UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE FILOSOFIA LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACION

ESCUELA DE CIENCIAS EXACTASCARRERA DE INFORMATICA

INTEGRANTES:AVILA MORALES ARTURO ANDRESJACOME PALOMO JENNY TATIANA

RONDAL VASCONEZ FERNANDA ELIZABETHSALAZAR ROSERO BYRON ALEJANDRO

CURSO:6 SEMESTRE “1”

SISTEMAS DIGITALES I

APLICACIONES DE CIRUITOS INTEGRADOS EN LA EDUCACION

FECHA: 2013-05-09

OBJETIVOS GENERALES

Conocer la implementación de circuitos digitales en la educación mediante la elaboración de un documento, presentación, blog y un video para incrementar el nivel educativo del estudiante.

 Analizar y aplicar los conceptos básicos y técnicos en la implementación de circuitos que controlen secuencias y procesos automáticos.

PRODUCCIONLas Aplicaciones de circuitos integrados en la educación es sumamente importante porque permite al estudiante familiarizarse con las diferentes herramientas para construir un circuito.

El enfoque de los circuitos digitales es hacer mas fácil la vida del hombre ya que gracias a la construcción de estos circuitos podemos elaborara sistemas de seguridad para empresas, la puertas lógicas, los robots, nueva ciencia tecnológica que de una u otra manera nos sirve para nuestra vida diaria sea profesional o familiar.

Nosotros hemos elaborar un circuito “Letrero de colores” donde se muestra la palabra UCE utilizamos un display de 7 segmentos con cables conductores, pila y una resistencia .

Tenemos como objetivo principal aplicar los conocimientos previos que tenemos de sistemas digitales para elaborar un circuito y ver su funcionamiento y la aplicación en la vida real.

DEFINICIONES BASICAS PARA LA CONSTRUCCION DE UN CIRCUITO DIGITAL

La utilización creciente de circuitos digitales ha dado lugar en los últimos tiempos a una revolución sin precedentes en el campo de la tecnología. Basta observar el interior de una simple calculadora de bolsillo para darnos cuenta de la gran cantidad de circuitos impresos que funcionan digitalmente y que constituyen su intrincada anatomía.

La electrónica digital trabaja con números. La información está en los números y no en la forma de señal. Cualquier señal siempre se puede convertir a números y recuperarse posteriormente.

 

A través de un conversor digital-analógico, que al atravesar el altavoz se convierte en una señal acústica. El utilizar circuitos y sistemas que trabajen sólo con números tiene una ventaja muy importante: se pueden realizar manipulaciones con independencia de la señal que se esté introduciendo: datos, voz, vídeo.

A lo largo analizaremos señales y tipos de señales y los sistemas de numeración que sirven de base al funcionamiento de los componentes electrónicos de los circuitos digitales.

 

 QUE ES UN CIRCUITO DIGITAL

Los circuitos cuyos componentes realizan operaciones análogas a las que indican los operadores lógicos se llaman "Circuitos Lógicos" o "circuitos digitales". Los Circuitos Lógicos están compuestos por elementos digitales como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y otras combinaciones muy complejas de los circuitos antes mencionados.

TABLA DE VERDAD.

La tabla de verdad de una función es un cuadro formado por tantas columnas como variables contenga la función más la correspondiente a la de la función y por tantas filas como combinaciones sean posibles construir con dichas variables. Ejemplo:

FUNCIONES BÁSICAS.

Función suma o función unión (OR)

S=a + b

Función producto o función intersección (AND).

S=a · b

Función complemento o negación (NOT).

S=a

LEYES MÁS IMPORTANTES DEL ÁLGEBRA DE BOOLE.

a + 1═1 a + 0═a a · 1═a a · 0═0 a + a═a a · a═a a +a=1 a·a=0 a=a S = a + b S =a+b S = a . b S =a.b

PROPIEDADES Y LEYES.

1) Propiedad conmutativa

a + b═ b + a

a · b═ b · a

2) Propiedad asociativa

a + b + c═ a + (b + c)

a · b · c═ a · (b · c)

3) Propiedad distributiva

a ·(b + c)═ a · b + a · c

a + (b · c)═ (a + b) · (a + c)

4) Ley de Morgan

a+b= a.b

a.b= a+b

5) Ley de absorción

a · (a + b)═ a

a + (a · b)═ a

PUERTAS LÓGICAS.

Una puerta lógica es un dispositivo electrónico integrado capaz de realizar una función básica, y que representaremos mediante un símbolo.

Puerta AND.

Esta puerta realiza la función básica de intersección o producto. En ella la salida toma el valor 1 sí, y solo sí, todas las variables de entrada toman el valor 1

S=a · b

Puerta OR.

Esta puerta realiza la función básica de unión o suma. En ella la salida toma el valor 1 sí, y solo sí al menos una de las variables de entrada toma el valor 1.

S=a + b + ...

Puerta NOT.

Esta puerta realiza la función básica de complemento o negación. En ella la salida toma el valor 1 sí, y solo sí, la variable de entrada toma el valor 0.

Puerta NAND.

La puerta NAND es una puerta AND seguida de una negación. Su Tabla de verdad y la representación simbólica, según la norma American Standard, son las siguientes:

Puerta NOR.

La puerta NOR es una puerta OR seguida de una negación. Su Tabla de verdad y la representación simbólica, según la norma American Standard, son las siguientes:

Puerta OR - EXCLUSIVA.

La puerta OR - EXCLUSIVA de dos variables a y b es aquella que toma el valor 1 cuando una de las variables toma el valor 1 y la otra el valor 0 o viceversa.

Puerta NOR - EXCLUSIVA.

