LABORATORIO NRO. 2

Diseño de Circuitos Combinacionales

RESOLVER el problema para automatizar el RIEGO de una planta.

Se desea hacer un circuito de riego automático como el mostrado en la figura. El circuito

deberá accionar la bomba en las siguientes condiciones:

• El circuito accionará la bomba solamente cuando la tierra esté seca, pero antes debe comprobar las siguientes condiciones:
• Para evitar que la bomba se estropee por funcionar en vacío, nunca se accionará la bomba cuando el depósito de agua esté vacío.
• Si hay restricciones en el riego (época de verano), sólo se podrá regar de noche. En el resto del año (si no hay restricciones) se podrá regar de día y de noche (si la tierra está seca).

Para la implementación del circuito se dispone de las siguientes entradas:

S: Señal que indica si la tierra está seca.

Tierra seca: S=1 ; Tierra húmeda: S=0

R: Señal que indica si hay restricciones en el riego (es verano):

Hay restricciones: R=1 No hay restricciones: R=0

D: Señal que indica si es de día o de noche:

Día: D=1 ; Noche: D=0

V: Señal que indica si el depósito de agua está vacío:

Vacío: V=1 ; Hay agua: V=0

Y la salida B, que accionará la bomba para regar: Bomba funcionando: B=1 ; Bomba apagada B=0

Con esta información se debe:

a) Elaborar la tabla de verdad del circuito

b) Obtener la ecuación lógica

c) Hacer el mapa de Karnaugh y obtener la ecuación simplificada

d) Simulación en PC

e) Agregue una LAMPARA como salida la cual debe encender sólo si el depósito está vacio y es de

noche.

Simplificación utilizando SOFTWARE ON LINE:

Función Lógica:

Circuito Lógico:

DE SOLUCIÓN AL SIGUIENTE PROBLEMA, SIMULE E IMPLEMENTE:

Se desea realizar un circuito de control para el toldo de una terraza de una vivienda. El toldo

tiene la función tanto de dar sombra como de proteger del viento y de la lluvia. Así que es un

toldo resistente al viento y a la lluvia, manteniendo la terraza seca en los días de lluvia.

Para el circuito de control tenemos las siguientes entradas:

ı Señal S: Indica si hay sol

ı Señal L: Indica si llueve

ı Señal V: Indica si hay mucho viento

ı Señal F: Indica si hace frío en el interior de la casa.

Según los valores de estas entradas se bajará o subirá el toldo. Esto se realizará mediante la

señal de salida BT (Bajar Toldo). Si BT='1' indica que el toldo debe estar extendido (bajado) y si

BT='0' indica que el toldo debe estar recogido (subido).

El sistema se muestra en la figura.

El circuito que acciona el toldo que debe funcionar según las siguientes características:

• Independientemente del resto de señales de entrada, siempre que llueva se debe de extender el toldo para evitar que se moje la terraza. No se considerará posible que simultáneamente llueva y haga sol.
• Si hace viento se debe extender el toldo para evitar que el viento moleste. Sin embargo, hay una excepción: aún cuando haya viento, si el día está soleado y hace frío en la casa, se recogerá el toldo para que el sol caliente la casa.
• Por último, si no hace viento ni llueve, sólo se bajará el toldo en los días de sol y cuando haga calor en el interior, para evitar que se caliente mucho la casa.

Con esta información se debe:

1. Elaborar la tabla de verdad del circuito
2. Obtener la ecuación lógica
3. Hacer el mapa de Karnaugh y obtener la ecuación simplificada
4. Simulación en PC e implementación en Entrenador Físico

Resolución

L	V	S	F	Salida
0	0	0	0	0
0	0	0	1	0
0	0	1	0	1
0	0	1	1	0
0	1	0	0	1
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	0	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	X
1	0	1	1	X
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	X
1	1	1	1	x

Diagrama de Karnaugh

Función Lógica:

Simbología norma ANSI

Video Explicativo:

OBSERVACIONES:

• Se observo que una compuerta lógica es un dispositivo electrónica que en función de los valores de entrada otorga un resultado o una salida determinada, son la base de la electrónica digital
• Se observó que una compuerta lógica se utilizan no solo en electrónica si no que conceptualmente sus fundamentos se aplican en otras áreas de la ciencia, Mecánica hidráulica o neumática por ejemplo. vamos a comentar el funcionamiento de algunas compuertas lógicas básicas y sus tablas de verdad.
• Se observó que la compuerta si (buffer) parece no tener mucho sentido, ya que muestra a la salida el mismo valor que en la entrada, pero en realidad tiene mucho sentido a la hora de realizar adaptaciones de corriente de diferentes etapas de un circuito.
• Se observo que la compuerta Not lo que ingresa por la entrada, a la salida entrega lo opuesto, si ingresa un estado alto “1” a la salida se vera un estado bajo “0” por ejemplo, tiene una sola entrada.
• Se observo que la compuerta AND entregue un uno a la salida, todas las entradas deben tambien estar en uno, basta con que alguna con lo este para que en la salida se vea un cero, “Si condición uno Y condición dos Y condición tres se cumplen, entonces la salida sera verdadera.” En términos simbólicos a la operación se la conoce con el símbolo “V" 

CONCLUSIONES:

• Se logró identificar las aplicaciones de electrónica digital 
• Se logró describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información
• Se logró implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial 
• Se logró completar las tablas de la verdad aplicando las indicaciones o condiciones que nos daban los problemas propuestos
• Se logró utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos datos 
• Se logró utilizar la página 32x8.com para hacer la simulación más eficiente al aprendizaje y mas accesible
• Se logró simular y diseñar el circuito para el problema mediante PROTEUS 
• Se logró  la utilización de compuertas lógicas. 

Equipo de trabajo:

BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA RECOMENDADA

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L)
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson