LABORATORIO NRO. 2

ELECTRÓNICA DIGITAL 2019-I

LABORATORIO 2:

DISEÑO DE CIRCUITOS COMBINACIONALES.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

PUERTA NOR: Es una puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica negada, se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 1 o en ALTA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 0 o en BAJA. NOR es el resultado de la negación del operador OR. También puede ser visto como una puerta AND con todas las entradas invertidas. El NOR es una operación completamente funcional. Las puertas NOR se pueden combinar para generar cualquier otra función lógica. En cambio, el operador OR es monótono, ya que solo se puede cambiar BAJA a ALTA, pero no viceversa.

IMAGEN 1 : PUERTA NOR

PUERTA NAND: La puerta NAND, compuerta NAND o NOT AND es una puerta lógica que produce una salida falsa solamente si todas sus entradas son verdaderas; por tanto, su salida es complemento a la de la puerta AND, -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas están en 1 (uno) o en ALTA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas está en 0 o en BAJA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA.

IMAGEN 2 : PUERTA NAND

PUERTA XOR: La puerta XOR, compuerta XOR u OR exclusiva es una puerta lógica digital que implementa el o exclusivo; es decir, una salida verdadera (1/HIGH) resulta si una, y solo una de las entradas a la puerta es verdadera. Si ambas entradas son falsas (0/LOW) o ambas son verdaderas, resulta en una salida falsa. La XOR representa la función de la desigualdad, es decir, la salida es verdadera si las entradas no son iguales, de otro modo el resultado es falso. Una manera de recordar XOR es "uno o el otro, pero no ambos".

IMAGEN 3 : PUERTA XNOR

PUERTA XNOR: La puerta XNOR (a veces escrita "exnor" o "enor" y rara vez escrito NXOR) es una puerta lógica digital cuya función es la inversa de la puerta OR exclusiva (XOR). La versión de dos entradas implementa la igualdad lógica, comportándose de acuerdo a la tabla de verdad de la derecha. Una salida ALTA (1) resulta si ambas las entradas a la puerta son las mismas. Si una pero no ambas entradas son altas (1), resulta una salida BAJA (0).

IMAGEN 4 : PUERTA XOR

2. PROBLEMA PROPUESTO :

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: 

IMAGEN 5: IMAGEN DEL PROBLEMA

- Señal S: Indica si hay sol 

- Señal L: Indica si llueve 

- Señal V: Indica si hay mucho viento 

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

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

VIDEO DEL PROBLEMA PROPUESTO :

VIDEO 1: SOLUCION DEL PROBLEMA

PEQUEÑA DESCRICION DE LA SOLUCION :

Para este laboratorio utilizamos una página dada por el profesor la cual es: www.32x8.com.Con la cual comprobamos nuestros resultados hechos en cuaderno como se muestra en el video. Esta página además nos genera nuestra simplificación de la salida con la tabla de karnaugh. Por ultimo también nos muestra el conexionado que realizamos en el simulador PROTEUS 8.

IMAGEN 6: TABLA DE KARNAUHG

IMAGEN 7: REDUCION DE LA SALIDA 

IMAGEN 8: ESQUEMA DE CONEXION

IMAGEN 9: SOFTWARE DE SIMULACION

IMAGEN 10: CABLES CONDUCTORES

IMAGEN 11: MALETAS LUCAS NULE CON DISTINTAS COMPUERTAS

IMAGEN 12: TABLERO DE CONEXIONES CON UNA FUENTE QUE ALIMENTA 5 V A CADA UNO DE LOS LADOS ADEMAS CONTIENE UNA ENTRADA GND .

3. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES :

OBSERVACIONES : 

- Se observó que ara buscar los componentes de los circuitos en el proteus 8 debemos poner su respectivo código es necesario.

- Se observó que al armar el circuito solo los ceros se ponían en gnd y los unos se energizaban con 5V

- Se observó que es importante verificar que a los componentes usados que estén energizados que se puede hacer un puente simple del otro componente y ambos deben tener tierra

- Se observó que es necesario verificar la continuidad de los cables 

- Se observó que en la tabla solo por contradicción se tacha por ejemplo si hay sol y lluvia a la vez.

CONCLUSIONES :

- Se concluye que la página 32x8 nos ayuda acelerar el proceso dela creación de las tablas.

- Se concluye que para para dar los valores en la tabla hay que revisar las condiciones que se requieren.

- Se concluye que la ecuación lógica se puede sacar poniendo los datos en la página 32x8.

- Se concluye que en el caso de que haya sol y lluvia hay una contradicción por ello se tacha en la tabla.

- Se concluye que es necesario aprender a diseñar estos circuitos debidos a que ahora todo prácticamente automatismo.
¿QUE HE APRENDIDO DE ESTA EXPERIENCIA?
Primeramente aprendimos a elaborar una tabla de verdad con 4 variables . Acerca del problema ; aprendimos a dar condiciones inciertas en el mundo real el cual se entiende con una "X" en nuestras tablas de verdad ( los que no son posibles ). Aprendimos a utilizar una pagina llamada www.32x8.com con la cual realizamos el laboratorio mas rápido ya que podíamos introducir los valores y obtener una gráfica de conexión con la simplificación de la salida .

