Cerradura codificada con flip flops - Electrónica Digital

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Cerradura codificada con flip flops Electrónica Digital

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Proyecto en el cual se desarrolla la elaboracion de una cerradura con codigo de acceso utilizando circuitos biestables.

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System Manual a1 Siprotec4

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2017 01 Examen Parcial de

Actividad1 Vallejo Zuleth

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Electrónica Digital Proyecto de fin de curso Sign up to vote on this title

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Electrónica Digital Elaboración de una cerradura codificada

I.

INTRODUCCIÓN

La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sis funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partícu eléctricamente.

Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconducto válvulas termoiónicas. El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolve prácticos forman parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electrom informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semico su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de in materiales.

La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más rápid encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en estados discretos, de los sistemas analógicos donde la información toma un rango continuo de valores. You're Reading a Preview

En la mayoría de sistemas digitales, el número de estados discretos es tan solo de dos y se le Unlock full access with a free trial. niveles lógicos. Estos niveles se representan por un par de valores de voltaje, uno cercano referencia del circuito (normalmente 0 voltios, tierra o "GND"), Download With Free Trialy otro cercano al valor dado p de alimentación del circuito. Tener solo estos dos valores ("0" y "1", "false" y "true", "off" y "on  nos p "alto" entre otros) nos permiten usar el álgebra booleana ySign códigos binarios, los que up to vote on this title herramientas muy potentes para realizar cálculo sobre las señales de entrada.

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La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realiza

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II.

OBJETIVOS

1. GENERAL o

Elaborar un proyecto teórico-práctico para aplicar y demostrar los conocimiento en el curso de Electrónica Digital, impartido por la Ing. Skarleth Fletes en la Tecnológica La Salle.

2. ESPECÍFICOS o

You're Reading a Preview Diseñar un circuito digital para controlar una cerradura electrónica que sea capa Unlock full access with a free trial. Tener varias claves de acceso Bloquearse por un tiempo determinado después de 3 intentos fallidos. Cambiar la clave de Download acceso. With Free Trial   

o

Simular el circuito utilizando el software Proteus 8.6upProfessional Sign to vote on this title

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Elaborar un informe escrito donde se detallen las especificaciones y base teórica

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III. BASE TEÓRICA

La Electrónica General se divide en dos grandes grupos de estudio o especialidades, la electrónic y la Digital. Esta segunda, en realidad, es una simplificación realizada para facilitar su estu físicamente todo en el mundo es analógico .

De hecho, hasta los componentes electrónicos digitales (circuitos digitales) están fabricados in y diseñados con componentes analógicos (transistores, resistencias, etc.) simplificados conce en bloques de funcionamiento que sólo pueden tener dos estados, o conducen electricid conducen, mientras en la electrónica analógica hay infinitos estados de conducción de la ele aplicación de la electrónica digital sería el procesador o la memoria del equipo informático d estoy escribiendo. Y de la electrónica analógica, el amplificador de sonido de los altavoces o s alimentación.

Reading a Previewque pueden varíar su valor en Electrónica Analógica: Trata conYou're corrientes y tensiones transcurso del tiempo de manera uniforme y continuada. Por lo tanto, se pueden me Unlock full access with a free trial. valores positivos, negativos, cero o cualquiera de sus infinitos estados intermedios, puede variar de manera alternativa (corriente alterna) o continua (corriente continu Download With Free Trial Sign up to vote on this title

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Electrónica Digital: Trata con valores de corrientes y tensiones eléctricas que sólo

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Lo primero que hay que conocer para iniciarse en la Electrónica Digital, y en la que se basa tod es el Algebra de Boole, teoría matemática aplicada al sistema de numeración binario o en base de numeración que nos enseñan en la escuela y que usamos habitualente es en base 10 o dec que disponemos de 10 dígitos diferentes (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9) para expresar cualquier can sistema binario o en base 2, sólo disponemos de 2 dígitos, el 0 y el 1, por lo que es ideal para t aquellos sistemas que sólo pueden tener dos estados, a un estado lo llamamos 0 y al otro 1. El único motivo por el que los humanos utilizamos la numeración en base 10 es que tenemos las manos, gracias a los cuales empezamos a contar, a expresar cantidades con símbolos operaciones matemáticas simples.

El mátemático inglés George Boole desarrolló un sistema de reglas que le permitían expresar, simplificar problemas lógicos y filosóficos cuyos argumentos admiten dos estados (verdad empleando procedimientos matemáticos.

Una vez que ya sabemos como funciona la electrónica analógica y la digital, vamos a empeza electrónica digital por medio de las llamadas y algunas operaciones lógicas You're puertas Reading alógicas Preview Empecemos por conocer que es un variable binaria. Unlock full access with a free trial.

