LABORATORIO 5

ELECTRÓNICA DIGITAL 2019-I

LABORATORIO 5: FLIP FLOP

1.-TEORÍA DE LATCHES:

Es un tipo de dispositivo de almacenamiento temporal de dos estados (biestables), que se suele agrupar en una categoria diferente a la de los flip-flops. Basicamente, los latches son similares a los flip-flops, ya que son tambien dispositivos de dos estados que pueden permanecer en cualquier de sus dos estados gracias a su capacidad de realimentacion, lo que consiste en conectar (realimentar) cada una de las salidas a la entrada opuesta. La diferencia prinicpal entre ambos tipos de dispositivos esta en el metodo empleado para cambiar de estado. El más simple latch lógico es el RS, donde R y S permanecen en estado 'reset' y 'set'. El latch es construido mediante la interconexión retroalimentada de puertas lógicas NOR (negativo OR), o bien de puertas lógicas NAND (aunque en este caso la tabla de verdad tiene salida en lógica negativa para evitar la incongruencia de los datos). El bit almacenado está presente en la salida marcada como Q.

IMAGEN 1: CONFIGURACIÓN Y TABLA DE VERDAD DE UN CIRCUITO LATCH

2.-TEORIA DE FLIP FLOPS:

El flip flop es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos estados (biestables), que sirven como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial. Los Flip-flops son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales y se usan normalmente en unidades llamadas “registros”, para el almacenamiento de datos numéricos binarios.Son dispositivos con memoria mas comúnmente utilizados. Sus características principales son:

-Asumen solamente uno de dos posibles estados de salida.

-Tienen un par de salidas que son complemento una de la otra.

-Tienen una o mas entradas que pueden causar que el estado del Flip-Flop cambie.

2.1.-CLASIFICACIÓN:

-ASINCRONOS: Sólo tienen entradas de control. El mas empleado es el flip flop RS.

-SINCRONOS: Ademas de las entradas de control necesita un entrada sincronismo o de reloj.

-FLIP FLOP R-S (SET-RESET):

Utiliza dos compuertas NOR. S y R son las entradas, mientras que Q y Q’ son las salidas (Q es generalmente la salida que se busca manipular.)

La conexión cruzada de la salida de cada compuerta a la entrada de la otra construye el lazo de reglamentación imprescindible en todo dispositivo de memoria.

IMAGEN 2: CIRCUITO DE UN FLIP FLOP R-S

 IMAGEN 3: TABLA DE VERDAD DE UN CIRCUITO FLIP FLOP R-S

-FLIP-FLOP T:

El Flip-flop T cambia de estado en cada pulso de T. El pulso es un ciclo completo de cero a 1. Con el flip flop T podemos complementar una entrada de reloj al flip flop rs.

IMAGEN 4: CIRCUITO DE UN FLIP FLOP T

 IMAGEN 5: TABLA DE VERDAD DE UN CIRCUITO FLIP FLOP T

-FLIP-FLOP J-K (JUMP-KEEP):
El flip-flop J-K es una mezcla entre el flip-flop S-R y el flip-flop T.
A diferencia del flip flop RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquiere el estado contrario al que tenía.

 IMAGEN 6: CIRCUITO DE UN FLIP FLOP J-K

IMAGEN 7: TABLA DE VERDAD DE UN CIRCUITO FLIP FLOP J-K

-FLIP-FLOP D (DELAY):

El flip-flop D es uno de los FF más sencillos. Su función es dejar pasar lo que entra por D, a la salida Q, después de un pulso del reloj.

IMAGEN 8: CIRCUITO DE UN FLIP FLOP D

IMAGEN 9: TABLA DE VERDAD DE UN CIRCUITO FLIP FLOP D

3.- VIDEO DE LA EXPERIENCIA REALIZADA EN LABORATORIO:

VIDEO 1 : EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO

IMAGEN 10 : SIMULACIÓN DEL PRIMER EJERCICIO

IMAGEN 11: SIMULACIÓN DEL SEGUNDO EJERCICIO

  IMAGEN 12 : SIMULACIÓN DEL TERCER EJERCICIO

IMAGEN 13 : SIMULACION DEL 2DO CIRCUITO

4.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES :

OBSERVACIONES:

-Se observo que nuestro componente el flip flop al conectarlo al circuito el valor que señalaba era letras de a hasta f y no números

-Se observo que algunos cables estuvieron en mal estado, lo cual dificultó el procedimiento. 

-Se observo que hay que tener cuidado con la alimentación del circuito integrado 7476 no es como la gran mayoría de la familia TTL el pin 13 va a tierra(GND) y pin 5 a +5V. 

-Se observo que el circuito integrado 7476 tiene 2 flip-flops J-K incorporadas independientemente.

-Se observo que el pulsador e interruptor no siempre al encender va dar el valor según la tabla el pulsador rojo lo vuelve a su estado inicial el circuito ya que pueden ser valores negados o el contrario del primero

CONCLUSIONES:

-Se concluye que se aprendió que este tipo de circuitos, almacenan información limitada, y se sigue este principio para muchos sistemas. 

