“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAFACULTAD DE INGENIERIA

INDUSTRIALESCUELA DE INGENIERIA INFORMATICA

PRESENTACION 3: Implementación física de semáforos para intersección de dos vías

DOCENTE:

ING. LUIS ALBERTO CALDERON PINEDO

FECHA DE ENTREGA:

23/12/2014

ALUMNOS: CALLE GARCIA, Jairo Dario

MARCELO MAZA, Marcos PaúlVEGA CAMPOS, Jorge Junior

TRABAJO REALIZADO EN EL AREA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

PIURA – 2014

Implementación física de semáforos para intersección de dos vías

Lista de Materiales:

2 circuitos integrados NE555N 2 circuitos integrados HCF4017BE 6 led(2 rojos, 2 verdes, 2 amarillo) 2 resistencias de 1kΩ 2 resistencias de 10kΩ 2 condensadores electrolítico de 100µF Fuente de 5v 20 diodos 1N4007 Protoboard

Descripción de los materiales a utilizar en la implementación:

NE555N: Es un dispositivo versátil y muy utilizado, porque puede ser configurado de dos modos distintos, bien como multivibrador monoestable o como multivibrador astable (ósea como oscilador). Un multivibrador astable no tiene estado estable y varia, por tanto una y otra vez entre dos estados inestables, sin utilizar un circuito de disparo externo, puede alimentarse con tensión continúa comprendida entre 5 y 15 voltios

Descripción de las patillas:

Pin 1- Tierra: ( Ground ) Conexión a tierra del circuito (a polo negativo de la alimentación).

Pin 2- Disparo: ( Trigger ) En este pin es donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Pin 3- Salida: ( Output ) Aquí estará el resultado de la operación del temporizador, ya sea que este funcionando como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será igual a Vcc menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede poner a 0 voltios con la ayuda del pin 4 (reset).

Pin 4- Reset: Si este pin se le aplica un voltage por debajo de 0.7 voltios, entonces la patilla de salida 3 se pone a nivel bajo. Si esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se resetee.

Pin 5- Control de voltaje: ( Control ) El voltaje aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 40 y un 90% de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará que la frecuencia del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si este pin no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01uF para evitar las interferencias.

Pin 6- Umbral: ( Threshold) Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida (Pin  3) a nivel bajo bajo.

Pin 7- Descarga: ( Discharge ) Utilizado para descargar el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

Pin 8- Vcc:  Este es el pin donde se conecta el voltaje positivo de la alimentación que puede ir desde 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). En las versiones militares de este integrado puede llegar hasta los 18 Voltios.

HCF4017BE:

Es un contador y divisor hasta 10. Técnicamente se le conoce a este tipo de circuito, como contador jhonson de varias etapas, es utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de frecuencias. El voltaje máximo de alimentación que podemos usar puede ser desde 5V hasta 15V 

Descripción de las patillas:

De los 16 pines del integrado, dos se destinan a su alimentación. El pin número 8 se conecta a la tierra y el 16 al positivo, sin olvidar que la fuente de alimentación debe entregar entre 5 y 15 volts.

Un grupo de 10 pines son las salidas del contador. Estas salidas desde  Q0 hasta Q9  van pasando de estado bajo a alto con cada pulso de clock.

El hecho de usar diez pines como salida y dos como alimentación, en un integrado de solo 16 pines deja solo 4 pines para utilizar como control, lo que facilita un poco las cosas.

El pin 14, llamado CLOCK, es el que recibe los pulsos de reloj que deseamos contar (se utiliza un 555 para generar los pulsos).

El pin 13 (DISABLE) permite seleccionar o deseleccionar el 4017. En efecto, una de las condiciones para que el chip funcione es que este pin esté conectado a tierra.

El pin 15 (RESET) debe conectarse a tierra para contar de 0 a 9. Si ponemos el RESET momentáneamente a +V, la cuenta se reinicia (OUTPUT Q0 pasa a estado alto, y todas las demás salidas a bajo).  Esto puede hacerse manualmente mediante un pulsador conectado a +V y mediante un resistor de 10k a tierra.

El pin 12, llamado Acarreo permanece en estado alto cuando las salidas Q0 a Q4 están en alto, y pasa a estado bajo cuando las salidas Q5 a Q9 están en alto. Esto significa que el pin 12 generara pulsos con una frecuencia que es un décimo de la de reloj, pudiendo aplicarse a la entrada de otro 4017 que se encargue de contar las decenas.

Leds:

Los leds los utilizaremos para representar el cambio de luces de cada uno de los semáforos.

Diodos 1N4007:

En el circuito se utilizan tres grupos de diodos 1N4007, para formar tres puertas O (OR) cableadas. La primera para el led verde , la segunda el led amarillo y la tercera para el led rojo. Estas salidas, no se refieren a las patillas del HCF4017BE.

A continuación se muestran imágenes de la implementación del semáforo para

dos vías en un protoboard.

Al estar el segundo semáforo en verde, el primer semáforo se encontrara en rojo

Al cambiar a amarillo el segundo semáforo, el primer semáforo se mantiene en rojo

Al cambiar a rojo el segundo semáforo, el primer semáforo cambia a verde