INTRODUCCIÓN

Los semáforos son dispositivos de señales que se sitúan en intersecciones viales paso de peatones y otros lugares para regular el tráfico y el tránsito siendo su funcionamiento por medio de secuencias.

Los circuitos lógicos se clasifican en dos categorías, grupo de puertas descritos hasta ahora y los que se denominan circuitos lógicos secuenciales los bloques básicos para construir los circuitos lógicos secuenciales son los flip flop la importancia de circuitos lógicos se debe a su característica de memoria

OBJETIVOS

1. Diseñar un circuito secuencial que permita controlar los estados de un semáforo en el cruce de 2 calles.

2. Comprender el papel que desempeñan los Flip-Flops en éste tipo de circuitos.

3. Analizar como las lógicas secuenciales y combinacional se integran para dar solución a un problema específico.

4. Hacer uso del simulador Proteus para la prueba inicial del circuito.

5. Montar el circuito físicamente en la protoboard.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Se quiere diseñar un circuito secuencial que controle 2 semáforos en la intersección de una calle de tráfico muy denso con una calle de tráfico moderado. El semáforo de la calle principal debe estar en verde durante un mínimo de 25 segundos o mientras no haya ningún vehículo en la calle perpendicular. El semáforo de ésta calle lateral estará en verde hasta que no circule ningún vehículo por ella, o durante un máximo de 25 segundos. La luz amarilla de precaución tiene que durar 4 segundos en los cambios de luz verde a roja en ambas calles, principal y lateral.

DESCRIPCION Y PRUEVAS PASO A PASO DEL MONTAJE REALIZADO

Circuito simulado en Proteus

Circuito físico en la Protoboard

TEMPORIZADORES

Circuitos que generan los tiempos largo y corto, además del reloj

Tiempo largo: 25 segundos

Tiempo corto: 4 segundos

Para ambos circuitos se utilizaron temporizadores 4047, donde utilizamos el siguiente modo te conexión.

Para hallar el valor de las resistencias utilizamos la siguientes formula.

T=2.48*R*C

*Tiempo largo

T= 25 segundos

R = ¿?

C = 100 uf

25 = 2.48 *R* 100 =

R = 25

2.48∗100∗10−6 =

R= 100806.45 Ω = 100.80645 KΩ

*Tiempo cortó

T= 4 segundos

R = ¿?

C = 100 uf

4 = 2.48 *R* 100 =

R = 4

2.48∗100∗10−6 =

R= 16129.03 Ω = 16.12903 KΩ

Observaciones

Cabe aclarar que nos dio dificultad la configuración de estos temporizadores, pero con la ayuda de la profesora solucionamos este pequeño inconveniente.

A la hora de hacer los chequeos las conexiones estaban bien, los tiempos que necesitábamos funcionaron correctamente tanto en tiempo largo como en el corto.

LÓGICA COMBINACIONAL

Es un circuito con multiplexores que genera las 2 entradas a los Flip-Flops (D1 y D0). Las entradas de ésta lógica son: VS, TL, TS, Q1 y Q0.

Estado

actual

Estado siguiente Condiciones

de entrada

Salidas

Q1 Q0 Q1 Q0 (D1) (D0)

0 0 0 0 T l+V s 0 0

0 0 0 1 V sT l 0 1

0 1 0 1 T s 0 1

0 1 1 1 T s 1 1

1 1 1 1 V sT l 1 1

1 1 1 0 T l+V s 1 0

1 0 1 0 T s 1 0

1 0 0 0 T s 0 0

De acuerdo a la tabla anterior se sacaron las siguientes funciones.

D1 = Q1 Q0T s + Q1Q 0V S T l + Q1Q 0(T l+V s)+ Q1Q0T s

D0 = Q1Q0V ST l+Q1 Q0T s + Q1 Q0T s + Q1Q 0V S T l

Tabla de verdad

De acuerdo a esta tabla se sacan los mapas de karnaugh para la configuración de los multiplexores.

D1 =

I 0 I 2

I 3

D0 =

I 0 I 0

Observaciones

En esta etapa con los multiplexores no tuvimos ningún inconveniente ya que los datos que obtuvimos de las respectivas tablas fueron certeros.

CIRCUITO SECUENCIAL CON FLIP-FLOPS

Este circuito con 2 F-F, es el encargado de generar la secuencia de estados propuesta. Las entradas de ésta etapa son las salidas de la Lógica combinacional.

Observaciones

En esta etapa los flip flop utilizados fueron de tipo D.

A la hora de hacer el chequeo tuvimos un inconveniente ya que habíamos cableado mal las entradas de los flip flop pero fue solucionado inmediatamente luego el circuito funciono correctamente.

LÓGICA DE DECODIFICACIÓN

Circuito con decodificador que recibe las salidas de los F-F (Q1 y Q0) y por medio de compuertería genera las salidas de luces de los semáforos y disparos de los temporizadores

Observaciones

En esta etapa se utilizó un decodificador 74139, compuertas NAND y NOT y resistencias para los LED.

En el momento de hacer el chequeo no hubo ningún inconveniente ya que todo estaba bien cableado, el comportamiento de las luces funciono correctamente tanto en proteus como en la protoboard de acuerdo a la siguiente tabla propuesta en la práctica

A B Salidas del decodificador

Luces de los semáforos Disparos temporizadores

Estado Q1 Q0 O0 O1 O2 O3 PR PA PV LR LA LV TL TS

1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 02 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 13 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 04 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1

RESULTADOS OBTENIDOS

Los resultados obtenidos fueron satisfactorios ya que el circuito funciono correctamente y se cumplió con lo propuesto en la práctica tanto con los tiempos como en la secuencia de las luces.

DIFICULTADES ENCONTRADAS

La mayor dificultad a la hora de montar el circuito fue la configuración de lo temporizadores y eso nos retrasó un poco.

POSIBLES CAUSAS DE FALLA O FALLAS DETECTADAS.

El circuito funciono correctamente, pero cabe aclarar que al primer intento no nos funcionó, la falla detectada era que no habían polarizadas algunas compuertas.

CONCLUSIONES

Podemos decir que se cumplió con los objetivos propuestos