-Se concluye que a través de esta práctica aprendimos acerca de los flip flop que son celdas binarias que son capaces de almacenar 1 bit de información, los cuales están conformados por las entradas del mismo, las cuales se marcan como J y K y sus salidas marcadas como Q y Q´, además están integrados por una entrada de reloj, así como por el clear y preset. 

-Se concluye que el flip-flop es un dispositivo de almacenamiento binario compuesto de dos o más compuertas, con retroalimentación.

-Se concluye que el flip flop tiene otros circuitos integrados 

-Se concluye que estos circuitos integrados nos ayudan a no repetir pasos innecesarios y así entender el funcionamiento de otros circuitos más complejos

¿QUE HE APRENDIDO DE ESTA EXPERIENCIA?

Según la práctica desarrollada aprendimos el funcionamiento de un temporizador mediante sus diagramas teniendo éste tiempos de setup, hold y retardo también los dispositivos de almacenamiento temporal teniendo dos estados SET Y RESET por lo que es una forma básica de memoria y los flip-flops como divisor de frecuencia teniendo un beneficio esta división de frecuencia es que la salida tenga un ciclo de trabajo exacto del 50% de la entrada.

5.- FOTO DE LOS INTEGRANTES:

IMAGEN 14: INTEGRANTES

LABORATORIO NRO 4

ELECTRÓNICA DIGITAL 2019-I

LABORATORIO 4:

PROGRAMACIÓN DE ARDUINO

1.-HISTORIA DEL ARDUINO:

Arduino fue inventado en el año 2005 por el entonces estudiante del instituto IVRAE Massimo Banzi, quien, en un principio, pensaba en hacer Arduino por una necesidad de aprendizaje para los estudiantes de computación y electrónica del mismo instituto, ya que en ese entonces, adquirir una placa de micro controladores eran bastante caro y no ofrecían el soporte adecuado; no obstante, nunca se imaginó que esta herramienta se llegaría a convertir en años más adelante en el líder mundial de tecnologías DIY (Do It Yourself). Inicialmente fue un proyecto creado no solo para economizar la creación de proyectos escolares dentro del instituto, si no que además, Banzi tenía la intención de ayudar a su escuela a evitar la quiebra de la misma con las ganancias que produciría vendiendo sus placas dentro del campus a un precio accesible (1 euro por unidad). El primer prototipo de Arduino fue fabricado en el instituto IVRAE. Inicialmente estaba basado en una simple placa de circuitos eléctricos, donde estaban conectados un micro controlador simple junto con resistencias de voltaje, además de que únicamente podían conectarse sensores simples como leds u otras resistencias, y es más, aún no contaba con el soporte de algún lenguaje de programación para manipularla. Años más tarde, se integró al equipo de Arduino Hernando Barragán, un estudiante de la Universidad de Colombia que se encontraba haciendo su tesis, y tras enterarse de este proyecto, contribuyó al desarrollo de un entorno para la programación del procesador de esta placa: Wiring, en colaboración con David Mellis, otro integrante del mismo instituto que Banzi, quien más adelante, mejoraría la interfaz de software.

IMAGEN 1 : PLACA CARACTERÍSTICA DE UN ARDUINO

2.- TIPOS DE ARDUINOS:

-DUEMILANOVE: El Arduino Duemilanove ("2009") es una placa con microcontrolador basada en el ATmega168 o el ATmega328 , Tiene 14 pines con entradas/salidas digitales (6 de las cuales pueden ser usadas como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal oscilador a 16Mhz, conexión USB, entrada de alimentación, una cabecera ISCP, y un botón de reset.Contiene todo lo necesario para utilizar el microcontrolador; simplemente conectalo a tu ordenador a través del cable USB o aliméntalo con un transformador o una batería para empezar a trabajar con el.

IMAGEN 2 : PLACA CARACTERISTICA DE UN ARDUINO DUEMILANOVE

-MEGA:El Arduino Mega es una placa microcontrolador basada ATmeg1280 (datasheet). Tiene 54 entradas/salidas digitales (de las cuales 14 proporcionan salida PWM), 16 entradas digitales, 4 UARTS (puertos serie por hardware), un cristal oscilador de 16MHz, conexión USB, entrada de corriente, conector ICSP y botón de reset. Contiene todo lo necesario para hacer funcionar el microcontrolador; simplemente conectálo al ordenador con el cable USB o aliméntalo con un trasformador o batería para empezar.

IMAGEN 3 : PLACA CARACTERISTICA DE UN ARDUINO MEGA

-NANO: El l Arduino Nano es una pequeña y completa placa basada en el ATmega328 (Arduino Nano 3.0) o ATmega168 (Arduino Nano 2.x) que se usa conectándola a una protoboard. Tiene más o menos la misma funcionalidad que el Arduino Duemilanove, pero con una presentación diferente. No posee conector para alimentación externa, y funciona con un cable USB Mini-B en vez de el cable estandar. El nano fue diseñado y está siendo producido por Gravitech.

