sábado, 15 de septiembre de 2018

LABORATARIO NRO. 5

CIRCUITO DIGITALES

FASE 04: 
CIRCUITOS SUMADORES Y DECODIFICADORES


1.SUMADORES:
EL sumador es un circuito digital que realiza la adición de números En muchas computadoras y otros tipos de procesadores se utilizan sumadores en las unidades aritméticas lógicas. También se utilizan en otras partes del procesador, donde se utilizan para calcular direcciones, índices de tablas, operadores de incremento y decremento y operaciones similares.





El sumador que se muestra suma dos números binarios de 4 bits cada uno.

A = A4, A3, A2, A1  y  B = B4, B3, B2, B1, entonces
la suma será  S = C
out3C4C3C2C1.

El bit menos significativo en los dos sumandos A y B es A1y B1 y el bit más significativo es A4 y B4.
Si el sumador superior tiene acarreo (“1”), éste se refleja en la suma al lado izquierdo de la sumatoria final.


Ejemplo de conexión de un sumador:




2.DECODIFICADOR:
Es un circuito combinacional, cuya función es inversa a la del codificador, esto es, convierte un código binario de entrada (natural, BCD, etc.) de N bits de entrada y M líneas de salida (N puede ser cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2N), tales que cada línea de salida será activada para una sola de las combinaciones posibles de entrada.
Si por ejemplo tenemos un decodificador de 2 entradas con 22=4 salidas, su funcionamiento sería el que se indica en la siguiente tabla, donde se ha considerado que las salidas se activen con un “uno” lógico.
El decodificador BCD a 7 segmentos
Acepta código BCD en sus entradas y proporciona salidas capaces de excitar de 7 segmentos para indicar un dígito decimal.
El display está formado por un conjunto de 7 leds conectados en un punto  común en su salida.
En el display de cátodo común, una señal alta encenderá el segmento excitado por la señal. La alimentación de cierta combinación de leds, dará una imagen visual de un dígito de 0 a 9.

CONEXIÓN DE DECODIFICADOR CD4511


3.Evidencia del trabajo en el Laboratorio
   En este video se tratara lo siguientes puntos.
  •  Explicación de los Decodificadores 7448 y DM9370
  • Simulación y explicación: Circuitos sumadores simples y de 4bits
  • Implementación y Funcionamiento


4. Conclusiones y Observaciones:
   4.1. Observaciones:
  • Se tuvo que cambiar asta en dos ocasiones el decodificador.
  • Los cables presentaban fallas de conexión.
  • Para comprobar que todos los leds internos del display estén bien por medio del LT(Lamp Tst)
  • En ocasiones cuando hay fallas en la conexión , aunque se dígite correctamente , el display se que siempre mostrando un numero o letra  como puede ser el numero 2 o el la letra E.
  • Comprobar que las salidas en el interfaz con sus propias entradas.
  • Antes de empezar las conexiones verificar que todos los cables tengan continuidad.

  4.2. Conclusiones:
  • Se vio el funcionamiento de un decodificador, como poder comprobar que todos los leds de un  display funcionen.
  • Se reforzó como poder hacer cálculos en el Sistema binario para luego poder realizarlos mediante el sumador y corroborar las respuestas.
  • Se vio que pasa cuando la suma excede el número 9, mostrando incoherencias en el display haciendo limitado los números los cuales pueden sumarse.
  • Se logro simular un circuito de suma en la plataforma Proteus y poder ampliarlo a que no solo de una respuesta de un dígito sino también de dos.
  • Se pudo implementar un circuito de suma de 4 bits donde se vio el funcionamiento de un sumador de 4 bits junto a un decodificador de BCD a 7 segmentos con su display.
  • En resumen, en el laboratorio se vio circuito capas de sumar y mostrar el resultado en un display, el funcionamiento de cada elemento (sumador, decodificador) y como verificar que estén en buen estado. 
5.Foto Grupal:
 Esta foto es una prueba de los todos lo integrantes del grupo estuvieron presentes en el laboratorio



























sábado, 8 de septiembre de 2018

LABORATORIO NRO. 04


CIRCUITO DIGITALES

FASE 04: 
PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Y/O SEGURIDAD ELECTRÓNICA


