FISICA ELECTRONICA
Paso 4 - Explorar los fundamentos y aplicaciones de la Electrónica Digital
Alumnos Alumnos SONIA ALEXANDRA VALENCIA ATUESTA Cód. 41.241.857
ALEXANDER ALEXANDER ARBOLEDA ARBOLEDA CARDONA CARDONA Cód. 79.767.582
Tutor ING. WILMER HERNANDEZ GUTIERREZ
UNIVERSIDA NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD San José del Guaviare Noviembre de 2017
OBJETIVOS
Conocer la teoría básica de los conceptos de la electrónica digital. Analizar los diferentes tipos de circuitos que existen en la electrónica. Y la aplicación de cada una de ellas.
comprender la forma en que operan los circuitos en los diferentes equipos electrónicos que los utilizan.
Actividad individual
1. Cada integrante del grupo debe elegir una de las siguientes funciones Booleanas, simplificarlas, implementar el circuito asociado y dibujar el diagrama de tiempos correspondiente. Haciendo la comprobación en el simulador y marcando las simulaciones con sus datos personales. -
AB +A’C+ABC+BCD’+ CD+BD’+ACD ADB+C’D+BC’D+ADC ABC’+BCD’+A’C+ABD+AC BC’D+ACD+BC’+AC’D+BCD ABD’+ACD’+BCD’+AD
RESPUESTA 1. Cada integrante del grupo debe elegir una de las siguientes funciones Booleanas, simplificarlas, implementar el circuito asociado y dibujar el diagrama de tiempos correspondiente. Haciendo la comprobación en el simulador y marcando las simulaciones con sus datos personales.
+ ′ + + ′ + + ′ + + ′ + ′ + + ′ + + + ′ + ′ + ′ + + ′ + ′
+ ′ + ′ +
+ ′ + ′ + ′ + + + ′ + ( + ) + ′
′ + ′ + ′ + + ′ + ′ + + ′ + + ( ′ + ) +
′ + + ′ + ′ + + + ′ + ′ + + ′
( + ) + ′
′ + ′ + ′ + ′ ( + ) + ′ + (′ ( + ) + ) + ′ ( + + ) + ′
2. Realice el montaje de los siguientes circuitos y a partir del datasheet de cada uno de los integrados, describa el funcionamiento de los mismos, identificando que tipo de circuito es.
Tenga en cuenta que las simulaciones deben estar marcadas con sus datos personales directamente en el simulador. RESPUESTA:
El circuito es un contador digital de 0 a 9 (1 a 10), el elemento 4017 es un circuito contador que recibe una entrada de reloj que ante cada flanco de subida realizará un conteo ascendente, el cual será visualizado en una serie de Leds. Ingresando una frecuencia de 1Hz realizara el conteo cada segundo.
Nuevamente encontramos un circuito contador digital, en esta ocasión el elemento 7163 es un contador binario, al cual se le puede cargar un valor de inicio o realizar un conteo normal, a su salida se encuentran 4 bits de los cuales para este circuito solo se hará uso de tres de ellas, estas salidas se encuentran conectadas al elemento 74ls138 el cual será el encargado de decodificar la cuenta binaria procedente del contador, este cuenta con tres entradas permitiendo generar una salida de hasta 8 bits negativos, los cuales serán representados en una serie de Leds los cuales permitirán visualizar la cuenta.
3. A partir de la siguiente tabla de verdad diseñe el circuito que responda a la misma y valide su funcionamiento en el simulador por medio del diagrama de tiempos. A B C D Out 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 X 0 1 0 0 X 0 1 0 1 X 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 a. Haga uso del mapa de karnaugh para simplificar el diseño e impleméntelo como un subcircuito, donde las entradas estarán controladas por un dipswitch en configuración Pull-up. b. Tenga en cuenta que la X representa estados que pueden tomar valores 1 o 0 y pueden emplearse para simplificar el diseño. RESPUESTA Mapa por Suma de Productos
c.
C'D'
C'D
CD
CD'
A'B'
0
1
X
0
A'B
X
X
0
0
AB
1
0
1
0
AB'
1
1
1
0
C'D'
C'D
CD
CD'
A'B'
0
1
3
2
A'B
4
5
7
6
AB
12
13
15
14
AB'
8
9
11
10
= ′ + ′ ′ +
Actividad Colaborativa
4. El grupo debe adicionar los siguientes componentes digitales al circuito que permite suministrar de forma automática la comida a un acuario de peces ornamentales:
a. Se debe incluir un contador que determine el número de veces que se le ha dado de comer a los peces, este va de 0 a 99.
b. Se debe cambiar el motor, por un motor paso, que deberá dar 15 pasos para suministrar la ración de comida a los peces (El circuito de control del motor debe ser implementado con la ayuda de un contador o registro de desplazamiento controlado por medio de un 555). c. Se debe incluir un circuito que basado en un sensor LM35 envíe una alerta si la temperatura del acuario está por debajo de los 22°C o por encima de los 27°C. RESPUESTA:
Al circuito alimentador de peces que se diseña para el trabajo anterior se le deciden realizar unas modificaciones. La primera de ellas es agregarle un contador que ira de 0 a 99 con la intención de saber cuántas veces han sido alimentados los peces, para esto se le añaden dos contadores de décadas 74ls90 la cual va a la salida del circuito encargado del control de número de veces que se alimenta a los peces. Por CKA (Input1) ingresamos un pulso, cuando se produce el ciclo completo (sube y baja una vez al menos) suma uno y lo suma a un contador binario, que son las salidas Q. Las entradas R son las del reset. Pueden servir para resetear a 0 o a 9. Para ingresar la segunda década observamos que al llegar al 8 y al 9 el binario correspondiente a estos dos números pone un 1 en el pin Q3. Y cuando pasa a 0, ese 1 ya no está. Aprovechamos esto como si fuera un pulso, y por eso conectamos el CKA del segundo contador al Q3 del primero. Finalmente, estas salidas van al decodificador 7447 encargado de convertir el dato para que pueda ser visualizado en los displays.
Por otra parte, el circuito en esta ocasión tiene un motor paso a paso para alimentar a los peces el cual está controlado por un 555 que envía una serie de pulsos a un dispositivo 74ls192 quien controlara los pasos que del motor para alimentar a los peces.
BIBLIOGRAFIA
https://es.scribd.com/doc/69031582/MODULO-FISICA-ELECTRONICA-1
https://sites.google.com/site/utnfisicaelectronica/libros-2
