MOMENTO 2

SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES

HUGO MAURICIO MERA YARPAZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

SAN JUAN DE PASTO

ABRIL DEL 2014

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo de esta actividad afianzaremos nuestros conocimientos respecto a al

contenido de la primera unidad del curso Sistemas Digitales Secuenciales. Con la práctica

reconoceremos el funcionamiento de cada uno de los diferentes componentes y con ello nos

familiarizaremos, esencial de nuestra carrera.

La práctica nos exige retomar los conocimientos adquiridos en el curso de sistemas Digitales

Básicos, reforzándolos en aplicación, también nos solicitan utilizar simuladores lo cual nos

facilitará la concepción del funcionamiento de los diferentes componentes.

Con la práctica motivamos la aplicación y medimos nuestro conocimiento.

OBJETIVOS

Aprender el funcionamiento y montaje del integrado 555 en monoestable.

Comprender el trabajo del flip-flop.

Realizar un carro que en todo momento marche hacia adelante, de forma que cuando

impacte contra algún obstáculo retroceda por un tiempo de dos segundos.

Hacer que el carro en su recorrido hacia atrás, debe tomar un giro en sentido

diferente.

Conocer la circuitería básica como los microswiches, instalarlos en la parte frontal del

carro y cada que impacte emita una señal, a los componentes logrando con ellos el

objetivo propuesto.

FASE 1

Planteamiento del problema

Debemos desarrollar un carro robot que al tocar un obstáculo cambie su dirección de marcha

Para ello desarrollaremos unos pasos a seguir

Primero es que el carro robot inicie su marcha hacia adelante.

Cuando choque este debe recordar el impacto.

Después del choque debe retroceder 2 segundos (aprox).

Después de retroceder debe seguir hacia adelante.

Por último se debe repetir todo lo anterior cada vez que el carro robot se choque con un obstáculo.

DESARROLLO

Diseño

Necesitamos diseñar un circuito que movilice, a través de dos motores, un carro el cual todo

el tiempo camine hacia adelante, y que cuando impacte contra algún obstáculo retroceda dos

segundos hacia atrás, pero que cada vez tome un sentido de giro inverso, no importa que

impacte en el mismo punto.

Diagrama De Bloque:

Las variables de entrada, las obtendremos a través de la fuente que alimenta los diferentes

componentes y pasa a través de un circuito secuencial de compuertas que emitirán una

señal al puente H que gobernará con cuatro salidas, cada dos de ellas gobernaran los

motores que generan el movimiento de nuestro carro.

FASE DE ENCENDIDO Y MOVIMIENTO HACIA EL

FRENTE

FASE DE MOVIMIENTO EN REVERSA

FASE DE CRUCE

FASE DE MOVIMIENTO HACIA EL FRENTE

PRESENTO UNA TABLA DE VERDAD DEL COMPORTAMIENTO DEL CIRCUITO

MICROSWICHES TEMPORIZADORES FLIP FLOP PUENTE H

A B Q Q ¯Q Q1 Q2 Q3 Q4

1 1 1 X X + - + -

0 1 1 0 1 - + - +0 1 1 1 0 - + - +1 0 1 1 0 - + - +1 0 1 0 1 - + - +0 0 0 X X + - + -

Explicación Del Funcionamiento Del Sistema

Componentes:

Microswitches.

Motor DC.

Rodachines.

Diodos

Transistores

Resistencias

Circuito integrado

Flip-flop`

Conductores

Motores

Pulsadores

FUNCIONAMIENTO

Microswithches

En auto cuenta con dos, uno a cada lado

Figura 1 – sensor bumper y modelo eléctrico del sensor

Como se muestra en la anterior figura los sensores bumper se modela electrónicamente

como un pulsador para la simulación y se acondiciona con una resistencia para recibir

una señal lógica, en el pin de señal de salida de salida así.

Estado del sensor bumper

Comportamiento Lógico(señal

salida sensor)

Detectó obstáculo 0 VDC

No detecta obstáculo 5 VDC

Tabla 1 – Tabla lógica del sensor bumper

Los dos motores están conectados en las salidas Q1, Q2, Q3 y Q4 respectivamente

del puente 298, este puente permite invertir el giro del motor con las señales 1 del

circuito en las entradas 5,10, 7 y 12. En las dos primeras la alimentación de los

motores se hace de forma directa y en las dos últimas lo hace de forma inversa.

Las señales que le llegan en estos puntos vienen de los dos temporizadores 555 que

son afectados a su vez por las señales que llegan de los microswiches, si estos se

activan vuelven 0 la señal que llega a los puntos 2 que son el gatillo de los

temporizadores, los temporizadores emiten una señal 1 por la salida Q3 esta salida en

1 se trasmite al puente H en los puntos 7 y 12 lo que genera una inversión en la

alimentación del motor obteniendo un giro inverso del mismo.

Este estado es mantenido por el umbral, la descarga y el control de voltaje que están

ubicados en los puntos 6,7 y 5 respectivamente. El tiempo que mantiene la señal en 1

se regula por los condensadores diferentes que tienen los dos temporizadores en el

control de voltaje y también por una señal 1 que viene del flip flop.

El flip flop en su forma monoestable mantiene sus salidas Q y ~Q en 0 ó 1 variando

con la información que recibe por su entrada 3 que es el reloj. A cada una de sus

salidas colocamos un capacitor que en forma paralela aumenta o mantiene la

capacitancia que afecta el umbral del temporizador.

Con este circuito logramos que los motores giren de forma inversa en lapsos de

tiempo diferentes, el afectado por el flip flop mantendrá los 2 segundos y el que no se

afecta por un segundo logrando así direccionar el carro en direcciones contrarias cada

vez que choca. Después de que los temporizadores retornen a su estado normal los

motores tomarán su sentido normal.

CONCLUSIONES

La actividad despierta el interés en la investigación y en el uso de herramientas y

conocimientos para su desarrollo.

Encontramos inconvenientes por desconocimiento del funcionamiento de los

accesorios solicitados y tuvimos que retomar elementos vistos previamente en cursos

anteriores para aclarar y lograr la meta solicitada.

El desarrollo de la actividad nos deja ver de forma física la importancia que tienen los

estudios hasta el momento adquiridos y a su vez las dificultades que se nos pueden

presentar en el desarrollo de este tipo de actividades.

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de

producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede

funcionar como oscilador. Sus características más destacables son, Temporización

desde microsegundos hasta horas. Sus modos de funcionamiento, Monoestable o

Astable. Aplicaciones, Temporizador, Oscilador, Divisor de frecuencia, Modulador de

frecuencia, Generador de señales triangulares.

BIBLIOGRAFÍA

Modulo sistemas digitales secuenciales, GEORFFREY ACEVEDO GONZÁLEZ_

http://www.datasheetcatalog.com/analogdevices/1/

Modulo de simulación Proteus.

Aula virtual. Sistemas digitales secuenciales