LABORATORIO N° 13

circuitos digitales

proyecto N 4

proyecto con arduino 

fase 1: semáforo con arduino

competencia especifica de la sesión

• Programación de circuitos contadores con Arduino
• Estructuras de control en programación 
• Escritura de datos por puerto serial

A) marco teórico

¿Qué es un algoritmo?

El algoritmo es un conjunto de pasos, instrucciones o acciones que se deben seguir para resolver un problema. Existen una gran cantidad de algoritmos, hay que escoger el más efectivo. Hay dos tipos de algoritmos que son los cualitativos y cuantitativos, cualitativos son todos aquellos pasos o instrucciones descritos por medio de palabras que sirven para llegar a la obtención de una respuesta o solución de un problema, y cuantitativos son todos aquellos pasos o instrucciones que involucran cálculos numéricos para llegar a un resultado satisfactorio.

Características:
Tiene que ser preciso.
Tiene que estar bien definido.
Tiene que ser finito.
La programación es adaptar el algoritmo al ordenador.
El algoritmo es independiente según donde lo implemente.

Estructuras de control

En programación, las estructuras de control permiten modificar el flujo de ejecución de las instrucciones de un programa.

Con las estructuras de control se puede:

-De acuerdo con una condición, ejecutar un grupo u otro de sentencias (If-Then-Else)
-De acuerdo con el valor de una variable, ejecutar un grupo u otro de sentencias (Select-Case)
-Ejecutar un grupo de sentencias mientras se cumpla una condición (Do-While)
-Ejecutar un grupo de sentencias hasta que se cumpla una condición (Do-Until)
-Ejecutar un grupo de sentencias un número determinado de veces (For-Next)

Todos los lenguajes de programación modernos tienen estructuras de control similares. Básicamente lo que varía entre las estructuras de control de los diferentes lenguajes es su sintaxis; cada lenguaje tiene una sintaxis propia para expresar la estructura.

tarea realizada en el laboratorio

Abra la Guía Básica de Arduino y replique el Tutorial nro. 1: Led Intermitente 

la programación del parpadeo de un  leds

Abra la Guía Básica de Arduino y replique el Tutorial nro. 9: Contador de Pulsos 

.Basándose en los programas anteriores, realice un programa que se comporte como             un SEMAFORO. Registre las evidencias.

                                       

vídeo demostrativo

observaciones y conclusiones 

observaciones 

• al momento de hacer la programación,se debe tener cuidado en la escritura de los comandos para su buen funcionamiento del programa. . 
•  el arduino tiene entradas tanto digitales y analógicas y estas se utilizan de acuerdo  al programador
•  al momento de subir el programa, esta se graba la información y esta no se borra aunque no tenga alimentacion. 
• si la programación esta mal hecha esta no compila ,ya que hay fallas en la programación 

 conclusiones 

• el comando "If "nos permite hacer condiciones  en la programación.
• se aprendió a programar en arduino lo mas básico de los comandos.   
• el arduino el tiempo esta en milisegundos y es importar a que pines nombramos como salida y entrada .    

bibliográfica y web recomendada 

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson

• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)

• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L)

• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson

integrantes 
-Salaz Rayan Abat.
-Sejje Yucra Fernando.
-Torres Umiña Renzo.

LABORATORIO N° 12

circuito digitales 

PROYECTO N° 03

A) objetivo del proyecto 

- implementar y diseñar la letra "E" con los conocimientos antes obtenidos en clase

- componentes electrónicos para poder forma la letra "E" y así simularlo en proteus y en físico

B) marco teorico

temporizador por contador 74190
 este es un temporizador ...de 9,7,6,5,4,3,2,1,0.... pues la entrada de 4 bits ..nos permite calcular el tiempo en cual el contador empieza a contar descendente.

Circuito 7447

EL circuito es un decodificador para display de ánodo común con salida de colector abierto activas en bajo, se alimenta a 5 voltios

materiales utilizados en el laboratorio

- chips 4017

- matriz de led 5x7

-chips 7447

-chips 74190

-chips 7432

-chips 7408

-chips 7404

- cables macho y hembra

C)tarea realizada en el laboratorio

primero hicimos la simulación en proteus para poder formar la letra E paso a paso

luego le posamos ha físico como lo podemos ver 

D) vídeo explicativo

E) observaciones y conclusiones 

    observaciones 

• para poder ver la letra  en la matriz la frecuencia en la entrada clock ,deben ser la misma de los integrados 4017 y 74190
• si poníamos mayor frecuencia era mas visible la letra  E en la matriz 
• se tuvo que conectar resistencia en la matriz ya sea tanto en la salida o entrada de la matriz led para evitar daños en la matriz.
•  para generar el clock se tuvo que usar el integrado 555 en forma astable para que genere pulsos.

   conclusiones 

• se tuvo que utilizar circuitos conbinacionales . para formar series numéricas como  las compuertas and , not y or .
•  el decodificador nos sirvió para formar condiciones que van al catado de la matriz para poder crear las letras .
•  logramos el correcto armado y saber para que sirven cada componentes que utilizamos en el laboratorio .

f) integrantes 

  

-Salaz Rayan Abat.

