ASCENSOR CON FLIP FLOPS UNIERSIDAD DE PAMPLONA EDWIN CAMILO DELGADO JUAN
Resumen: Este
proyecto tiene por objetivo mostrar el manejo de un ascensor basada en configuración flip/flop y un integrado 4093 de fácil adquisición. También tenemos como censor una fotocelda la cual al recibir la luz es acoplada a una de las compuertas AND la cual tiene como referencia referencia las resistencia de 10k y 1M, a la salida de estas tenemos un led indicado de estado mientras que el otro extremo es conectado a otra NAND a cual mediante el trimmer preset de 10K ajusta la respuesta de disparo de la alarma la cual es emitida por el pizo controlado por el BC547B.
l. INTRODUCCION
En esta figura podemos apreciar la configuración de dos censores fotocelda y censores magnéticos con referencia hacia positivo o negativo de acuerdo al control que queramos dar al circuito
COMO ALMACENADOR DE BITS
Un visitable puede usarse para almacenar un bit. La información contenida en muchos biestables puede representar el estado de un secuenciador, el valor de un contador, un carácter ASCII en la memoria de un ordenador, o cualquier otra clase de información. Un registro es un grupo de celdas de almacenamiento binario adecuadas para mantener información
binaria. Un grupo de flip-flop constituye un registro, ya que cada flip-flop esuna celda binaria capaz de almacenar un bit de información. Un registro de n-bit tiene un grupo de n flip-flop y es capaz de almacenar cualquier información binaria que contenga n bits. Además de los flipflop, un registro puede tener compuertas combi nacional que realicen ciertas tareas de procesamiento de datos. En su definición mas amplia, un registro consta de un grupo de flip-flop y compuertas que efectúan una transición. Los flipflopmantienen la información binaria y las compuertas controlan cuando y como se transfiere información nueva al registro.
entrada de reloj hasta un máximo de 2n1 donde nes el número de biestables usados.Uno de los problemas con esta configuración de contador (ripple counter en inglés) es quela salida es momentáneamente inválida mientras los cambios se propagan por la cadena justo después de un flanco de reloj. Hay dos soluciones a este problema. La primera es muestrear la salida sólo cuando se sabe que esta es válida. La segunda, más compleja y ampliamente usada, es utilizar un tipo diferente de contador síncrono, que tiene una lógica más compleja para asegurar que todas las salidas cambian en el mismo momento predeterminado, aunque el precio a pagar es la reducción de la frecuencia máxima a la que puede funcionar. Una cadena de biestables T como la descrita anteriormente también sirve para la división dela frecuencia de entrada entre en , donde n es el número de biestables entre la entrada y la última salida.
Figura:2 ALMACENADOR DE BITS
ll. COMPONENTES. COMO CONTADOR
El T es útil para contar. Una señal repetitiva en la entrada de reloj hace que el biestablecambie de estado por cada transición alto-bajo si su entrada T está a nivel 1. La salida de un biestable puede conectarse a la entrada de reloj de la siguiente y así sucesivamente. La salida final del conjunto considerado como una cadena de salidas de todos los biestables esel conteo en código binario del número de ciclos en la primera
Integrado 4093: El 4093 tiene cuatro separada 2-input NAND Schmitt trigger que se puede utilizar de forma independiente.
Fotocelda
Figura:3 Configuración del Integrado 4093
Entradas típicas CMOS tienen un único umbral. Si la tensión aplicada a la entrada es menor que la mitad de la tensión de alimentación, se cuenta como un '0 ', mientras que si la tensión es más de la mitad de la tensión de alimentación, se cuenta como un '1'.
Una entrada de disparador Schmitt tiene dos umbrales diferentes. La mejor manera de entender cómo funciona este es investigar el comportamiento de un dispositivo disparador de Schmitt en un circuito práctico. Usted va a probar una de las puertas en el 4093 de la siguiente manera:
Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.
El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).
Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanto más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).
Fotocelda o fotorresistencia, cambia su valor resistivo (Ohms) conforme a la intensidad de luz. Mayor luz, menor resistencia y viceversa.. Figura:4 Entradas típicas CMOS
La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa
de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante. Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles. También se fabrican fotoconductores de Ge:Cu que funcionan dentro de la gama más baja "radiación infrarroja".
Compuerta AND
Es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Ésta entregará una salida ALTA (1), dependiendo de los valores de las entradas, siendo este caso, al recibir solo valores altos en la puerta AND. Si alguna de estas entradas no son ALTAS, entonces se mostrará un valor de salida BAJA. En otro sentido, la función de la compuerta AND efectivamente encuentra el mínimo entre dos dígitos binarios, así como la función OR encuentra al máximo. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "1". En otras palabras la salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 1 Esta situación se representa en álgebra booleana como: X = A·B o X = AB
Figura Figura: 5 Fotocelda
Figura: 6 configuracion de la Compuerta AND
Una compuerta AND puede tener muchas entradas. Una puerta AND de múltiples entradas puede ser creada conectando compuertas simples en serie. El problema de poner compuertas en cascada, es que el tiempo de propagación de la señal desde la entrada hasta la salida, aumenta. Si se necesita una compuerta AND de 3 entradas y no una hay disponible, es fácil crearla con dos compuertas AND de 2 entradas en serie o cascada. Se observa que la tabla de verdad correspondiente es similar a la mostrada anteriormente, solo que esta tiene 3 entradas, aunque su salida ALTA se cumple de la misma forma que la anterior, siendo A, B y C, con valor 1. Se puede deducir que el tiempo de propagación de la señal de la entrada C es menor que los de las entradas A y B (Estas últimas deben propagarse por dos compuertas mientras que la entrada C se propaga sólo por una compuerta).
Compuerta NAND
Una compuerta NAND es un dispositivo lógico que opera en forma exactamente contraria a, una compuerta, AND, entregando una salida baja cuando todas sus entradas son altas y una salida alta mientras exista por lo menos un bajo a cualquiera de ellas. Considerar el diagrama de los símbolos lógicos de la fig. 12, una puerta AND está conectada a un inversor. Las entradas A y B realizan la función AND y forma la expresión booleana A · B la puerta NOT invierte A · B a la derecha del inversor se añade la barra de complementaron a la expresión booleana obteniéndose A · B = Y a este circuito se denomina NOT-AND o NAND.
De igual manera, se puede implementar compuertas AND de 4 o más entradas. Tabla de Verdad
A
B
C
X
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Figura: 7 Tabla de verdad
Figura 8: Circuito equivalente de una compuerta NAND
El símbolo lógico convencional para la puerta se muestra en el diagrama de la fig. 13 observar que el símbolo NAND es símbolo AND con un pequeño círculo a la salida. El círculo a veces se denomina círculo inversor. Esta es una forma simplificada de representar la puerta NOT . la tabla de verdad describe la operación exacta de la puerta lógica . la tabla de la verdad para la puerta NAND se ilustra en la tabla 8, observe como sus
salida son las inversas de las salidas de la puerta AND .
Figura 9: Símbolo lógico de una compuerta NAND
Figura 10: Tabla de verdad de una compuerta NAND de dos entradas
PROCEDIMIENTO
