Simulador de un semaforo

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Universidad Autónoma del Estado de México
Centro Universitario UAEM Zumpango
Ingeniería en Computación
Creación de un Semáforo realizado con compuertas lógicas, timer y contador 74LS93

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Simulador de un semaforo

  1. 1. Universidad Autónoma del Estado de MéxicoCentro Universitario UAEM Zumpango Ingeniería en Computación Electricidad y MagnetismoIng. Rene Domínguez Escalona. Elaborado por:  Oscar Aranda Gonzales  Yonic Gómez Sánchez  Andrés Gonzales Pérez  Alejandro Hernández Chaves  Jorge Mendoza  Selene Nieto Ruiz Omar Tonatiuh Prado Sánchez  Francisco Javier Rivera Practica de Laboratorio: “Semáforo.”
  2. 2.  Introducción. Se define como semáforo a los dispositivos electromagnéticos y electrónicos, que se usan para facilitar el control de tránsito de vehículos y peatones, mediante indicaciones visuales de luces de colores universalmente aceptados: Color Indicación Rojo Parar Amarillo Bajar velocidad Verde Seguir Su función principalmente es permitir el paso alternadamente a las corrientes de transito que cruzan, permitiendo el uso ordenado y seguro del espacio disponible. Se puede construir un semáforo utilizando un contador como lo es el 74LS193 y al igual que un timer elaborado por un NES555 que nos permitirá poner los pulsos a la frecuencia que nosotros deseemos. El circuito a realizar operara con Leds obviamente rojo, verde y amarillo en la correcta secuencia de un semáforo real. El tiempo completo de un ciclo de los leds puede llegar a ser variado de 10 segundo hasta 2.5 minutos conforme ajustemos el potenciómetro en el timer. Objetivos.  La familiarización con circuitos eléctricos.  Reconocer y diferenciar los dispositivos electrónicos básicos.  Realizar montajes de circuitos en la protoboard y verificar su funcionamiento. Material y Equipo necesario.  2 Leds rojos.  2 Leds amarillos.  2 Leds verdes.  Timer 555  Contador 74LS193  Cable UTP  Compuerta Lógica 74LS04  Compuerta Lógica 74LS32  Compuerta Lógica 74LS08  Resistencia 6.8 KΩ  Capacitor de 1µF  Potenciómetro
  3. 3.  Maqueta de una Ciudad  Desarrollo.  El primer paso lo primero que realizaremos es el timer con en el siguiente diagrama: Las aplicaciones más comunes del C.I. 555 es como elemento temporizador. Aunque combinándolo con otros elementos se usa como generador se señales, modulador, contador entre otros usos:  Temporizador de precisión.  Generador de pulsos.  Temporizador secuencial.  Generador de retardos de tiempo.  Pulsos con modulación. En general el C.I LM 555 es un controlador altamente estable capaz de producir retardos de tiempo u oscilación bastante exactos. En el modo de operación estable como oscilador, la frecuencia y el ciclo de trabajo son controlados con precisión por dos resistencias externas y un condensador. De acuerdo con la hoja de especificación del circuito LM 555, en el modo de operación estable la frecuencia de trabajo está controlada por dos resistencias y un condensador. De acuerdo con la figura del montaje, las dos resistencias R1 de 6.8K, R2 de 82K y el condensador C1 de 10 μF son los elementosque componen el funcionamiento estable del integrado. En este modo se generaun pulso continuo controlado por las dos resistencias y el condensador.  El segundo paso es sacar nuestras tablas de verdad para seguido tener los mapas de Karnaugh para obtener las ecuaciones de cada semáforo y así empezar a armar el circuito.
  4. 4. SEMAFORO 1 SEMAFORO 2 A B C D R1 V1 A1 R2 V2 A2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 4 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 5 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 6 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 7 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 8 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 9 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 10 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 11 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 12 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 14 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 15 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0Mapas de Karnaugh: V2R1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R2A1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 A2V1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
  5. 5.  Y las ecuaciones que obtenemos son las siguientes Semáforo 1: Semáforo 2:  Para poder empezar armar nuestro circuito ay que saber el funcionamiento de las compuertas lógicas lo cual trataremos de dar una pequeña explicación de estas:Compuerta 74LS04 Pin 1, 3, 5, 9, 11, 13 Estos pines reciben las entradas de las ecuaciones. 2, 4, 6, 8, 10, 12 Estas aran su salida en este caso negada. 14 Conectada a corriente 7 Conectada a tierraCompuerta 74LS32 Pin 1, 2, 4, 5, 9, 10, Estos pines reciben las entradas 12 ,13 de las ecuaciones. 3, 6, 8, 11 Estas aran su salida 14 Conectada a corriente 7 Conectada a tierra
  6. 6. Compuerta 74LS08 Pin 1, 2, 4, 5, 9, Estos pines reciben las entradas 10, 12 ,13 de las ecuaciones. 3, 6, 8, 11 Estas aran su salida 14 Conectada a corriente 7 Conectada a tierraContador 74LS193 Pin 2, 3, 6, 7 Estos pines reciben las entradas de las ecuaciones. 5 Estas aran su salida 16, 11, 4 Conectada a corriente 1, 9,10, 14, 15, Conectada a tierra 8  Bueno ya obtuvimos nuestras ecuaciones a base del los mapas de Karnaugh así que el siguiente paso es armar nuestro diagrama de circuito, que se encuentra en la siguiente imagen.  Y también dimos la explicación del contador y compuertas lógicas para poder armar nuestro circuito en la protoboard.  De igual manera se coloco un diseño de nuestra pequeña maqueta que simulara una pequeña ciudad para realizar el usos del semáforo.
  7. 7. Diagrama del Circuito
  8. 8. Diseño de la maqueta para realizar y poder simular los semáforos:
  9. 9.  Para armar en este caso nuestro circuito en nuestro protoboard tenemos dos opciones armarla conforme al diagrama o conforme a las ecuaciones de cualquier forma el circuito debe de funcionar. En nuestro caso empezamos a armar las ecuaciones del semáforo 1 y así basarnos con el diagrama del circuito. Con base a la explicación de las compuertas lógicas podemos empezar a armar por ejemplo las ecuaciones cuando se quiera negar una A una B o C o también multiplicar AB o BC o CBA, las salidas de las ecuaciones de acuerdo a que color de led. En el caso de las ecuaciones del semáforo dos resulta los mismo a la explicación anterior solo ay que observar las ecuaciones conforme a cada color de led. Después de ver que nuestro circuito funciona bien en la protoboard pasamos a la creación de nuestra maqueta recordando que debemos de poner dos semáforos.
  10. 10.  En nuestros dos semáforos recordemos poner los leds de color verde amarillo y rojo conectándolos en serie para que así pueda prenderse desde la protoboard. Tanto como el semáforo 1 como el semáforo 2 tenemos que realizar lo mismo. Conclusiones. En conclusión obtenemos que después de haber completad las actividades anteriores empezaremos a comprender el funcionamiento del semáforo así también de los componentes que contienen ya que podemos utilizar conocimientos de materias anteriores que hemos llevado ya que esto que hemos realizado lo podemos comparar con otros circuitos muy comunes para la construcción de ambas.

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