LABORATORIO NRO. 7

ELECTRÓNICA DIGITAL 

LABORATORIO N° 07 

SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES CON ARDUINO

OBJETIVOS:

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

FUNDAMENTO TEÓRICO

En esta ocasión vamos a describir cómo es y funciona el dispositivo 74LS192 o su equivalente 74HCTLS192. El SN74LS192 es un contador de décadas Up/Dw en BCD (8421) y es el SN74LS193 es un contador binario de 4 bits Up/Dw. Utiliza entradas separadas de reloj, contador adelante y contador atrás, en el modo de conteo, los circuitos funcionan de forma síncrona. Cambio sincrónico del estado de las salidas con la transición BAJO a ALTO en las entradas de reloj. El funcionamiento síncrono es proporcionado, por tener todos los registros flip-flops simultáneos, de modo que las salidas, cambian juntas según la lógica de control. Este modo de funcionamiento, elimina los picos de conteo de salida que, normalmente se asocian con los contadores asíncronos (ondulación de reloj). Las entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V. 

A la derecha, se muestra el diagrama de los circuitos integrados 74LS192/LS193 así como sus homólogos 74HCTLS192/LS193. Ambos, contadores Decimal/Binario son reversibles, síncronos de 4 bits, Up/Dw, (formados por 4 flip-flops principal - secundario, junto a su lógica), todos están concebidos para minimizar la lógica adicional entre etapas, cuando estos trabajan en cascada. De la misma familia se puede encontrar dispositivos similares el 74LS190/LS191.

FUNCIONAMIENTO

El punto de mayor importancia de este dispositivo en esta aplicación práctica, se ha resaltado dentro de un rectángulo, en el que se aprecian 3 puertas NAND correspondientes a un 74LS00, una de ellas conectada a su vez como inversor, además de 1 pulsador de puesta a cero PAC, 1 conmutador arriba-abajo 'Up/Down' y una resistencias de 1k5 de 1/4 W.

De modo que, cuando se aplica una serie de impulsos en la entrada, en esta disposición, los pulsos pasaran por la patilla 2 a la salida 3 de esta puerta para ingresar en la entrada Eu ascendente del circuito integrado 74HCTLS192, independientemente del estado previo de conteo. Si lo que deseamos es descontar una serie de impulsos, debemos cambiar la posición del conmutador C, de modo que la patilla 6 del 74LS11 permanezca a nivel L (0) por lo que los impulsos ahora pasaran por la patilla 5 hacia la patilla Ed de descuento. Los impulsos no pueden pasar a la patilla 3, como antes ya que en la patilla 2 hay un nivel H que impide cualquier salida, según su tabla de la verdad.

Por lo tanto para esta práctica, necesitaremos los siguientes componentes: 

• 1 - 74LS11 - 4 puertas NAND de dos entradas. 
• 1 - 74LS192 - contador decimal Up-Dw. 
• 1 - 74LS47 o CD4511 - Decodificador BCD a 7 segmentos. 
• 1 - Preselector codificador de 10 a BCD o un conjunto de 4 interruptores DIL. 
• 1 - FD500 - Display a LED de 7 segmentos 1/2 Pulgada. 
• 6 - Resistencias de 1k5W de 1/4 de vatio.

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

Escritura de salidas digitales con Leds y Display de 7 segmentos. Transcriba el siguiente código y vea el resultado

El código anterior sólo puede incrementar, modifique código para que pueda incrementar y decrementar. 

RETO: Añada 3 salidas digitales(LEDS) y modifique código para que el programa se comporte como un SEMÁFORO con CONTADOR REGRESIVO:

OBSERVACIONES

• Observamos en la experiencia realizada debemos realizar la programación del programa arduino.
• Observamos en el momento de conexiones de la tarjeta de arduino debe estar según a la de la simulación realizada.
• Se observó que nuestro nuevo circuito integrado contaba con las funciones de desarrollo en el software MBloc.
• Se observó que el arduino es un micro controlador capaz de realizar la sucesión numérica para la realización del semáforo
• El PROTOBOARD es un dispositivo capaz de recibir señales digitales
• La programación del arduino se puede realizar a través del programa Arduino como también cmd block
• El arduino rige comando especializados de acuerdo a un orden de programación
• El circuito de semáforo nos ayuda de manera que podamos realizar una prueba de funcionamiento con el software MBLOCK.

CONCLUSIONES

• Se llegó a realizar la simulación correspondiente antes de realizar el armando del circuito electrónico (arduino)
• se llegó a realizar con éxito la programación de aumento y descuento en el programa y subiendo a la tarjeta del arduino.
• Identificamos como debemos programar en el programa arduino para realizar la simulación del semáforo en la tarjeta arduino
• Identificamos como debe realizarse las concesiones adecuado es en el arduino para que realice el trabajo adecuado.
• La función void loop() nos muestra el comportamiento de la  escritura  todas las sentencias, bucles y llamadas a funciones que necesitemos que nuestro Arduino repita constantemente. Se escribirán en orden de ejecución
• Se llegó a realizar las conexiones correspondientes entre el arduino y le PROTOBOARD para consiguiente realizar el programa del arduino para la ejecución de nuestro semáforo
• Obtuvimos un conocimiento amplio acerca de la programación del arduino y sus respectivas funciones
• El arduino es un micro controlador que funciona a través de programación y es de gran utilidad ya que sirve para programar infinidad de cosas
• El arduino es un dispositivo accesible y fácil de usar para cualquier tipo de proyecto
• se logró elaborar los esquemas correspondientes en el programa del arduino correspondientemente.
• El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. 
• El microcontrolador de Arduino cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la información que se ha procesado en el Arduino a otros periféricos. 
• El software de Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores.

GRUPO DE TRABAJO (RECUPERACIÓN DE LABORATORIO)

VIDEO (RECUPERACION DEL LABORATORIO)

BIBLIOGRAFÍA

• 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