UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES

Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto

I. EINTRODUCCIÓN

n la vida real se pueden encontrar diversos tipos de aplicaciones con compuertas, entre esas, la solución de problemas de la vida diaria como el control de cierto proceso en una fábrica o un sistema de alarma.Compuertas AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, Inversoras y combinaciones entre ellas, pueden realizar tareas específicas dependiendo del propósito.

II.OBJETIVOS

Plantear el circuito necesario para representar la solución de los problemas abordados. Utilizando lo aprendido en clase, como tablas de verdad, mapas de Karnaugh, y las representaciones SOP y POS asociándolas con las respectivas compuertas.

Simular un mecanismo para accionar una prensa, un control de una cinta transportadora, un sistema de seguridad de una vivienda y por ultimo un sistema domótico

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III. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Diseño de un mecanismo de seguridad para activar una prensa.

Un obrero que está trabajando en una prensa tiene que colocar una chapa metálica en la prensa y después accionarla para darle forma a la chapa. La prensa volverá a su lugar de origen por un sistema de contrapesos. La condición que debe cumplir el circuito es que no se podrá accionar la prensa si no está colocada la plancha metálica. Para ello, habría que colocar un sensor de pesos que se simulan con el accionamiento de un conmutador. Para evitar que el operario

pueda aplastarse una mano con la prensa, tendrá que accionar dos pulsadores simultáneamente, separados entre sí, para que tenga que utilizar las dos manos. Si la chapa no está clocada, aunque se presionen los dos pulsadores la prensa no bajará. Cuando se cumplan las tres condiciones: chapa colocada y los dos pulsadores accionados, se tendrá un 1 en la salida.

Solución:

Debido a que solo se activa la prensa cuando están presionados los dos pulsadores y la chapa metálica, se puede conocer que se necesitan tres entradas y una salida. Y otra deducción previa es que se necesita una compuerta AND de tres entradas. A continuación se bosqueja la tabla de verdad para dicho proceso:

Pulsador 1 Pulsador 2Chap

a PrensaA B C X0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1

Tabla de Verdad 1

Se usa la compuerta 74LS08 para representar la tabla de verdad del problema.

Si se hace mapa de Karnaugh se puede concluir que la salida será:

X=ABC

Circuito de control de una cinta transportadora.

La cinta se pondrá se pondrá en marcha desde uno de los dos interruptores disponibles, siempre que la carga que se coloque sobre la cinta no supere un determinado peso. Cuando el peso sea inferior al máximo, se tendrá un 0 en la entrada del peso. Cuando se supera el peso que la cinta pueda

Informe #4: Montaje de Problemas con Compuertas

Hian Daniel Díaz Sáenz.Jhonatan Andrés Hernández

Grupo (B5).Profesor: Daniel Velazco

E3T, Universidad Industrial de SantanderBucaramanga, Colombia

Fecha: 10/11/14.

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transportar, se tendrá un 1 en la entrada del peso. Hay un 1 en la salida cuando se acciona cualquiera de los dos interruptores y no hay sobrepeso en la cinta.

Solución:

Para este problema se tienen al igual que en el pasado, tres entradas que son los dos interruptores y el peso. Como no se especifica de la condición en la que se encuentren los dos interruptores activos, se toma como una condición No Importa. En la siguiente tabla está bosquejado lo que sucede:

Interruptor 1 Interruptor 2 Peso Cinta T.A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 X1 1 1 0

Tabla de Verdad 2

Nota: Se asume que la ventana cerrada representa un 1 y la ventana abierta es un 0.

Se plantea un mapa de Karnaugh de la siguiente manera para obtener la respuesta en SOP:

CD

AB

0 1

00

01 1

11 X

10 1

BC¯ AC¯

Dicha respuesta se puede expresar como:

Y= BC¯+ AC¯

O como:

Y= (A+B)C¯

Lo que da como resultado el siguiente circuito compuesto por compuertas AND (74LS32), OR (74LS08) e Inversora (7404):

Sistema de control en una vivienda.

Se desea instalar un sistema de seguridad en una vivienda compuesto por unos sensores y una alarma sonora. Cuando el sistema esté activado (lo cual se hará cerrando un interruptor), un timbre deberá sonar cuando alguna de las dos ventanas de la vivienda se abra. Si el sistema no está activado, el timbre no sonará aunque se abra alguna de las ventanas, o las dos a la vez.

Solución:

En este caso se tienen 3 entradas, una es un interruptor y las otras dos corresponden a dos ventanas dependiendo de si están abiertas o cerradas. El sistema solo funciona activan si se encuentra activo el Swich, por lo tanto las cuatro primeras posiciones de la tabla de verdad estarán en cero. La descripción de este proceso se puede plantear mediante la siguiente tabla de verdad:

Swich Ventana 1 Ventana 2 TimbreA B C X0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1

Tabla de Verdad 3

Con la anterior tabla se puede realizar el mapa de Karnaugh para conseguir la expresión en SOP, como se bosqueja a continuación:

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Perfecta Combinación entre Energía e IntelectoCD

AB

0 1

00

01

11 1 1

10 1

AB AC

Quedando la expresión de la Salida como:

X=AB+AC

Ó X=A(B+C)

Por lo tanto se usa una compuerta AND (74LS32) y una OR (74LS08). Como se muestra en el siguiente dibujo:

Control de un sistema domótico.

Se debe diseñar un circuito de control de un sistema domótico con el que se pretende mejorar el confort térmico y luminoso de una estanca actuando de la siguiente manera:

Si hay presencia y la temperatura es inferior a 20°C se encenderá un calefactor, siempre que la ventana no esté abierta.

Si hay presencia y oscurece, debido a las nubes o a que atardece, se encenderá un bombillo.

Solución:

Según el enunciado del problema, se concluye que hay dos condiciones que solo dependen entre ellas en el hecho de que haya PRESENCIA para que se activen; Por lo tanto se puede se plantean dos tablas de verdad obteniendo lo siguiente:

Presencia Temperatura Ventana CalefactorA B C X0 0 0 00 0 1 00 1 0 0

0 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1

Tabla de Verdad 4.1

Presencia Luz BombilloA D Y0 0 00 1 01 0 01 1 1

Tabla de Verdad 4.2

Nota: Se hizo tres suposiciones, que la ventana cerrada sea un 1 y abierta sea un 0. La segunda es que las temperaturas por debajo de 25 °C son un 1 y por encima son un 1. Por último el hecho de que haya oscuridad es representado por un 1 y cuando hay presencia de luz es un 0.

De la tabla de verdad 4.1 se puede obtener la misma solución del primer problema, como se muestra:

X=ABC

Y la tabla de verdad 4.2 tiene como solución:

X=AD

Los dos sistemas se conectan, teniendo de entrada común la PRESENCIA (A). Se usan tres compuertas OR (74LS08) de dos entradas. El circuito que cumple las anteriores condiciones es el mostrado en la figura bosquejada a continuación:

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