LAB 5 contador con flip flop

CIRCUITOS DIGITALES

SUMADOR DIGITAL DE 4 BITS

      I .CAPACIDAD TERMINAL:

·        Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.

·        Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.

·        Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

      II. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN:

·         Implementación de circuitos de aritmética binaria usando C.I.: Sumadores y restadores.

·         Implementación de circuitos decodificadores y displays de 7 segmentos.

·         Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos.

  

III. MARCO TEÓRICO:

a)Computadora con el programa Proteus:

Para realizar la simulación del circuito con el sumador y display, se requirió utilizar este programa ya que nos es muy útil para realizar una prueba digital antes de realizar una real para comprobar que todo esté en orden.

Imagen 1.1: programa proteus

  c) Entrenador para circuitos digitales:

Se usó para probar el circuito a crae con un sumador y un display para poder realizar correctamente las pruebas de entradas y salidas.

 

Imagen 1.2: entrenador.

d)Display de 7 segmentos:

En este componente se pudieron observar los números que se quisieron obtener luego de usar el sumador, pero cuando se del número de bits establecidos se observaban letras que coincidían con 10, 11, 12 y así sucesivamente. Cabe destacar que este display solo funciona en código binario.

Imagen 1.3: display de 7 segmentos.

e)Sumador 74LS283:

Este componente nos ayuda a juntar dos números en binario y nos da como respuesta un solo número en este caso la suma de las 8 entradas, lo cuál hace que la salida solo sea de 4 bits para el display.

Imagen 1.4: sumador 74LS283.

d)Decodificador :

Este componente nos ayuda a convertir un numero binario  a sistema decimal pudiendo mostrarse en un display de 7 segmentos

                                                        Imagen 1.5: decodificador 7448

IV.  DISEÑO:

SUMADOR DE 4 BITS:

SUMADOR MAS DECODIFICADOR Y DISPLAY:

V. VIDEO:

VI. CONCLUSIONES:

·         1) Se puede concluir que gracias al carreo se puede aumentar el número de bits en la entrada y así            poder activar más displays en caso de tener números de más dígitos o palabras.

·         2)Es necesario poder simular antes de implementar el funcionamiento para poder optimizar los               resultados de acuerdo a lo que se solicite.

  3)Se concluye que el decodificador junto al display nos muestra la entrada decodificada en el                 sistema decimal

Integrantes :

-Mamani de la cruz Gustavo

-Mamani Bernal Arturo

laboratorio 2 circuito digital con contador flip flops

CIRCUITOS DIGITALES

PROYECTO N° 02

TEMPORIZADOR DIGITAL PROGRAMABLE

FASE 2: Circuitos Contadores con

Flip Flops

• Un contador es un circuito digital capaz de contar sucesos electrónicos, tales como impulsos, avanzando a través de una secuenciade estados binarios. 
• • Contador síncrono es un tipo de contador en el que todas las etapas utilizan el mismo impulso de reloj                                                                       
• CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

• 1. Un número máximo de cuentas (módulo del contador)
  2. Cuenta ascendente o descendente.
  3. Operación síncrona o asíncrona.
  4. Autónomos o de autodetención.                                                       

                                                                                                                                                           
   CONTADORES DE RIZADO.
  
  Son dispositivos contadores que tienen conectados los flip-flops en forma asincrona, es decir, que no,tienen conectadas las entradas de reloj (CLK) en paralelo, sino que tiene que esperar que el primer flip-flop, al activarse por el pulso conmute generando una salida, la cual active o coloque en modo de conmutacion al siguiente flip-flop, el cual con el siguiente pulso conmuta activando al siguiente y asi sucesivamente. El modo de conmutacion en los flip-flop se consigue colocando las entradas J y K en ALTA (1 logico).
  El módulo de un contador está determinado por la cuenta máxima a la que es diseñado, es decir, si el contador es diseñado para que cuente de 0 a 15 su módulo es el 16 (contador módulo 16) y simplificado se denomina contador mod-16, si es diseñado para contar de 0 a 9 será un contador módulo 10 o mod-10, etc.
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  Al llevarse a cabo la segunda transición en la terminal de entrada, el primer flip-flop J-K tomará el estado Q₁=0, ya que antes de la segunda transición estaba condicionado por las entradas J=0 y K=1. Simultáneamente, el segundo flip-flip J-K tomará el estado Q₂=0, ya que antes de la segunda transición estaba condicionado por las entradas J=0 y K=1.

Existen también contadores en los cuales cada flip-flop J-K a través de su terminal de salida Qacciona la terminal C del flip-flop J-K que le sigue. Este tipo de contadores recibe el nombre de contador asíncrono. Esta definición se extiende hacia cualquier otro tipo de contadores y circuitos secuenciales de todo género basado no sólo en el flip-flop J-K sino en otros flip-flops derivados del flip-flop J-K. Por ejemplo, el siguiente circuito secuencial construído con flip-flops del tipo D (derivable del flip-flop J-K según se verá en la sección de problemas resueltos) es un contador asíncrono:

mientras que el siguiente contador es un contador síncrono (obsérvese cómo la terminal de reloj resaltada de color azul alimenta todas las entradas C de los flip-flops del contador):

En la parte que corresponde a la serie de problemas resueltos para este capítulo, veremos que es posible construír de una manera muy sencilla un contador binario de conteo ascendente con el simple hecho de conectar varios flip-flops J-K en cascada. Si denotamos el estado de cada flip-flop J-K como Q, y conectamos cuatro flip-flops J-K en cascada, entonces representando el estado del contador como Q₁Q₂Q₁Q₂ y empezando el conteo binario desde cero, usando foquitos para representar con cada foquito encendido el estado de “1” y representando el estado de “0” con el foquito apagado la secuencia de estados que revelan al contador como un contador binario ascendente es, dinámicamente hablando, la siguiente:

Tan fácil es construír con flip-flops J-K un contador binario de conteo ascendiente como un contador binario de conteo descendiente. Nuevamente, para el caso de un contador binario de conteo descendiente de cuatro bits utilizando cuatro flip-flops J-K y utilizando foquitos para visualizar el estado de cada flip-flop, dinámicamente tendríamos algo como lo siguiente:

Aquí se podría objetar que mientras que un contador binario ascendente de cuatro bits sería el contador ideal para contar en un sistema hexadecimal, con 16 símbolos diferentes, puesto que un humano cuenta de diez en diez en el sistema decimal enteonces tendría dificultades para poder “comunicarse” con un contador binario puro que use cuatro flip-flops J-K y el cual recorra 16 estados diferentes antes de regresar al estado “cero”. Lo ideal sería un contador binario cuya secuencia de estados abarque únicamente diez estados diferentes en lugar de 16, o sea, un contador binario que nos dé el equivalente de un decimal codificado en código binario (conocido en literatura técnica inglesa como contador binario BCD, del acrónimo Binary Coded Decimal). La secuencia de estados que recorrería un contador tal sería la siguiente:

observaciones y conclusiones 

CONCLUSIÓN

En los sistemas asincrónicos las salidas de los circuitos lógicos pueden cambiar en cualquier momento siempre y cuando uno o más de sus entradas cambien.

Un circuito secuencial asíncrono evoluciona ante cualquier cambio en las entradas de forma inmediata, no tiene periodicidad de funcionamiento, se rige por eventos

El Contador asíncrono ascendente – descendente es una combinación del Contador Asíncrono Binario Ascendente y el Contador Asíncrono Binario Descendente Descendente que mediante una señal adicional Up/Down permite seleccionar la salida del FF que se lleva a la señal de reloj del FF siguiente.

SiUp/Downtomavalor «1» el conteo será ascendente, con lo que la salida que se presentará al siguiente FF será Q.

Si toma valor «0» la señal escogida como señal de reloj para el siguiente FF será Q. El primer FF tiene una entrada de tipo asíncrono, es decir que se acertará deforma aleatoria y cuando lo haga el circuito realizará una cuenta.