-Sejje Yucra Fernando.

-Torres Umiña Renzo.

LABORATORIO NRO. 11

laboratorio Nro. 11

CIRCUITOS DIGITALES

PROYECTO N° 03

MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y CONTADORES

FASE 3: Contador en Anillo y Matriz de Leds

      I.                         COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN

·         Implementación de Registros en Serie

·         Contador en Anillo con Registro serie

·         Identificación de terminales y prueba de Matriz de Leds





A) marco teórico

circuito integrado 4017

se trata de un contador divisor o decodificador con 10 salidas.Estructuralmente esta formado por un contador johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo

 para comprender mejor su funcionamiento lo haremos utilizando el diagrama de funciones

con las entradas "hábil .RELOJ" y "reset"a tierra, el contador avanza una etapa a cada transición positiva de la señal de entrada .partiendo entonces de la situación inicial en que "SO" se encuentre a nivel alto y todas las demas a nivel bajo .con la llegada del primer pulso de entrada tenemos la primera transición "SO"pasa a nivel bajo y "S1" a nivel alto, todas las demás permanecen en cero.y asi sucesivamente hasta la ultima

"Habil .Reloj" si esta a tierra ,hará que se inicie un nuevo ciclo . si esta a VDD se consigue
solo un ciclo de funcionamiento

"Reset " sis se aplica un nivel alto,lleva ese nivel al termino"SO" , volviendo a iniciar el recuentro
si conectamos este terminal a cualquier salida cuando esta se lleve a nivel alto se iniciara un nuevo ciclo .

                  matriz leds

    

                   la matriz esta compuesta por una serie de filas y columnas la interseccion entre ambas 

                   contiene un led , para que este encienda ,tiene que recibir simultáneamente un 0 en

                   la fila y un 1 en la columna .cuando se da esta condición la electrónica  del circuito 

                   se encarga de encender el led correspondiente.

                   el tiempo de la demora debe ser tal que permita una visualización correcta ,sin molestos

                   parpadeos y con los leds brillantes.Hay que tener en cuenta que si utilizamos tiempos 

                   mayores para el encendido  de cada fila ,e brillo de los leds sera mayor .

             tareas guidas dentro del laboratorio


              1.    Identifique los terminales de la matriz de leds (5x7 u 8x8). Guíese de las imágenes 
                     mostradas:

               

                 1.    Implemente y simule el circuito mostrado: Contador Jhonson (en anillo) conectado a 
                        una matriz  de leds.

  

simulación en proteus 

                  1.    Implemente y simule el circuito mostrado: 2 contadores Jhonson (en anillo) conectados
                        a una  matriz de leds.

                       

      
                                           simulado en proteus 

                                               

         video demostrativo 

        observaciones y conclusiones 

             observaciones 

              - saber identificar  que tipo de matriz(ánodo común o cátodo común) estamos utilizando ya                   que estas varían en sus  conexiones.                 

              - se debe conectar resistencias  ala matriz ya sea en la entrada o salida para evitar daños 

              - para saber las conexiones internas de la matriz se recure al datasheet de esta.

              -la matriz tiene dos pines auxiliares ya sea tanto en la columna o fila .

              -

   

             conclusiones

              -se aprendió el diseño de un contador en anillo usando el chips 4017 y asi mismo aplicando
               en las matriz tanto ánodo y catado común

              -para generar el clock se tubo que recurrir a un circuito atable

              - para poder identificar la matriz si es ánodo o cátodo común recurrimos al código que se
              encuentra en dicho matriz sino al datasheet.

              -el integrado 4017 cuenta recurso para para detener o continuar. con la entrada master reset

         

  

                 BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA

·         Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson

·         Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)

·         Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L)

·         Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson

     
           integrantes
           -fernando oliver sejje yucra
           - abat salas rayan
           - renzo umiña torres

         

LABORATORIO NRO. 10

CIRCUITOS DIGITALES

PROYECTO N° 03

MATRIZ DE LEDS CON REGISTROS Y CONTADORES

FASE 2: Registros de Desplazamiento Serie

1.  competencia especifica de la sesion

• implementacion registro en serie
• contador en anillo con registro serie
• identificador de terminales y prueba de matriz led

a)  MARCO TEÓRICO. 

REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO

Los registros de desplazamiento son circuitos secuenciales formados por biestables o flip-flops generalmente de tipo D conectados en serie y una circuiteria adicional que controlará la manera de cargar y acceder a los datos que se almacenan. En los de desplazamiento se transfiere información de un flip-flop hacia el adyacente, dentro del mismo registro o a la entrada o salida del mismo.

La capacidad de almacenamiento de un registro es el numero total de bits que puede contener. El funcionamiento se realiza de manera síncrona con la señal de reloj. Gran parte de los registros de desplazamiento reales incluyen una señal RESET o CLEAR asíncrona, que permite poner simultáneamente todas las salidas en "0" o estado bajo, sin necesidad de introducir ceros seguidos. Esto permite limpiar rápidamente el registro de desplazamiento lo cual es muy importante a nivel práctico.

Sus funciones dentro del sistema digital son:

• Servir de almacenamiento temporal de un conjunto de bits sobre los que se está realizando una labor de procesamiento.
• Desplazamiento de datos a lo largo de los flip-flops.

Forma de introducir la información

• Serie: Los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma línea.
• Paralelo: Se intercambian todos los bits al mismo tiempo, utilizando un número de líneas de transferencia igual al número de bits.

Tipos de registros

Entrada serie/salida serie :

Los datos deben introducirse en serie, es decir, bit a bit por una única línea. La salida se obtendrá de la misma manera. Borramos el contenido del registro haciendo un clear

El bit de la derecha es un 1 por lo que le aplicaremos en la entrada lo que hace que D=1 en el FF1.En el momento que halla un flanco de reloj el FF1 pasara al estado SE almacenando el 1.

Seguidamente introduciremos el segundo bit un 0.Esto significa que en el FF1 D=0 y en el FF2 D=1.El 1er “1” se ha desplazado al producirse el 2º flanco de reloj y a su vez se ha introducido un nuevo bit.

Entrada serie/salida paralelo :

En este tipo de registros con salida en paralelo se dispone de la salida de cada flip-flop por lo que una vez almacenados los datos cada bits se representa en su respectiva salida. De esta manera todos los bits de salida estarán disponibles al mismo tiempo.

En este caso mostraremos gráficamente los estados del registro para unos datos de entrada determinados. Mostraremos los cambios fijándonos en la señal de reloj.

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

1. Ingrese al software LABSOFT de EloTrain y busque el apartado “EloTrain: Circuitos Secuenciales”. Expanda las carpetas y busque el apartado “Registro y transmisión de datos en Serie”. Siga las instrucciones iniciales y salte al apartado “Ejercicio con Registro de Desplazamiento de 4 bits y biestables JK”. Realice las tareas asignadas a este ejercicio. En la entrada CP utilice el CLOCK GENERATOR y en la entrada Din utilice el MONOFLOP Registre la evidencia mediante un vídeo corto.

2.  Realice ahora el Ejercicio 2: “Ejercicio con módulo de registro de desplazamiento de 4 bits con carga en paralelo y reset”. Utilice las mismas entradas que el ejercicio anterior. Coloque la entrada reset a tierra y la entrada mode a +5v.

                                         
                                          simulado el integrado 4017 en proteus
                                         

3. Implemente y simule el circuito mostrado: Contador Jhonson (en anillo) conectado a una matriz de leds.

la resolución de las siguientes tareas estarán desarrolladas en el siguiente vídeo.

VÍDEO DEMOSTRATIVO:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

• observaciones 

          - antes de empezar el armado se tiene que verificar los flip flop que esten en buenas 

            comdiciones.

          - el not que vemos en la tarea uno nos  sirve para convertir flip flop tipo jk a flip flop
             de tipo D

          -para generar el clock se utilizo un circuito astables y esta debia tener una salida negativa

          - para saber que terminales van a tierra o que vayan al clock del  integrado 4017 se recure

            al datasheet.

      

•   conclusiones 

          - el integrado 4017 es un contador en anillo esta reemplaza  a los cuatro 

            filp flop de la primera tarea . reduciendo asi los cableados.

          - con los  cuatro flip flop tipo d se pudo hacer el contador en anillo ye esta variaba su

            velocidad de cuando hz lo dabas.

          -para indentificar  los terminales de la matriz leds recurrimos al datasheet.

          

BIBLIOGRÁFICA

https://www.ecured.cu/Registro_de_desplazamiento

http://personales.unican.es/manzanom/planantiguo/edigitali/REGG4.pdf

Integrantes:

• Salaz Rayan Abat.
• Sejje Yucra Fernando.
• Torres Umiña Renzo.