INDICE

1) Base teórica

2) Ejercicio – aplicación

- Diagramas

- Tablas de verdad

- Tablas caracteristicas

- Simulacion

3) Conclusiones

INTRODUCCION

Este proyecto se basó en el diseño y elaboración de un control de un motor de pasos bipolar. Los objetivos principales de este proyecto son el demostrar la comodidad de tener al usar un potenciómetro y poder controlar el ángulo de giro por paso del motor (esto depende de la cantidad de polos que tenga el rotor). Así, dependiendo de la cantidad de grados de giro por paso, será la cantidad de pasos para completar una vuelta completa del rotor.

Y como objetivos específicos es comprender el completo funcionamiento de los diferentes dispositivos como el l293d que son dos puentes H con el cual ayuda para el manejo del motor y un timer que sus pulsos harán que se desplace al usar un registro universal visto en clases el 74194. Además lo que se lograra saber interpretar o comprender el esquema eléctrico-electrónico completo que hará funcionar un motor bipolar.El circuito se llevó a cabo en simulación por el software proteus 8.1 , en la cual se puede lograr ver los pulsos en el 74194 y como es que este va produciendo giro en el eje del motor bipolar pasos, y por último se realizó la implementación física y se pudo ver en un osciloscopio de 4 canales como es que el motor gira de acuerdo a los pulsos del timer y funcionamiento del circuito completo por 3 integrados .- timer n555, registro universal 74194 y l293d.

1. BASE TEOERICA.-

Motor paso a paso

Este tipo de motores tienen generalmente cuatro cables de salida. Necesitan ciertas manipulaciones para ser controlados, debido a que requieren del cambio de direccion del flujo de corriente a travez de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. Es necesario ademas un puente H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor paso a paso de 4 cables(dos bobinas), se necesitaran usar dos puentes H.

Secuencia para manejar motores paso a paso bipolares

Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversion de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversion de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro esta determinado por la secuencoa seguida. A continuacion se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo bipolares:

Puente H (L293D)

1) MATERIALES Y METODOS

- LM555- 74LS194- L293D- JUMPERS O CABLES- PROTOBOARD- POTENCIOMETRO 2MΩ- RESISTENCIA DE 60KΩ- CAPACITORES DE 1UF Y 10PF

Mecanismo móvil de la puerta: Este mecanismo consiste en un juego de dos poleas y una correa, este es el mecanismo que utilizan las impresoras comunes para el desplazamiento del cabeza, el cual esta acoplado con el motor y de esta manera realizar un movimiento lineal en las puertas. La idea de emplear el mecanismo con correa es para obtener un movimiento lineal y opuesto entre las puertas es decir, mientras una se mueve a la izquierda la otra se mueve a la derecha y viceversa (observar figura 3). Motor: Este dispositivo es el encargado de entregar la energía mecánica necesaria para el movimiento de la correa en dos direcciones

Sensores de presencia: Permiten detectar la presencia de algún objeto y de esta forma realizar una acción específica con la puerta, los sensores de presencia que utilizamos son infrarrojos.

Sensores de posición: Permiten conocer la posición de la puerta es decir, cuando está completamente abierta y cuando está completamente cerrada usaremos un slim switch ultrasensible

2) FUNCIONAMIENTO FLIP FLOP FLIP-FLOP D

El flip-flop D resulta muy útil cuando se necesita almacenar un único bit de datos (1 o 0). Si se añade un inversor a un flip-flop S-R obtenemos un flip-flop D básico. El funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es, por supuesto, idéntico, excepto que el disparo tiene lugar en el flanco de bajada del impulso del reloj. Recuerde que Q sigue a D en cada flanco del impulso de reloj.

Para ello, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados (alto y bajo), cuya salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo, C. En función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipos:

Activo por nivel (alto o bajo), también denominado registro o cerrojo (latch en inglés).

Activo por flanco (de subida o de bajada).