El resto del tiempo, los flip-flops no cambiarán su estado presente

video

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson.
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996).
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L).
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson.
• 
  

Integrantes 

-Manuel Atahualpa Lázaro

-Mamani Bernal Arturo

PROYECTO CON SENSORES

1 OBJETIVOS

-Dar a conocer los sensores aplicados en el laboratorio y usarlos en la maqueta propuesta
-Poder hacer una conexion en un almacer y dar como resultado un sistema de seguridad
-Poder encender los sensores y tener un sistema de alarma de seguridada y dar como objetivo un buen resusltado


2 BOCETO

3 CONDICIONES DE SENSORES Y ACTIVADORES

    3.1-SENSOR DE FLAMA :  Es utilizado para detectar fuego u otra longitud de onda a 760 nm ~                                                           1100 nm de luz
      La temperatura del sensor de llama de funcionamiento es -25 grados Celsius a 85 grados Celsius, debe tenerse en cuenta que la distancia de la sonda a la llama no debería estar demasiado cerca para evitar daños.

              CARACTERISTICA:

                                                                                                                                                                   I                     -Interfaz: analógica.        

                -Tensión de alimentación: +5 V        

                -Rango de detección: 20 cm (4,8 V) ~ 100cm (1V

     3.2- SENSOR DE MOVIMIENTO: Un sensor de movimiento ha sido concebido para activarse                                                                       cuando percibe una fuente de calor, como lo es el cuerpo                                     humano.  En especial, se activa si esta fuente de calor se desplaza de un lado a otro

               CARACTERISTICA: 

• Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.
• Precisión: es el error de medida máximo esperado.
• Offset o desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.
• Linealidad o correlación lineal.

         

5 TABLA

6 KARN

8  IMPLEMENTOS

9 VIDEO

https://youtu.be/Nwtc2c1FHd0      

este es el link esplicando el video

10 OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES 

observaciones
-se observo  dificultades en el instalamineto del proyecto integrador 
- se observo una dificultades al poder instalar los sensore y acoplarlos segun el planiamiento
- se observo que se aplico todo los componentes en un solo protoboard

conclusiones 
-se concluyo  que el trabajo realizado tubo los nesesario segun lo planiado
- se concluyo que todo lo aprendido con compuertas logicas se aplico en lo aprendido

sensores y actuadores digitales

¿QUE ES UN SENSOR ?
Un sensor es un dispositivo que está capacitado para detectar acciones o estímulos externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes físicas o químicas en magnitudes eléctricas.

¿QUE ES UN ACTUADOR?
Los actuadores son dispositivos que brindan la posibilidad de transformar diferentes tipos de energía para generar algún funcionamiento dentro de un sistema automatizado determinado. Usualmente, los actuadores generan una fuerza mecánica a partir de distintos tipos de energía, como puede ser eléctrica, neumática, o hidráulica.





TIPOS DE SENSORES 

1 sensor de agua 

Un sencillo sensor de agua / gotas de lluvia, que produce una señal analógica proporcional a la humedad detectada, o al nivel de agua que recoja.

Es un sensor de pequeñas dimensiones pensado para detectar el agua de lluvia o bien pequeñas modificaciones de nivel de agua (Un par de cm) para detectar filtraciones o fugas de liquido.

ubicacion de cada terminal

VIDEO

2 SENSOR DE FLAMA 

El sensor de llama puede ser utilizado para detectar fuego u otra longitud de onda a 760 nm ~ 1100 nm de luz. En el juego de robot de lucha contra incendios, la llama tiene un papel importante en la sonda, que se pueden utilizar como los ojos del robot para encontrar fuentes de fuego.

Sensor de llama ángulo de la sonda de 60 grados, la sensibilidad especial del espectro de la llama, dos agujeros de montaje M3 para estabilizar el módulo no centrifuga.

La temperatura del sensor de llama de funcionamiento es -25 grados Celsius a 85 grados Celsius, debe tenerse en cuenta que la distancia de la sonda a la llama no debería estar demasiado cerca para evitar daños.