La puerta NOR - EXCLUSIVA de dos variables a y b es aquella que toma el valor 1 cuando las dos variables son iguales.

REPRESENTACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS.Las funciones lógicas se pueden representar mediante:

Diagramas de contactos, representan las funciones en términos de circuitos eléctricos provistos de contactos.

Logigramas, representan las funciones mediante puertas lógicas.

Ejemplo: S ═(a + b) · c

REALIZACIÓN DE CUALQUIER TIPO DE FUNCIÓN A PARTIR DE PUERTAS BÁSICAS

La realización física de una función lógica se denomina implementar. La implementación de cualquier función es francamente simple, si bien, será necesario simplificar la función para utilizar el menor número de puertas lógicas.

CIRCUITOS DIGITALES APLICADOS A LA EDUCACION 

Los circuitos digitales se han utilizado siempre en los ordenadores, en la figura puede verse una versión de un ordenador digital, que es un ordenador personal para uso doméstico. Este instrumento se basa en un circuito integrado llamado MICROPROCESADOR. Con un instrumento como este se inició la revolución de los ordenadores personales, y así, pequeños ordenadores que solían costar millones ahora cuestan miles de veces menos. Los circuitos digitales se emplean tanto en los grandes como en los pequeños ordenadores.

PROGRAMAS QUE NOS PERMITEN CREAR CIRCUITOS DIGITALES

1. CIRCUITOS DIGITALES:LOGISIM

Una característica muy interesante del programa es el análisis combinacional de circuitos, que nos permite crear funciones lógicas y el programa las resuelve y nos crea el circuito (con las opciones de poder usar puertas de dos entradas y sólo puertas NAND). En la siguiente captura muestro una tabla de verdad de una función creada por el programa:

Multisim es un entorno de simulación SPICE estándar en la industria. Es el principio básico de la solución para la enseñanza de circuitos para construir experiencia a través de la aplicación práctica del diseño, generación de prototipos y pruebas de circuitos eléctricos.

BENEFICIOS PARA LA EDUCACIÓN

Desarrollado para el educador que necesita enseñar todos los aspectos de circuitos y electrónica, Multisim Edición Educacional ofrece la habilidad de llevar a los estudiantes desde la teoría a la simulación y al laboratorio de un modo transparente.

BENEFICIOS PARA EL DISEÑO DE CIRCUITOS

Multisim Edición Profesional ofrece herramientas para generación de prototipos y simulación SPICE para diseño de circuitos confiable. La funcionalidad de Multisim ha sido optimizada para asegurar que los investigadores y expertos en el tema puedan realizar rápidamente sus PCBs a través de:

Diseños mejorados desde el inicio con selección precisa de partes Análisis intuitivo y visualización de diseños con simulación Rápido enrutado y diseño con el entorno de generación de

prototipos NI Ultiboard Diseños simplificados de los accesorios para hardware de NI Enfoque de validación de prototipos con NI LabVIEW

3. NIPLE

La programación de micro controladores implica un alto grado de complejidad, demanda un gran esfuerzo intelectual y mucho tiempo de desarrollo, por lo cual, sólo personas altamente capacitadas están en condiciones de desarrollar proyectos con esta tecnología. El presente Software consiste en un Entorno Visual e Interactivo para facilitar al máximo la programación de Micro controladores. A este programa lo llamamos NIPLE.

4. MULTISIM (ELECTRONICS WORKBENCH)

Multisim es una poderosa herramienta para el diseño electrónico. Fue diseñado pensando en las necesidades de educadores y estudiantes, además de cumplir ampliamente con los requerimientos de los ingenieros y diseñadores a nivel profesional.

APLICACIÓN

PANEL DIGITAL

OBJETIVO DEL CIRCUITODemostrar experimentalmente la función del Display en la visualización de dígitos en circuitos con asociaciones de LED`s.

MATERIALESDisplay de siete segmentos1 resistencia de 220 ohmiosUna bateríaUn LED para comprobar si la batería esta en correcto funcionamientoCables conductoresUn protoboard

 ASIGNACIÓN DE NUMERO DE PINES

Y LITERALES A LOS SEGMENTOS

Existe una convención para la identificación de los pines del Display; para ellos debemos realizar los siguientes pasos:Debemos encontrar el destaje o señal en uno de los extremos del Display.Desde dicha señal contaremos los pines en sentido horario desde 1 hasta 10.  

A cada segmento del Display se le asigna un literal desde “a” hasta la “g”; estos indicadores siempre serán los mismos para todo Display no importa el tipo que sea.

Para la formación de cada una de las letras “UCE” nos basaremos en una tabla la cual nos indicara el número del pin del ánodo, cátodo y segmento iluminado.

PIN DEL ANODO

 

PIN DEL CATODO

SEGMENTO ILUMINADO

 

31 G2 F- -4 A5 B

 

86 Punto decimal7 C- -9 D10 E

ESQUEMAS PARA LA FORMACIÓN DE LAS LETRAS•Circuito principal

•Letra “U”

•Letra “C”

•Letra “E”

BIBLIOGRAFÍA

http://www.iearobotics.com/personal/juan/docencia/apuntes-ssdd-0.3.7.pdf

http://www.iesvilladefirgas.es/Material%20did%C3%A1ctico%20para%20el%20alumnado/Tecnolog%C3%ADa/Circuitos%20digitales.pdf

http://www.tourdigital.net/SimuladorTTLconEscenarios.htm

  http://www.webelectronica.com.ar/montajes2/n

ota17.htm

http://roboticayelectronica.blogspot.com/

http://www.slideshare.net/mactronico/proyectos-electrnica-digital

http://www.niplesoft.net/