CONTROL ELECTRÓNICA DIGITAL. 4º ESO A

Problema 1 (2 puntos)

Queremos automatizar un sistema de transporte de piedra en un mina. Disponemos de una carretilla de transporte, con dos sensores C y D, uno en su parte delantera y otro en la trasera que se activan cuando la carretilla llega a la estación de carga y descarga respectivamente. En el interior de la carretilla hay dos sensores de peso, A y B,. El funcionamiento de los sensores es el siguiente:

C: Da un 1 cuando la carretilla llega a la zona de Carga. Da 0 si no está en dicha zona.

D: Da un 1 cuando la carretilla llega a la zona de Descarga. Da 0 si no está en dicha zona.

L: Da un 1 si dentro de la carretilla se llega a 200 kg de piedra (está Llena). Da 0 si hay menos de 200 kg).

V: Da un 1 si dentro de la carretilla hay 0 kg de piedra (está Vacía). Da 0 si hay algo de piedra dentro (más de 0 kg).

La carretilla tiene un motor que puede mover la hacia la izquierda o hacia la derecha. Este motor está controlado por dos variables Mc y Md. Cuando ambas variables están a 0 el motor estará parado. Cuando Mc está a 1 y Md a 0, el motor hace que la carretilla avance hacia la zona de carga, y cuando Mc está a 0 y Md a 1, el motor hace que la carretilla avance hacia la zona de descarga. Además, se dispone de una alarma, A, para alertar de que se han caído piedras de la carretilla durante el viaje (para que vayan operarios a quitarlas de las vías).

El funcionamiento del sistema es el siguiente:

Si la carretilla está vacía, se dirige hacia la zona de carga hasta que se activa el sensor C. Los operarios empiezan a cargar la piedra. Cuando llegue a los doscientos kg, la carretilla se dirigirá hacia la zona de descarga, parándose al activarse el sensor D. Los operarios de la zona de descarga empezarán a descargar la piedra. Cuando vuelva a estar vacía, la carretilla se dirigirá de nuevo hacia la zona de carga, y así sucesivamente.

Si durante el trayecto se cayeran piedras de la carretilla, ésta se parará y se pondrá a sonar la alarma para que vayan operarios a quitar las piedras de las vías y echarlas de nuevo a la carretilla. La carretilla no se pondrá en marcha hasta que esté de nuevo cargada.

Se pide:

Elaborar la tabla de verdad de las tres salidas (Mc, Md y A) ¡Ojo! Hay que tener en cuenta que hay términos de indiferencia. En la tabla, las entradas se pondrán en orden alfabético.

Zona de carga Zona de descarga

C D

Motor

Controlado por Mc y Md

Sensores de peso V y L (bajo las piedras)

Raíles de la vía

Problema 2 (3 puntos)

a) Implementar con puertas lógicas las siguientes funciones lógicas:

b) Elaborar la tabla de verdad de la función F anterior.

Problema 3 (3 puntos)

Hallar las funciones lógicas correspondientes a las siguientes tablas de verdad, simplificando por el método de Karnaugh.

a b c d R

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 0 1

0 0 1 1 1

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 0 1 1

1 0 1 0 0

1 0 1 1 1

1 1 0 0 0

1 1 0 1 0

1 1 1 0 0

1 1 1 1 0

a b c d T

0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

0 0 1 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 1

0 1 0 1 1

0 1 1 0 x

0 1 1 1 0

1 0 0 0 x

1 0 0 1 1

1 0 1 0 1

1 0 1 1 0

1 1 0 0 0

1 1 0 1 0

1 1 1 0 0

1 1 1 1 x

Problema 4 (2 puntos)

Queremos automatizar el funcionamiento de una caja de supermercado. La caja dispone de una cinta transportadora que va acercando los productos hasta la cajera.

La cinta es movida por un motor M. Dispone de dos sensores. El sensor F detecta que un producto ha llegado al final de la cinta, junto a la caja registradora. El sensor X detecta que existen productos encima de la cinta transportadora. La cinta puede funcionar de modo manual o automático, dependiendo de la posición de un interruptor K.

Funcionamiento manual: la cinta se pone en marcha cuando la cajera pisa un pedal P (da igual que haya o no producto sobre ella). En cualquier caso, si un producto llega a F, la cinta se para aunque la cajera siga pisando el pedal.

Funcionamiento en modo automático: la cinta se pone en marcha siempre que exista un producto sobre ella y se para cuando algún producto llega al sensor F. Cuando este producto es recogido por la cajera, se pone otra vez en marcha hasta que llega un nuevo producto a F. Si se pisa el pedal estando en modo automático, la cinta anda.

El sistema dispone además de un sensor C que detecta si hay algún cliente en cola en la caja. De forma que se controla un sistema de luces para los clientes, cuyo funcionamiento es el siguiente:

Si no hay productos encima de la cinta y no se detecta clientes en cola, se enciende una luz verde V, indicando que la caja está vacía.

Si hay productos encima de la cinta pero no hay cliente en la cola, se enciende una luz ámbar, A, indicando que la caja se va a quedar libre de un momento a otro.

Si hay algún cliente en la cola, se enciende una luz roja, R, indicando que la caja está ocupada por un rato.

Nota: Tanto las luces R, A y V como el motor M, se ponen a funcionar cuando les llega un 1. Los sensores F, X y C dan un 1 cuando detectan presencia de objeto o cliente. El pedal P da un 1 cuando es pisado. El interruptor K da un 1 cuando es activado el modo automático, y 0 en el modo manual.

Se pide:

Elaborar la tabla de verdad de cada una de las salidas: M, R, A y V. Se recomienda tener en cuenta que algunas salidas no dependen para nada de algunas entradas, por lo que no tienen por qué aparecer en su tabla de verdad. En las tablas, las entradas se pondrán en orden alfabético.

P

X

F

C

Motor Cinta (M)Cajera

PedalCliente en cola

Luz roja, R

Luz ámbar, A

Luz verde, V

Cinta transportadora

Interruptor K

Productos

Cliente atendido