1. Planteamiento del problema:
Se quiere poner un sistema de seguridad que conste de dos sensores de proximidad y un switch, estos deben de cumplir las siguientes condiciones.
  • Siempre que el switch  no este bajado (valor 0) independientemente de lo que detecten los sensores no sonara la alarma.
  • Si el switch está bajado (valor 1), solo sonara la alarma cuando un sensor detecte movimiento en la casa o los dos al mismo tiempo.
Junto al sistema de seguridad se quiere poner uno que detecte fugas de gas en la cocina para esto se usara un sensor MQ-6

2. Objetivos del mismo:
  • Proponer un sistema de seguridad usando puertas lógicas.
  • Ver el funcionamiento de los sensores y actuadores.
  • Implementar el circuito en protoboard y ver su funcionamiento.
  • Poner en práctica lo que se aprendió en los laboratorio anteriores.
3. Solución al problema: 
    
    3.1 Primer paso: 
          Tenemos que leer las condiciones y de acuerdo a esta generaremos nuestras tablas uno para el sistema de seguridad y otro para el de detección de fugas de gas.

TABLA DE VERDAD DEL SISTEMA DE SEGURIDAD

TABLA DE VERDAD DEL SISTEMA DE DETECCIÓN DE FUGAS DE GAS 


     3.2 Segundo paso:
            Luego de generar nuestras tabla procederemos hacer lo mismo con los esquemas de conexión.

 ESQUEMA N°01




 ESQUEMA N°02






      3.3 Tercer paso:

             Luego de ver el esquema notamos lo materiales que usaremos los cuales aparte de los 2 sensores de proximidad, sensor de gas MQ-6 y los dos actuadores (Buzzer) usaremos:

  • 1 compuertas NOT (7404)

  • 1 Compuertas AND (7408)

  • 1 compuerta OR (7432)


     3.4. Cuarto paso:
            Antes de la implementación tendremos que simularlo para ver si los circuitos funcionan correctamente, y también para evitar contratiempos, quemar componentes, etc. 

 SISTEMA DE SEGURIDAD


SISTEMA DE DETECCIÓN DE FUGAS DE GAS 



     3.5. Quinto paso:
             Ahora pasaremos a implementarlo en el protoboard guiándonos de nuestro esquema de conexión y simulación  para luego hacer  lo mismo en la maqueta de la casa:

IMPLEMENTACIÓN EN EL PROTOBOARD


 4. Implementación física del circuito:
    Luego de haber seguido todos los pasos del procedimiento, nuestro sistema de seguridad y detección de fugas de gas deberá quedar de esta manera.



5. Evidencia del trabajo en el laboratorio:
    En este video se tratara los siguientes puntos
  • Planteamiento del problema:
  • Armado del circuito en el protoboard
  • Solución al problema planteado
  • Funcionamiento del circuito

6. Observaciones:

  • Verificar que todos los componentes con los que trabajemos estén en buen estado.
  • Alimentar tanto las puertas lógicas como los sensores con 5V, ya que al exceder este voltaje se quemaran los componentes.
  • Antes de implementar en el protoboard es recomendable simular el circuito para evitar contratiempos y/o accidentes.
  • Antes de hacer la maqueta tomar en cuenta las medidas y peso  de los sensores y el protoboard para que seleccionar el material y las dimensiones de esta.
  • Antes de poner los sensores de proximidad en la casa calibrar estos para que no detecten erróneamente.
7. Conclusiones:
  • Se pudo implementar un sistema de seguridad y detección de gas, aplicando todos lo conocimientos que se aprendieron en los laboratorios anteriores.
  • Se vio las diferentes maneras de como poder dar solución al problema planteado y se escogió la que presente menor gasto en componentes y mejor efectividad en la hora de su funcionamiento.
  • Se analizo el funcionamiento del circuito para para poder optimizar su desempeño.
  • Se realizar una exitosa implementación en una maqueta para poder cumplir las condiciones del problema planteado.
  • Se vio el funcionamiento de los sensores y actuadores en el circuito, para luego plantear mejoras a este.
  • En resumen, en el laboratorio se presento un proyecto el cual daba una solución a un problema de seguridad y fugas de gas aplicando los conocimientos previos, para luego ver su funcionamiento en situaciones reales.
8. Foto Grupal:
 Esta foto es una prueba de los todos lo integrantes del grupo estuvieron presentes en el laboratorio









































sábado, 1 de septiembre de 2018

LABORATORIO NRO. 3

CIRCUITO DIGITALES

FASE 03: 
Sensores y Actuadores digitales

1.Sensor:
 Es todo aquello que tiene una propiedad sensible a una magnitud del medio, y al variar esta magnitud     también varia con cierta intensidad la propiedad, es decir, manifiesta la presencia de dicha magnitud, y     también su medida.
2. Actuadores:
Es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.
3. Sensores estudiados:
  • Sensor de sonido: El Sensor de Sonido puede detectar decibeles (dB) y decibeles ajustados (dBA). Un decibel es una medida de presión del sonido. dBA: en la detección de decibeles ajustados, la sensibilidad del sensor es adaptada a la sensibilidad del oido humano.

