por esto que este proyecto es de gran importancia en nuestro mundo

profesional ya que la enseñanza que deja es inconmensurable

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Pinto Aparicio, M.(2009).Módulo Sistemas Digitales

Básicos.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 Lógicos.30 de abril de 20012.En

http://www.pdfqueen.com/pdf/74/74ls83-sumador/

Montaje de electrónica(s,f). descargado el 4 de diciembre de 2012 de

la página web

https://rapidshare.com/#!download|881p12|131617006|Montajes_de_Ele

ctronica.rar|3895|0|0

Electrónica Digital, Teoría, Problemas Y Simulación 2012

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