FACULT FACULTAD DE INGENIER I NGENIERÍA ÍA
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
MECANICA DEL MECANICA DEL CUERPO RIGIDO
“TRABAJO T2”
DOCENTE: CALLE, IVAN ARTURO
INTEGRANTES:
Casimiro Quispe, Luis Miguel Laynes Sanches, Heyner Colvert Mamani Ccoyo, Heber
Lima P!"# 2$%&
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D!'i(a)*"ia
El presente trabajo está dedicado a nuestra profesora por compartir en cada clase sus conocimientos con nosotros, asimismo a todas las personas ue nos apoyaron a la reali!aci"n de #ste informe, a nuestras familias, ue nos incentivan e inspiran a seguir adelante, y a nuestros compa$eros de clase, ue as% como nosotros tienen ansias por seguir aprendiendo&
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%+ RESUMEN
E'isten diferentes tipos de se$ales ue regulan el paso de los agentes ue intervienen en la circulaci"n( peatones, ciclistas, coches& )no de estas se$ales es el semáforo& El semáforo es la tercera se$al con mayor prioridad, *nicamente por detrás de los agentes y las se$ales de bali!amiento y circunstanciales& Los semáforos son se$ales luminosas ue indican ui#n debe pasar o detenerse, en el caso de un peat"n cuándo debe cru!ar una calle o en el caso de un conductor cuándo debe esperar porue es el turno de los peatones o cuándo circular& E'isten diferentes tipos de semáforo seg*n a ui#n est#n indicando el paso, si es a los peatones, de los coches o de los ciclistas, el semáforo de este proyecto está destinado al uso vehicular mas no al peat"n& El semáforo constara de un análisis detallado de una máuina de estado para la secuencia ue reali!ara el semáforo, al obtener el bucle de la máuina de estado lo siguiente será reali!ar el cálculo por medio de los mapas de +arnaugt y una l"gica secuencial de un contador implementado por flipflop&
2+ INTRODUCCIN
La historia del semáforo está marcada por una evoluci"n constante originada por las necesidades del hombre como muchos otros inventos e instrumentos& La intenci"n de regular la circulaci"n se ha dado desde la #poca de los romanos y sigue siendo un punto clave y esencial en hoy en d%a& El semáforo se cre" a principios del siglo pasado para resolver las aglomeraciones cada ve! más frecuentes de las ciudades& -ero la intenci"n de regular la circulaci"n y el tránsito vehicular se remonta a la #poca de los romanos& Estos *ltimos utili!aban antorchas en las cal!adas de la ciudad milenaria& Siglos despu#s se recre" el sistema para controlar la circulaci"n del tráfico ferrovial y fluvial& Estas se$ales lum%nicas ue controlaban tanto barcos como ferrocarriles son las antecedentes directas del semáforo actual& El primer semáforo ue controlaba el tráfico de la calle se instal" el ./ de diciembre de .010 en Londres en el e'terior del -arlamento y constaba de s"lo dos luces, una roja y otra verde, ue funcionaban con gas& Este hecho fue llevado a cabo el ingeniero británico 2&-& 3night, especialista en se$ali!aci"n ferroviaria e inventor de las luces de tráfico o semáforos&
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Hoy en d%a, las bombillas de los semáforos están perdiendo terreno y los semáforos LE4 se imponen, básicamente, por un ahorro considerable de energ%a, por su luminosidad y por su larga vida& Las lámparas de LE4 utili!an s"lo el ./5 de energ%a en comparaci"n con las bombillas incandescentes y tienen una vida *til 6/ veces superior& Eso conlleva a ue haya mayor fiabilidad del producto y más seguridad vial, porue los semáforos ahora fallan menos, a esto se le a$ade los circuitos l"gicos ue se clasifican en dos categor%as& Los grupos de puertas descritos hasta ahora, y los ue se denominan circuitos l"gicos secu#nciales& Los bloues básicos para construir los circuitos l"gicos secu#nciales son los flipflops& La importancia de los circuitos l"gicos se debe a su caracter%stica de memoria ya ue reali!an tareas programadas por medio del álgebra de 7oole&
-+ OBJETIVOS+ La familiari!aci"n con circuitos digitales& 8econocer y diferenciar los dispositivos electr"nicos básicos& 8eali!ar montajes de circuitos en el protoboard y verificar su funcionamiento& • • •
&+ MARCO TEORICO •
C98C)9:;S SEC)E
Los circuitos secu#nciales, de la misma forma ue los combinacionales, están constituidos por puertas l"gicas, y como en estos *ltimos, la escala de integraci"n de la mayor%a de los circuitos disponibles en catalogo es la MS9& Sin embargo, presentan unas caracter%sticas muy singulares ue describiremos a continuaci"n& = diferencia de los circuitos combinacionales, en los secuenciales, los valores de las salidas en un momento dado no dependen e'clusivamente de los valores aplicados en las entradas en ese instante, sino tambi#n de los ue estuviesen presentes con anterioridad& -uede ocurrir, por lo tanto, ue para iguales valores en las entradas se puedan obtener estados distintos en las salidas en momentos diferentes, la respuesta de un circuito de estas caracter%sticas, frente a una secuencia de valores aplicada a las entradas depende de su constituci"n f%sica& Los circuitos secuenciales tienen capacidad para recordar o memori!ar los valores de las variables de entrada& Esta operaci"n es imprescindible en los sistemas