Variable binaria : es toda variable que solo puede tomar 2 valores, dos dígitos (dígitos=

Download With Free Trial corresponden a dos estados distintos. Estas variables las usamos para poner el estado en encuentra un elemento de maniobra o entrada (por ejemplo un interruptor o un pulsador)  Sign up vote onque this title receptor (por ejemplo una lámpara o un motor), siendo diferente el to criterio tomamos para

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Veamos como son los estados en cada caso.

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sin pulsar estado 0. Cuando es un elemento de salido, por ejemplo un motor o una lámpara, s funcionando su estado sería 1 y si no están funcionando su estado sería 0.

Operaciones lógicas (álgebra de boole): son las operaciones matemáticas que se usan en el sis binario , sistema de numeración que solo usa el 0 y el 1 Suma y Multiplicación

LAS PUERTAS LÓGICAS

You're Reading a Preview Son componentes electrónicos representados por un símbolo con una o dos entradas (pueden Unlock full access with a free trial. mas) y una sola salida que realizan una función (ecuación con variables binarias), y que toman valores de salida en función de los que tenga en los de entrada. Download With Free Trial

Las puertas lógicas también representan un circuito eléctrico y tienen cada una su propia tabla  Sign up vote on this title verdad, en la que vienen representados todos los posibles valores detoentrada que puede tener  Useful  Not useful les corresponden de salida según su función.

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Electrónica Digital Elaboración de una cerradura codificada Puerta NO o NOT (negación)

Es una puerta que la entrada siempre es contraria al valor de la salida. En las funciones una ba una variable significa que tomará el valor contrario (valor invertido). Veamos su función, el sím circuito eléctrico y su tabla de la verdad.

La función nos dice que el estado de la salida S, Reading es el de la entrada a pero invertida. You're a Preview Unlock full access with a free trial.

Todas las puertas lógicas que se invierten a la salida su símbolo lleva un circulito en el extremo Download With Free Trial

Puerta O u OR (función suma)

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Puerta AND (función multiplicación)

En este caso para que la lámpara este encendida es necesario que estén pulsador (estado 1) lo pulsadores a la vez. Ojo 0x1 es 0 y 1x1 es 1.

Con estas 4 puertas podríamos hacer casi todos los circuitos electrónicos, pero también existe You're Reading a Preview compuertas. Unlock full access with a free trial.

PUERTA NOR (función suma invertida) Download With Free Trial Sign up to vote on this title

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Hasta ahora hemos visto las puertas lógicas aisladas, pero estas puertas sirven para realizar cir complicados combinándolas unas con otras, obteniendo así un circuito lógico combinacional

A partir de que nos planteen un problema lo primero que deberemos saber es el número de v (sensores, pulsadores, interruptores, etc) que vamos a utilizar y a cada uno de ellos le asignam de una variable lógica (a, b, c, etc). Al elemento de salida le llamamos S, y a continuación sacam de la verdad poniendo los posibles valores de lasReading variables (0 o 1) y el valor que tomará la salid You're a Preview valores (tabla de la verdad del problema o circuito). Ejemplo: queremos que una caja fuerte se cuando se pulsen dos pulsadores a la vez.Unlock full access with a free trial.

Download Free Trial Tenemos dos pulsadores a y b y una salida que seráWith el motor de la caja fuerte. Este motor func (estado 1) para abrir la caja. Ya sabemos como debe funcionar. ahora sacamos la tabla de la ve Sign up touna votetabla on thiscon title 4 casos pos tabla con dos variables de entrada a y b y con una salida. Tendremos  Not useful esta tabla vamos pensando para cada caso como será el valor deUseful la salida.

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S=axb

Así de sencillo. si tuviéramos dos fila con salida 1 tendríamos dos productos y estos productos sumarían para sacar la función (no es el caso).

Una vez que tenemos la función lógica y la tabla de la verdad sacamos el circuito lógico combi poniendo tantas líneas verticales como variables tengamos (dos en este caso).

Sacamos líneas horizontales para cada variable del producto de la función, colocando para las invertidas la puerta NO (no hay en este caso). Unimos las variables de cada producto con la fun (producto) y al final unimos los productos mediante la puerta O (función suma). En el ejemplo sencillo el circuito ya que corresponde con la puerta AND, ya que solo hay una fila con S=1.

You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.

Download With Free Trial Imaginemos que el problema nos propone que la caja fuerte se abra cuando alguno de los puls activado (cuando están los dos a la vez no). Ahora tendremos Sign dos up filas con salida 1, poreso hay to vote on this title los dos productos que obtenemos. Como también tenemos variables de entradas invertidas ha  Useful  Not useful poner en ellas la puerta inversora antes de hacer el producto y al final para unir los dos produc la puerta O. En este caso tendríamos la siguiente tabla de la verdad, función lógica y circuito 1.

