Laboratorio 5

Bloques Integrados Funcionales

Objetivos:

• Diseñar crcuitos digitales basados en lógica combinaconal.
• Implementar aplicaciones de circuitos digitales usando lógica combinacional.
• Simular y analizar bits y lógiica combinacional utilizando un software de simulación.
• Adquirir habilidades técnicas en implementación y análisis de circuitos digitales.

Equipos Materiales y Herramientas:

• Fuente DC de 5V
• Protoboard
• Compuertas TTL(Inversor, AND, OR, NAND, NOR, XOR)
• Resistencias de 200 ohms, 1k y 10k de 1/4 de watt
• Diodos Led de 3mm o 5 mm de varios colores
• Dipswitch
• Cablecillos de conección

Desarrollo:

Experiencia N°1: Codificador 74LS148D

• Paso 1: Implementar el circuito de comprobación del codificador 74LS148D, el cual trabaja con lógica negativa. Usar el software de simulación Multisim o Proteus para la simulación.

• Paso 2: Completar la tabla de verdad del codificador 74LS148D.

• Paso 3: Armar el circuito en Virtual Breadboard, demostrando el correcto funcionamiento.

• Paso 4: Elaborar un video respondiendo las siguientes preguntas:

- ¿Cómo funciona el codficador74LS148D? 

- ¿Qué función cumple la entrada EI? 

- ¿Que función cumple la salida GS?

- ¿Que función cumple la salida E0?

Experiencia N°2: Decodificador 74LS138D

• Paso 1: Implementar el circuito de comprobación del decodificador 74LS138D, el cual trabaja con lógica negativa. Usar el software de simulación Multisim o Proteus para la simulación.

• Paso 2: Completar la tabla de verdad del codificador 74LS138D.

• Paso 3: Armar el circuito en Virtual Breadboard, demostrando el correcto funcionamiento.

• Paso 4: Elaborar un video respondiendo las siguientes preguntas:

- ¿Cómo funciona el codficador74LS138D? 

- ¿Qué función cumple las entradas A, B, y C en el decodificador? 

- ¿Que función cumple la salida G1?

- ¿Que función cumple la salida G2A?

- ¿Que función cumple la salida G2B?

Experiencia N°3: Codificador-Decodificador Especial para Display 7 Segmentos

• Paso 1: Implementar el circuito. Usar el software de simulación Multisim o Proteus para la simulación, no es necesario armar el circuito en Virtual Breadboard.

• Paso 2: Elaborar un video respondiendo las siguientes preguntas:

- ¿Qué función cumple el circuito 74LS47D en el circuito de la 3ra. experiencia?

- ¿Qué función cumple el diodo led U10? 

- ¿Por qué se utiliza un display de 7 segmentos ánodo común?

- ¿Que sucede si S2, S3 y S4 se cierran?¿Por qué?

- ¿Que sucede si se retiran los inversores U2, U3 y U4 y se conecta directo las salidas A0, A1 y      A2 del codificador a las entradas A, B y C del decodificador??

Observaciones y Conclusiones:

• En el primer circuito podemos ver que al codificador 74LS148 se le puede agregar otro codificador, y que las entradas tienen que ser de forma ordenada desde el valor mas alto.
• En el segundo circuito, el decodificador 74LS138 está diseñado para decodificar memorias de alta velocidad y sistemas de transmisión de datos.
• En el tercer circuito hemos observado que si se quita los inversores la salida en el decodificador cambia según la entrada del codificador, esta tiene que ser de manera descendente y ordenadamente.
• Los inversores nos permitian digitar las entradas en el codificador de manera ascendente y de forma ordenada.

foto del alumno:

Laboratorio 2

Simplificación e Complementación de Circuitos Lógicos

Alumno(s)		Nota
Chilo Llaiqui Noe David Chilo
Choquehuayta Peralta Ayrton Jesús
Cornejo Fernandez Carlos del Mar
Grupo A
Ciclo  2C5	Electrónica y Automatización – Circuitos Digitales
Fecha de entrega

1. CAPACIDAD TERMINAL

• Reconocer las áreas de aplicación de la Electrónica Digital.

• Identificar las características de los dispositivos digitales más utilizados.

• Diseñar sistemas combinacionales y secuenciales.

2. COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESIÓN

• Simplificar funciones lógicas utilizando Mapas de Karnaugh.

• Utilizar software para simplificación y simulación de funciones

• Implementar y probar funciones lógicas.

3. CONTENIDOS A TRATAR

• Uso de las técnicas de simplificación en la reducción de funciones lógicas.

4. RESULTADOS

• Diseñan y optimizan sistemas y procesos para cumplir con las condiciones establecidas y gestionando adecuadamente los recursos materiales y humanos.

5. MATERIALES Y EQUIPO

• Entrenador para Circuitos Lógicos

• PC con Software de simulación.

• Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.

1. SEGURIDAD EN LA EJECUCIÓN DEL LABORATORIO

	Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje con los que trabaja.
	Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada.
	Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

2. TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

1. RESOLVER el problema para automatizar el RIEGO de una planta.

Se desea hacer un circuito de riego automático como el mostrado en la figura. El circuito deberá accionar la bomba en las siguientes condiciones:

• El circuito accionará la bomba solamente cuando la tierra esté seca, pero antes debe comprobar  las siguientes condiciones:

• Para evitar que la bomba se estropee por funcionar en vacío, nunca se accionará la bomba cuando el depósito de agua esté vacío.

• Si hay restricciones en el riego (época de verano), sólo se podrá regar de noche. En el resto del año (si no hay restricciones) se podrá regar de día y de noche (si la tierra está seca). 

Para la implementación del circuito se dispone de las siguientes entradas:

S: Señal que indica si la tierra está seca.