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automáticos construidos con circuitos digitales, sobre todo en los programables, de los cuales nos ocuparemos más adelante& El almacenamiento o memori!aci"n de la informaci"n presente en la puerta del circuito se reali!a gracias a la e'istencia de unas variables denominadas de estado interno, cuyo valor se verá afectado por los cambios producidos en la combinaci"n binaria aplicada a la entrada& Los sistemas secuenciales as%ncronos& los circuitos secuenciales más elementales, capaces de almacenar, si no e'iste orden e'terior de cambio, la informaci"n en ellos contenida?, junto con los contadores y registros de despla!amiento, ue, como observaremos, son tambi#n circuitos secuenciales formados por una cadena de biestables& :odos estos dispositivos son de aplicaci"n general, y de importancia fundamental en cualuier sistema digital •
79ES:=7LES
Los biestables basculas o flipflops, son circuitos secuenciales constituidos por puertas l"gicas capaces de almacenar un bit, ue es la informaci"n binaria más elemental& =9 igual ue los circuitos secuenciales en general, los biestables tambi#n se pueden clasificar en s%ncronos y as%ncronos, como se muestra en la siguiente figura( •
7=SC)L=S =S@
Son auellas basculas ue carecen de impulso de reloj y, por lo tanto, la salida basculara en la medida en ue cambien las entradas& •
L= 7=SC)L= 8S >=S@
Es una de las básculas as%ncronas o tambi#n llamado latch, tiene las entradas del set y reset, trabaja con dos bits de entrada, el set pondrá la se$al de salida Q a uno y la se$al reset pondrá a cero la salida Q& •
L= 7=SC)L= 23
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Este tipo de bascula tiene la misma funci"n del latch 8S, trae una mejora ya no tiene el estado de indeterminaci"n en la salida Q cuando 2 y 3 son . el dato anterior ueda guardado o no cambia
•
EL :9ME8(
Las aplicaciones más comunes del C&9& 666 es como elemento tempori!ador& =unue combinándolo con otros elementos se usa como generador de se$ales, modulador, contador entre otros usos(
:empori!ador de precisi"n& Aenerador de pulsos& :empori!ador secuencial& Aenerador de retardos de tiempo& -ulsos con modulaci"n&
En general el C&9 LM 666 es un controlador altamente estable capa! de producir retardos de tiempo u oscilaci"n bastante e'actos& En el modo de operaci"n estable como oscilador, la frecuencia y el ciclo de trabajo son controlados con precisi"n por dos resistencias e'ternas y un condensador& 4e acuerdo con la hoja de especificaci"n del circuito LM 666, en el modo de operaci"n estable la frecuencia de trabajo está controlada por dos resistencias y un condensador& 4e acuerdo con la figura del montaje, las dos resistencias 8. de .3, 8B de 6/3>potenci"metro? y el condensador C. de ./ n y Du son los elementos ue componen el funcionamiento estable del integrado& En este modo se genera un pulso continuo controlado por las dos resistencias y el condensador&
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.+ MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO+
Matri! de Leds rojos& Matri! de Leds amarillos& Matri! de Leds verdes& :imer 666 lipflop j+ Cable ):Compuerta L"gica DLS/D Compuerta L"gica DLSFB Compuerta L"gica DLS/0 8esistencia 1&0 3G Capacitor de . -otenci"metro
-ara poder empe!ar armar nuestro circuito ay ue saber el funcionamiento de las compuertas l"gicas lo cual trataremos de dar una peue$a e'plicaci"n de estas&
Lo siguiente será reali!ar la tabla de verdad con las 6 entradas y las 1 salidas ue serán representadas por los semáforos una ve! hecha la tabla de verdad se tendrá ue reali!ar los mapas de +arnaugh&
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:abla de verdad con 6 entradas y 1 salidas&
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Mapas de +arnaugh& -ara 8. semáforo numero .
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-ara I. semáforo numero .
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-ara =. semáforo numero .
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-ara 8B semáforo numero B
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-ara IB semáforo numero B
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-ara =. semáforo numero B
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Las ecuaciones de los mapas de +arnaugh son las siguientes( 8.JK
8BJ=
I.J=C=7
IBJ K7 KC
=.J= BC
=BJ K BC
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Contador de 6its >/F.?
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7oceto de maueta de semaforo&
/+ CONCLUSIONES+
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En conclusi"n obtenemos ue despu#s de haber completad las actividades anteriores empe!aremos a comprender el funcionamiento del semáforo as% tambi#n de los componentes ue contienen ya ue podemos utili!ar conocimientos de materias anteriores ue hemos llevado ya ue esto ue hemos reali!ado lo podemos comparar con otros circuitos muy comunes para la construcci"n de ambas&