4. FOTO DE LOS INTEGRANTES

IMAGEN 13: FOTO DE LOS INTEGRANTES

LABORATORIO NRO. 1

ELECTRONICA DIGITAL 2019-I

FASE 1:

PUERTAS LÓGICAS Y SUS TABLAS DE CONTROL.

1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:

• Comprobar las tablas de verdad de puertas lógicas y sus combinaciones. 
• Conocer las principales Puertas Lógicas, su simbología y comportamiento.
• Utilizar métodos de simplificación de compuertas lógicas. 
• Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos. 

2. MARCO TEÓRICO:
1.¿QUE SON LAS PUERTAS LÓGICAS?

Son dispositivos electrónicos con funciones matemáticas. Según sus propiedades lógicas pueden sumar, multiplicar, negar o afirmar, incluir o excluir, etc.

Imagen 1 : Puerta de Garage automatizada.

2.¿QUE ES UNA TABLA DE VERDAD EN ELECTRONICA DIGITAL?
La tabla de verdad es un instrumento utilizado para la simplificación de circuitos digitales a través de su ecuación booleana.Todas las tablas de verdad funcionan de la misma manera sin importar la cantidad de columnas que tenga y todas tienen siempre una columna de salida (la última columna a la derecha) que representa el resultado de todas las posibles combinaciones de las entradas.

Imagen 2 : Ejemplo de Tablas de verdad tipo and,or,nand y nor.

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

CARRERA : ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
SEMESTRE : 4TO
PROFESOR : Mamani Paco, Edgar Rubén
ALUMNOS : Reyes Guevara Jose Luis , Quispe Lima Alberto , Quispe Uscamaita Herssy Justo.

PROBLEMA:

Una ALARMA tiene tres sensores A, B y C. La sirena deberá sonar sólo en cualquiera de los siguientes casos:

1.Si se activa solamente el sensor A. 

2.Si se activa a la vez el sensor A y C (A permanece desactivado).

3.Si se activa a la vez el sensor B y C (A permanece desactivado). 

SOLUCIÓN EN VIDEO :

Video 1: Explicacion del problema.

Pequeña explicación; nosotros realizamos 3 pasos para dar la solución a este problema:

1. ELABORACIÓN DE LA TABLA DE VERDAD: Explicamos la elaboracion de la tabla de verdad realizando una ecuacion de salida estándar.

2. DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN LÓGICA: Comprender la ecuacion de salida ademas de la reduccion con el metodo de karnaugh.

3. SIMULACIÓN DEL CIRCUITO: Realizar la aplicacion de la ecuacion y la tabla de verdad en el circuito .

4. OBSERVACIONES:

• Se observó que al realizar la simulación del circuito la línea de 5 voltios se refiere al número 1 y conectar a GND se refiere al número 0.
• Se observó que un componente OR se caracteriza por que se una de sus entradas está en estado alto, automáticamente la salida pasara también a un estado alto.
• Se observó que para hacer la tabla es recomendable reconocer todas las combinaciones necesarias.
• Se observó que, al realizar la simulación, nos guiamos del circuito lógico que se realizó cuando realizamos la simplificación de KARANAUGH.
• Se observó que las simbologías de las normas ANSI e IEC varían en cuanto a sus formas de dibujos y simbologías.

5. CONCLUSIONES:

• Se concluye que las ecuaciones de la tabla de verdad se pueden simplificar gracias al método de KARANAUGH.
• Se concluye que se puede crear varias formas de órdenes usando el ejemplo de las puertas lógicas ya que para componentes más complicados esta es la base para poder automatizarlos.
• Se concluye que el número 1 en la parte de "salida" en la tabla de verdad nos da a entender que un dispositivo esta accionado o activado de tal manera que el 0 es una negación.
• Se concluye que en este laboratorio utilizamos la simbología IEC para realizar el grafico de nuestro circuito gracias a la ecuación simplificada.
• Se concluye que al no realizar una buena gráfica y una buena ecuación de salida no se podrá realizar un circuito lógico.

PREGUNTA:

¿QUÉ HE APRENDIDO DE ESTA EXPERIENCIA?

ALBERTO QUISPE LIMA: En la experiencia he aprendido a realizar las tablas de KARNAUGH para abreviar las expresiones lógicas y sea más fácil de conectar, el uso del oro y and en la creación de nuevos comandos y el conexionado.

JOSE LUIS REYES GUEVARA: En esta experiencia he aprendido a realizar una tabla de verdad para circuitos lógicos de tal manera también aplique el método del mapa de KARNAUGH para poder simplificar una ecuación de salida, para que se dé una mejor comprensión de las salidas y entradas de un circuito.

HESSY JUSTO QUISPE USCAMAITA: En esta experiencia se ha logrado comprender como funcionan las puertas lógicas o compuertas lógicas, siendo éstos dispositivos que nos permiten obtener resultados, dependiendo de los valores de las señales que le ingresemos. Toda esta lógica matemática utiliza un sistema binario para poder emitir señales o para poder comunicarse.

6. FOTO GRUPAL:

Imagen 3 : Demostración de las entradas y salidas

Imagen 4 : Demostracion de la colocacion de la entrada GND