Tierra seca: S=1 ; Tierra húmeda: S=0

R: Señal que indica si hay restricciones en el riego (es verano):

Hay restricciones: R=1 No hay restricciones: R=0

D: Señal que indica si es de día o de noche:

Día: D=1 ; Noche: D=0

V: Señal que indica si el depósito de agua está vacío:

Vacío: V=1 ; Hay agua: V=0

Y la salida B, que accionará la bomba para regar: Bomba funcionando: B=1 ; Bomba apagada B=0

Con esta información se debe:

a) Elaborar la tabla de verdad del circuito

b) Obtener la ecuación lógica

c) Hacer el mapa de Karnaugh y obtener la ecuación simplificada

d) Simulación en PC 

e) Agregue una LÁMPARA como salida la cual debe encender si el depósito está vacío, es de noche y la tierra esté seca, ó cuando el depósito tenga agua y la tierra esté seca.

Solución utilizando TABLAS DE VERDAD:

Simplificación utilizando SOFTWARE ON LINE:

SOFTWARE PARA SIMPLIFICACIÓN MEDIANTE MAPA DE KARNAUGH:

http://www.hakasoft.com.au/winlogilab

Función Lógica:          

Circuito Lógico:

2. Simulación de circuito mediante PROTEUS

3. CONTENIDO DEL INFORME EN EL BLOG: 

1. Responda a las preguntas planteadas de forma objetiva:

1. ¿Qué he aprendido? (Objetivo)

En este laboratorio hemos aprendido a comprobar las tablas de verdad de las puertas lógicas, seguidamente hemos construido un circuito con compuertas lógicas, luego a simular con el programa Proteus para comprobar el correcto funcionamiento de las puertas lógicas.

 

1. ¿Cómo lo he aprendido? (Procedimiento)

Hemos usado el software Proteus, primero se arma el circuito con las puertas lógicas, luego se les añade pulsadores, luego comprobamos que este bien realizado el circuito, finalmente simulamos y comprobamos el correcto funcionamiento.

 

1. ¿Qué es lo que no he acabado de aprender? (Dificultades)

Al no conocer muy a fondo el uso del programa Proteus hemos tenido dificultades para completar el laboratorio de forma rápida.

 

1. ¿Qué tendría que hacer para mejorar?

Ver tutoriales y practicar para aprender el correcto uso del software, para desarrollar los próximos laboratorios con mayor rapidez y con mas conocimiento de las librerías.

Laboratorio 4

Lógica Combinacional

Objetivos:

• Diseñar circuitos digitales basados en lógica combinacional.
• Implementar aplicaciones de circuitos digitales usando lógica combinacional.
• Simular y analizar bits y lógica combinacional utilizando softwares de simulación: Proteus y Virtual Breadboard.

Equipos, Materiales y Herramientas:

• Software de simulación PROTEUS
• Software de simulación VIRTUAL BREADBOARD

Desarrollo:

• Paso 1: Realice la simulación en del Comparador en el software de simulación Proteus y en Virtual Breadboard:

        Imágenes de la simulación:

        Videos de la simulación:

• Paso 2: Realice la simulación en del Multiplexor en el software de simulación Proteus y en Viirtual Breadboard:

        Imágenes de la simulación:

         Videos de la simulación:

• Paso 3: Realice la simulación en del Detector de igualdad en el software de simulación Proteus y en Viirtual Breadboard.

        Imágenes de la simulación:

        Videos de la simulación:

Observaciones y Conclusiones:

• Los programas de simulación: Proteus y Virtual Breadboar nos ayudan a entender mejor, mediante la simulación, así evitamos quemar componentes, como podría suceder de manera práctica.
• Este laboratorio nos ayuda a aclarar nuestras dudas sobre la igualdad en las entradas de las distintas compuertas lógicas, y también el comportamiento de las compuertas mediante la simulación.
• Este laboratorio nos sirve como guía para aplicarlo de manera práctica con componentes físicos en un taller de electrónica.
• En este Laboratorio se observó el comportamiento de las compuertas AND, NOT, OR, NAND, NOR, XOR.

Laboratorio N°3

Compuertas y Funciones Lógicas

Objetivos:

Usar la herramienta Multisim o Proteus y Virtual Breadboard, para comprobar mediante la simulación el funcionamiento de la compuertas: AND, OR , NOT, NAND, NOR y XOR.

Equipos, Materiales y Herramientas:

• Software Proteus
• Software Virtual Breadboard

Compuertas Lógicas:

Desarrollo del laboratorio:

1. Prueba Virtual de las Compuertas utilizando Virtual Breadboard:

• Imágenes de la simulación:

• Video de la simulación:

2. Prueba Virtual de las Compuertas utilizando Proteus y medición de voltaje:

• Imagen de la simulación:

• Video de la simulación:

3. Observaciones y Conclusiones:

• El desarrollo de este laboratorio nos ayuda a aclarar muchas dudas y a entender sobre las compuertas y funciones lógicas, el montaje del circuito en los software de simulación como Proteus y Breadboard nos ayuda a comprender su funcionamiento..
• En este Laboratorio se observó el comportamiento de las compuertas AND, NOT, OR, NAND, NOR, XOR.
• El uso de compuertas lógicas son de mucha importancia en el ámbito de la electrónica porque provee un alto grado de automatización en los dispositivos electrónicos.
• En la compuerta NOT, aunque el diseño de dicha compuerta es simple, cuenta con un switch digital con la cual solo se puede obtener una sola opción, ya sea un SI o un NO.
• El programa de simulación nos facilita el trabajo que se podría realizar de forma práctica o manual, porque nos permite armar un circuito y ver su funcionamiento si el miedo de lamentar un accidente o quemado del circuito  componentes utilizados.