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Las puertas lógicas no se venden por separado, sino que vienen incorporadas en l os llamados integrados o CI. Veamos dos CI de los más usados.

Este es el 7432 y como vemos tiene 4 puertas lógicas OR. Las patillas 14 y 7 es donde se conec positivo y el negativo de la pila.

You're Reading a Preview ahora vamos a ver el CI 7402 con 4 puertas NOR

Unlock full access with a free trial.

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Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en cas asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los flancos los tipos JK, T y D.

Contadores

Un contador es un circuito secuencial construido a partir de flip-flops y puertas lógicas capaz d y contar los impulsos (a menudo relacionados con una señal de reloj), que recibe en la entrada tal efecto, asimismo también actúa como divisor de frecuencia. Normalmente, el cómputo s código binario.

Clasificacióndeloscontadoresdecircuitosecuencial You're Reading a Preview Según la forma en que conmutan los números, podemos hablar de contadores numerad los números conmutan a la vez, con unafullseñal o asíncronos (el reloj no Unlock accessde withreloj a free común) trial. los números conmutan uno tras otro). 



Download With Free Trial Según el sentido de la cuenta, se distinguen en ascendentes, descendentes y UP-DOWN  (alterna en ascendentes o descendentes según la señalSign de up control). to vote on this title

 

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Según la cantidad de números que pueden contar, se puede hablar de contadores b bits (cuentan todos los números posibles de n bits, desde 0 hasta 2n-1), contadores BCD

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IV. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El presente proyecto plantea el desarrollo de un circuito digital para operar una cerradura elec clave de acceso y que cumpla con las siguientes características:  Teclado decimal  Tener un código de acceso que pueda ser cambiado por el usuario  Bloquearse por 30s después de 3 intentos de acceso fallidos  Tener varias claves de acceso

ELABORACION Para dar solución al problema planteado ideamos el siguiente circuito:



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   

3 Temporizadores NE555 1 Contador Johnson (CD4017) 15 resistencias de 300 Ohms 3 Capacitores variables (45-100uF)

Funcionamiento: La clave predefinida para nuestro circuito es 2381.

Al presionar el primer digito de la combinación (2) se envía una señal al primer arreglo de flip-flo el conteo de la clave de acceso, al pulsar el segundo digito correcto continua avanzando el co llegar al último digito correcto, en este caso, se activa un relé que enciende un motor que simul o la puerta de la cerradura, a su vez se activa un LED indicando que se introdujo la clave corr permanecerán en funcionamiento por aproximadamente 30 segundos, tiempo que puede ajustando el capacitor variable, cuando se cumpla el tiempo, el circuito recibe una seña quedando en stand-by hasta que el usuario pulse las teclas. You're Reading a Preview En caso que se introduzca un digito incorrecto se enviara una señal al segundo arreglo de fl Unlock full access with a free trial. contara las pulsaciones incorrectas, el cual, luego de 4 pulsaciones incorrectas (para evitar que la clave por fuerza bruta), activa un relé que enciende un led por aproximadamente 5 segundo Download With Free Trial que se ha introducido una combinación incorrecta, al mismo tiempo se envía un pulso al contad el cual va sumando los intentos de acceso incorrectos y al llegar a 3, activa un relé que corta la a  Sign up to vote on this title del teclado por aproximadamente 30 segundos, impidiendo que se intente abrir la cerradura d

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En caso de cometer un error introduciendo la combinación, se puede pulsar el botón CLEAR, e

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V.

ETAPAS DEL CIRCUITO



Teclado decimal con y LEDs indicadoras.

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Segundo contador, encargado de sumar 4You're pulsaciones Readingerróneas a Preview Unlock full access with a free trial.


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Contador Johnson. Lleva cuenta de los intentos de acceso

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Circuitos de retardo para los LEDs indicadores de estado bloqueado, error y desbloqueo.



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VI. CONCLUSIONES Dando solución a este desafío llegamos a las siguientes conclusiones: 



En el proyecto realizado se han aplicado todos los conocimientos de Analógica, Electrónica Digital, y un poco de investigación de nuestra parte.

Pudimos visualizar de una manera más aplicada a la cotidianidad de la carrera de in

importancia que tiene la electrónica para nuestro gremio y la vida diaria de las personas



Logramos aplicar los conocimientos transmitidos por nuestra docente, y nue investigación para resolver un problema.



Descubrimos que la electrónica esYou're una rama de laa física muy amplia y que aún nos falta Reading Preview aprender.



Unlock full access with a free trial.

Download With Free Trial Estamos muy satisfechos con los contenidos abordados y esperamos con ansias Electrónica Digital II.

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Cerradura codificada con flip flops - Electrónica Digital

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