  • Sensor de gas (MQ-6): El módulo sensor de gas analógico (MQ-6) se utiliza en la detección de fugas de gas de equipos en los mercados de consumo y la industria, este sensor es adecuado para la detección de GLP, i-butano, propano, metano, tiene una alta sensibilidad, un tiempo de respuesta rápido y dicha sensibilidad puede ser ajustada por el potenciómetro.

  • Sensor de proximidad: Es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor.
    Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos y los fotoeléctricos, como el de infrarrojos

  • Sensor de flamas:Un sensor de llama óptico es un dispositivo que permite detectar la existencia de combustión por la luz emitida por la misma. Esta luz puede ser detectada por un sensor óptico, y ser capturado por las entradas digitales y las entradas analógicas de Arduino.

  • Sensor de agua(lluvia):Este Sensor permite detectar gotas de lluvia, como un sensor de lluvia, y seguimiento de humedad y se puede utilizar para una variedad de condiciones climáticas. Convierte en números la señal de referencia de salida output AO. La salida analógica puede ser conectada al puerto AD de un microcontrolador para detectar la intensidad de la humedad y la precipitación.


  • Sensor de magnetismo: Detecta los campos magnéticos que provocan los imanes o las corrientes eléctricas. El principal es el llamado interruptor Reed; consiste en un par de láminas metálicas de materiales ferromagnéticos metidas en el interior de una cápsula que se atraen en presencia de un campo magnético, cerrando el circuito.

4.Módulo relé de pontencia:
 Este módulo de relevadores (relés) para conmutación de cargas de potencia. Los contactos de los   relevadores están diseñados para conmutar cargas de hasta 10A y 250VAC (30VDC), aunque se   recomienda usar niveles de tensión por debajo de estos límites.


5.EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:
6. Observaciones:
  • No pudimos trabajar al 100% con el sensor de gas mq -6 debido a que no disponíamos de gas butano en ese momento
  • Al armar el circuito, las entradas del protoboard tenían un tamaño un tanto apretado, lo que dificultaba en cierta medida al momento de hacer las conexiones
  • Al estar el protoboard ya predeterminado para trabajos básicos de electrónica, al momento de armar el circuito para trabajar con el sensor magnético, la resistencia  de 10 ohmios era opcional ya que el sensor funcionaba con o sin la resistencia
  • En el proceso del armado de los circuitos se usó con el 100 % de los sensores usados un voltaje de 5 voltios, teniendo en cuenta que el voltaje ideal de algunos de los sensores usados es 3 voltios o incluso un poco menos
  • Debido a la poca adherencia en cuanto a la conexión, se tuvo que presionar manualmente algunas conexiones en el momento de grabar el video 

7. Conclusiones:
  • Los sensores usados no están diseñados para actuar en grandes envergaduras debido al alcance y precisión de estos mismos.
  • El  rango de actuación de los sensores puede ser calibrado para que su uso se más adecuado en diferentes tipos de situaciones que lo ameriten.
  • Las compuertas lógicas nos pueden servir para automatizar simples procesos, sin necesidad de programadores (ejm, arduino)
  • La ventaja de usar un Nand en para usos básicos es que, aparte de simplificar el proceso también se tiene un muy bajo consumo de energía eléctrica y los componentes son accesibles y relativamente fáciles de usar para nuestros fines de automatización.
  • En el laboratorio se vio las características fundamentales y el funcionamiento de diferentes tipos de sensores digitales.
  • Se pudo concluir que la mayoría de sensores digitales necesitan una alimentación de 5V para su funcionamiento adecuado.
  • Se pudo ver la utilidad del Módulo de relé de potencia en cuanto a control de dispositivos electrónicos de que necesiten una gran tensión para su funcionamiento.

8.Foto grupal:

 Esta foto es una prueba de los todos lo integrantes del grupo estuvieron presentes en el laboratorio.