IMAGEN 4 : PLACA CARACTERÍSTICA DE UN ARDUINO NANO

-PRO: Es una placa con un microcontrolador ATmega168 (datasheet) o en elATmega328 (datasheet). La Pro viene en versiones de 3.3v / 8 MHz y 5v / 16 MHz. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un resonador interno, botón de reseteo y agujeros para el montaje de tiras de pines. Vienen equipada con 6 pines para la conexión a un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para dotarla de comunicación USB y alimentación. La Arduino Mini Pro esta destinada a instalaciones semi-permanentes en objetos o demostraciones. La placa viene sin conectores montados, permitiendo el uso de varios tipos de conectores o soldado directo de cables según las necesidades de cada proyecto en particular. La distribución de los pines es compatible con los shields de Arduino. Las versiones de 3.3v de la pro pueden ser alimentadas por baterías.

IMAGEN 5 : PLACA CARACTERÍSTICA DE UN ARDUINO PRO

3.- VIDEO REALIZADO EN EL LABORATORIO:

VIDEO 1: LABORATORIO DE ARDUINO

EXPLICACIÓN DEL LABORATORIO: En este laboratorio realizamos el uso del programa arduino, comenzamos resolviendo pequeños acertijos y laberintos esto para entender que todo circuito tiene un sentido lógico el cual necesita tener un fundamento en el cual se puede sostener. Después realizamos la configuración de un arduino basándonos en el primer laboratorio, en la parte de abajo se dejara en laboratorio 1 para poder entender esto.

LINK DEL PRIMER LABORATORIO : https://electronicadigital2019i.blogspot.com/2018/03/laboratorio-nro-1.html

4.- CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:

OBSERVACIONES:

-        -Se observo las partes de un Arduino de manera general.
-Se observo la ayuda una web gamer a desarrollar nuestras capacidades de programación.
-Se observo como en un principio de acuerdo a la programación no emite las salidas en luces led.
-Se observó cómo algunos de nuestros compañeros todavía no estamos familiarizados con la -programación en Arduino por lo que se nos dificulta obtener resultados de manera eficiente.
-Se observó cómo algunos de nuestros conductores eléctricos no están en buenas condiciones dificultando las labores del laboratorio.

CONCLUSIONES:

REYES GUEVARA JOSE LUIS

-Se concluye que el programa M blockly ayuda a aprender Arduino más fácilmente que al estar colocando códigos de programación

-Se concluye que  Mblock se guía por las mismas funciones de la lógica proposicional

-Se concluye que Mblock ha Sido diseñados para niños y niños y quiénes se inician en la programación

-Se concluye que en el tablero digital analógico en el que conectamos nuestro circuito de Arduino tiene una A negada que sería la lógica invertida

-Se concluye que segun la combinación en binario puede formar números según programemos en el arduino

QUISPE LIMA ALBERTO

-Se concluye que es recomendable entrar por computadora o laptop para trabajar mejor en blockly games.

-Se concluye que se puede cambiar fácilmente el idioma y para conectar el Arduino debe a la computadora a la compuerta 6

-Se concluye que al terminar de crear nuestra función se debe subirlo entonces parpadea las luces entonces le damos start

-Se concluye que al crear la programación nos guiamos por el parpadear de las luces

-Se concluye que en el blockly games conforme vas subiendo de nivel ma complicado se hace la programación.

QUISPE HUSCAMAYTA HERSY

-Se concluye que al experimentar con esta nueva tecnología como es el Arduino que mediante una computadora podemos programar con fines en todo sentido beneficiosos para sociedad.
-Se concluye que se deduce que nos proporciona conocimientos mediante procesos colaborativos para así poder desarrollar las funciones más importantes de la plataforma como también de su software.
-Se concluye que podemos concluir como al desarrollar el laboratorio en adelante podamos hacer prototipos interactivos que requieran programación.
- Se concluye que el desarrollo de nuevas habilidades enriquece nuestros conocimientos haciendo de nosotros estudiantes con mejores oportunidades en un futuro.
- Se concluye que toda actividad y más aún ésta como es la de programación está involucrado en las cosas cotidianas de nuestra sociedad por lo que aprendimos de manera satisfactoria.

¿QUE APRENDÍ DE ESTA EXPERIENCIA?

Según la práctica desarrollada aprendimos como es que la razón y la lógica resuelve problemas planteados tal es el caso del Arduino, hardware que con la que se puede desarrollar todo tipo de proyectos en electrónica y computación basándose en microcontroladores, interactuando con sensores, controlar circuitos, luces y motores con sistemas inteligentes. Tal es el caso para luces inteligentes como es la de los semáforos.

5.FOTOS DEL LABORATORIO Y INTEGRANTES DEL GRUPO:

IMAGEN 6 : CONFIGURACIÓN LÓGICA EN EL PROGRAMA M BLOCK

IMAGEN 7 : PRUEBA DE SECUENCIA LÓGICA EN EL HARDWARE DE ARDUINO.

IMAGEN 8 : INSTALACIÓN DE ARDUINO CON PROBOTOARD EN UN ENTRENADOR DIGITAL

IMAGEN 9 : INTALACION DE ARDUINO CON UN DISPLAY 

IMAGEN 10 : CONFIGURACIÓN DE LA LÓGICA EN EL SOFTWARE M BLOCK

IMAGEN 11 : FOTO GRUPAL