La ecuación característica del biestable D que describe su comportamiento es :

Y su tabla de verdad es :

D Q Qsiguiente

0 X 0

1 X 1

X=no importa

3) SISTEMA SECUENCIAL

A diferencia de los sistemas combinacionales, en los sistemas secuenciales, los valores de las salidas, en un momento dado, no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también dependen del estado anterior o estado interno. El sistema secuencial más simple es el biestable, de los cuales, el de tipo D (o cerrojo) es el más utilizado actualmente.

La mayoría de los sistemas secuenciales están gobernados por señales de reloj. A éstos se los denomina "síncronos" o "sincrónicos", a diferencia de los "asíncronos" o "asincrónicos" que son aquellos que no son controlados por señales de reloj.

A continuación se indican los principales sistemas secuenciales que pueden encontrarse en forma de circuito integrado o como estructuras en sistemas programados:

Contador

Registros

En todo sistema secuencial nos encontraremos con:

a) Un conjunto finito, n, de variables de entrada (X1, X2,..., Xn).b) Un conjunto finito, m, de estados internos, de aquí que los estados secuenciales también sean denominados autómatas finitos. Estos estados proporcionarán m variables internas (Y1,Y2,..., Ym).c) Un conjunto finito, p, de funciones de salida (Z1, Z2,..., Zp).

Dependiendo de como se obtengan las funciones de salida, Z, los sistemas secuenciales pueden tener dos tipos de estructura .

4) MAQUINA DE MEALY

Es un tipo de máquina de estados finitos que genera una salida basándose en su estado actual y una entrada. Esto significa que el Diagrama de estado incluirá ambas señales de entrada y salida para cada línea de transición. En contraste, la salida de una máquina de Moore de estados finitos (el otro tipo) depende solo del estado actual de la máquina, dado que las transiciones no tienen entrada asociada. Sin embargo, para cada Máquina de Mealy hay una máquina de Moore equivalente cuyos estados son la union de los estados de la máquina de Mealy y el producto cartesiano de los estados de la máquina de Mealy y el alfabeto de entrada.

Fig. 1”Ejemplo basico maquina de mealy”

2. EJERCICIO – APLICACION

TABLA DE ESTADO DEL MOTOR

ESTADOS SALIDA

QA

SALIDA

QB

E0 0 0

E1 0 1

E2 1 0

NO EXISTE 1 1

Tabla 1. “Tabla de sentido de giro del motor”

Diagrama de estado

E0

Diagrama 1. ”estados posibles de operacion del motor”

TABLA DE OPERACION

ESTADO FF- FF- ECUACIONES ESTADO FF- FF-

E2 E1

S0.S1.S2′S0′.S1′.S2

S0 S2

S1

PRESENT

E

B

QB

A

QA

DE

TRANSICION

SIGUIENTE QB+1 QA+1

E0 0 0 S0.S1.S2′ E1 0 1

E0 0 0 S0 .S1 .S2′ ′ E2 1 0

E1 0 1 S2 E0 0 0

E2 1 0 S0 E0 0 0

E2 1 0 S1 E1 0 1

Tabla 2. ”tabla de operacion del problema”

ECUACIONES DE EXCITACION

Hacemos util el principio de funcionamiento de la ecuacion caracteristica del flip flop tipo D : En el cual dice que el estado siguiente = a la exitacion que entra en D y obtenemos las siguientes ecuaciones de EXCITACION

QB+1 = QB ′.QA′.S0′.S1′.S2QA+1 = QB ′.QA′.S0.S1.S2′+QB.QA′.S1

QA+1 = QA ′.S1.(QB+(S0.S2′))

DB+1 = QB ′.QA′.S0′.S1′.S2

SIMULACION EN MULTISIM

DA+1 = QA ′.S1.(QB+(S0.S2′))

Fig. 2 ” Simulacion de aparente solucion al problema”

Fig. 3 ”Simulacion completa con logica combinacional para los

clock deseados”

Fig. 4 ”Simulacion cuando nuestro sensor detecta una persona

y empieza abrir la puerta”

Fig. 5 ”Simulacion cuando nuestro sensor detecta que no hay

nadie y empieza a cerrar nuetra puerta

3. CONLUSIONES