Simplificación e implementación de circuitos lógicos

CIRCUITOS DIGITALES

LABORATORIO 2:

SIMPLIFICACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS LÓGICOS

1. OBJETIVOS:

• Simplificar funciones lógicas utilizando Mapas de Karnaugh.
• Implementar y probar funciones lógicas.
• Conocer las principales familias lógicas: TTL y CMOS.

2. MARCO TEÓRICO

Una compuerta lógica es un dispositivo electrónica que en función de los valores de entrada otorga un resultado o una salida determinada, son la base de la electrónica digital. Se utilizan no solo en electrónica si no que conceptualmente sus fundamentos se aplican en otras áreas de la ciencia, Mecánica hidráulica o neumática por ejemplo. vamos a comentar el funcionamiento de algunas compuertas lógicas básicas y sus tablas de verdad.

2.1 COMPUERTA NOT

Todo lo que ingresa por la entrada, a la salida entrega lo opuesto, si ingresa un estado alto “1” a la salida se vera un estado bajo “0” por ejemplo, tiene una sola entrada.

2.2 COMPUERTA AND

Para que una compuerta AND entregue un uno a la salida, todas las entradas deben tambien estar en uno, basta con que alguna con lo este para que en la salida se vea un cero, “Si condición uno Y condición dos Y condición tres se cumplen, entonces la salida sera verdadera.” En términos simbólicos a la operación se la conoce con el símbolo “.” o “ˆ“.

2.3 COMPUERTA OR (3 entradas)

Esta compuerta es diferente a la AND, basta con que una de las entradas este en estado alto para que automáticamente la salida pase a estar en estado alto, “Si condición uno O condición dos O condición tres entonces la salida sera verdadera”. En términos simbólicos a la operación se la conoce con el símbolo +.

3. PROBLEMA

Se desea realizar un circuito de control para el toldo de una terraza de una vivienda. El toldo tiene la función tanto de dar sombra como de proteger del viento y de la lluvia. Así que es un toldo resistente al viento y a la lluvia, manteniendo la terraza seca en los días de lluvia. Para el circuito de control tenemos las siguientes entradas: 


Señal S: Indica si hay sol  
Señal L: Indica si llueve  
Señal V: Indica si hay mucho viento  
Señal F: Indica si hace frío en el interior de la casa. 

Según los valores de estas entradas se bajará o subirá el toldo. Esto se realizará mediante la señal de salida BT (Bajar Toldo). Si BT='1' indica que el toldo debe estar extendido (bajado) y si BT='0' indica que el toldo debe estar recogido (subido). El sistema se muestra en la figura. 


 El circuito que acciona el toldo que debe funcionar según las siguientes características: 

• Independientemente del resto de señales de entrada, siempre que llueva se debe de extender el toldo para evitar que se moje la terraza. No se considerará posible que simultáneamente llueva y haga sol. 

• Si hace viento se debe extender el toldo para evitar que el viento moleste. Sin embargo, hay una excepción: aún cuando haya viento, si el día está soleado y hace frío en la casa, se recogerá el toldo para que el sol caliente la casa.

• Por último, si no hace viento ni llueve, sólo se bajará el toldo en los días de sol y cuando haga calor en el interior, para evitar que se caliente mucho la casa. 

4. VIDEO EXPLICATIVO

5. TABLA DE VERDAD

6. MAPA DE KARNAUGH

7. ESQUEMA

8. OBSERVACIONES

• Se debe hacer la simulación correspondiente del circuito ya que al momento de su armado en el protoboard podría ocurrir problemas.
• Se deben de usar las puertas que se usaron en la simulación ya que podría variar el circuito y las condiciones asignadas.
• Se debe revisar a detalle cada condición y tomarlas en cuenta al momento del armado del circuito.

9. CONCLUSIONES

• Simplificamos funciones lógicas utilizando Mapas de Karnaugh.
• Implementamos y probamos funciones lógicas tanto en simulación como en físico.
• Se utilizó el software Proteus para la simulación necesaria.

10. INTEGRANTES

Johan Núñez        Anthony Pezo      Héctor Miranda