CARACTERISTICAS

• Interfaz: analógica.
• Tensión de alimentación: +5 V
• Rango de detección: 20 cm (4,8 V) ~ 100cm (1V)

ESQUEMA CONEXION

 VIDEO

3 SENSOR DE SONIDO 

Son interruptores eléctricos que trabajan sin contacto. Cuentan con un micrófono sensible diseñado para mostrar las formas de onda de audio de los niveles de ruido entre 45 y 100 dB

Mientras más agudo es el sonido, más frecuencia existe en la onda

Como funcionan

Aprovechan el efecto del rebote del sonido debido a la presencia del objeto.
Según el tiempo que transcurre en ir y regresar el pulso sónico es la distancia entre sensor y objeto

CARACTERÍSTICAS 

Sensor de sonido y la física

Mientras más se aumenta la intensidad de la onda, la amplitud será mayor
Velocidad de propagación del sonido
El sonido como cualquier otra onda, depende de un medio para  propagarse. Es imposible su transporte por el vacío porque no hay átomos a través de los cuales transmitirse. Por este motivo el sonido no se desplaza con la misma velocidad en todos los medios.

ESQUEMA DE CONEXION 

                                              4 SENSOR DE PROXIMIDAD 

El principio de funcionamiento de un sensor de proximidad capacitivo , está basado en la medición de los cambios de capacitancia eléctrica de un condensador en un circuito resonante RC, ante la aproximación de cualquier material.
Los sensores de proximidad inductivos y capacitivos están basados en el uso de osciladores, en los que la amplitud de oscilación varía al aproximar unobjeto .
Sensor infrarrojo
Proximidad

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.
Ejemplo: sensor infrarrojo
Sensor capacitivo

CARACTERISTICAS

• Detectar la presencia de obstaculos entre 2 a 80 cm.
• Angulo de deteccion 35 grados.
• Comparador LM393 on-board.
• Orificio de instalacion para facilitar su uso.
• Indicador de alimentacion (LED rojo).
• Indicador de salidad digital (LED verde).
• Conexion de 3 hilos.
• Tensión de alimentación: 3.3v a 5v

ESQUEMA DE CONEXION


       VIDEO 

                        

                                                               5  SENSOR DE GAS

Este es un sensor muy sencillo de usar, ideal para medir concentraciones de gas natural en el aire. Puede detectar concentraciones desde 300 hasta 10000 ppm.

El módulo posee una salida analógica que proviene del divisor de voltaje que forma el sensor y una resistencia de carga. También tiene una salida digital que se calibra con un potenciómetro, esta salida tiene un Led indicador. 

La resistencia del sensor cambia de acuerdo a la concentración del gas en el aire.

El MQ-2 es sensible a LPG, i-butano, propano, metano, alcohol, hidrogeno y humo.

CARACTERISTICAS

• Voltaje de Operación: 5V DC
• Respuesta rápida y alta sensibilidad
• Rango de detección: 300 a 10000 ppm
• Gas característico: 1000ppm, Isobutano
• Resistencia de sensado: 1KΩ 50ppm Tolueno a 20KΩ in
• Tiempo de Respuesta: ≤ 10s
• Tiempo de recuperación: ≤ 30s
• Temperatura de trabajo: -20 ℃ ~ +55 ℃
• Humedad: ≤ 95% RH
• Contenido de oxigeno ambiental: 21%
• Consume menos de 150mA a 5V.

ESQUEMA DE CONEXIÓN
 



VIDEO 

                                                       6 SENSOR MAGNETICO



                                                       


CARACTERISTICAS 

U n sensor magenetico 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.  

CARACTERISTICAS

- Diferentes tipos de caja y materiales		- Sensores de efecto Hall
- Para uso en diversas aplicaciones y adecuados para diferentes sistemas de fijación		- Sensores ATEX para uso en entornos explosivos

ESQUEMA DE CONEXION 

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                                                 7 SENSOR DE  POTENCIA 

   

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