Aporte Carro
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MOMENTO 2
SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES
HUGO MAURICIO MERA YARPAZ
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
SAN JUAN DE PASTO
ABRIL DEL 2014
INTRODUCCIÓN
Con el desarrollo de esta actividad afianzaremos nuestros conocimientos respecto a al
contenido de la primera unidad del curso Sistemas Digitales Secuenciales. Con la práctica
reconoceremos el funcionamiento de cada uno de los diferentes componentes y con ello nos
familiarizaremos, esencial de nuestra carrera.
La práctica nos exige retomar los conocimientos adquiridos en el curso de sistemas Digitales
Básicos, reforzándolos en aplicación, también nos solicitan utilizar simuladores lo cual nos
facilitará la concepción del funcionamiento de los diferentes componentes.
Con la práctica motivamos la aplicación y medimos nuestro conocimiento.
OBJETIVOS
Aprender el funcionamiento y montaje del integrado 555 en monoestable.
Comprender el trabajo del flip-flop.
Realizar un carro que en todo momento marche hacia adelante, de forma que cuando
impacte contra algún obstáculo retroceda por un tiempo de dos segundos.
Hacer que el carro en su recorrido hacia atrás, debe tomar un giro en sentido
diferente.
Conocer la circuitería básica como los microswiches, instalarlos en la parte frontal del
carro y cada que impacte emita una señal, a los componentes logrando con ellos el
objetivo propuesto.
FASE 1
Planteamiento del problema
Debemos desarrollar un carro robot que al tocar un obstáculo cambie su dirección de marcha
Para ello desarrollaremos unos pasos a seguir
Primero es que el carro robot inicie su marcha hacia adelante.
Cuando choque este debe recordar el impacto.
Después del choque debe retroceder 2 segundos (aprox).
Después de retroceder debe seguir hacia adelante.
Por último se debe repetir todo lo anterior cada vez que el carro robot se choque con un obstáculo.
DESARROLLO
Diseño
Necesitamos diseñar un circuito que movilice, a través de dos motores, un carro el cual todo
el tiempo camine hacia adelante, y que cuando impacte contra algún obstáculo retroceda dos
segundos hacia atrás, pero que cada vez tome un sentido de giro inverso, no importa que
impacte en el mismo punto.
Diagrama De Bloque:
Las variables de entrada, las obtendremos a través de la fuente que alimenta los diferentes
componentes y pasa a través de un circuito secuencial de compuertas que emitirán una
señal al puente H que gobernará con cuatro salidas, cada dos de ellas gobernaran los
motores que generan el movimiento de nuestro carro.
FASE DE ENCENDIDO Y MOVIMIENTO HACIA EL
FRENTE
FASE DE MOVIMIENTO EN REVERSA
FASE DE CRUCE
FASE DE MOVIMIENTO HACIA EL FRENTE
PRESENTO UNA TABLA DE VERDAD DEL COMPORTAMIENTO DEL CIRCUITO
MICROSWICHES TEMPORIZADORES FLIP FLOP PUENTE H
A B Q Q ¯Q Q1 Q2 Q3 Q4
1 1 1 X X + - + -
0 1 1 0 1 - + - +0 1 1 1 0 - + - +1 0 1 1 0 - + - +1 0 1 0 1 - + - +0 0 0 X X + - + -
Explicación Del Funcionamiento Del Sistema
Componentes:
Microswitches.
Motor DC.
Rodachines.
Diodos
Transistores
Resistencias
Circuito integrado
Flip-flop`
Conductores
Motores
Pulsadores
FUNCIONAMIENTO
Microswithches
En auto cuenta con dos, uno a cada lado
Figura 1 – sensor bumper y modelo eléctrico del sensor
Como se muestra en la anterior figura los sensores bumper se modela electrónicamente
como un pulsador para la simulación y se acondiciona con una resistencia para recibir
una señal lógica, en el pin de señal de salida de salida así.
Estado del sensor bumper
Comportamiento Lógico(señal
salida sensor)
Detectó obstáculo 0 VDC
No detecta obstáculo 5 VDC
Tabla 1 – Tabla lógica del sensor bumper
Los dos motores están conectados en las salidas Q1, Q2, Q3 y Q4 respectivamente
del puente 298, este puente permite invertir el giro del motor con las señales 1 del
circuito en las entradas 5,10, 7 y 12. En las dos primeras la alimentación de los
motores se hace de forma directa y en las dos últimas lo hace de forma inversa.
Las señales que le llegan en estos puntos vienen de los dos temporizadores 555 que
son afectados a su vez por las señales que llegan de los microswiches, si estos se
activan vuelven 0 la señal que llega a los puntos 2 que son el gatillo de los
temporizadores, los temporizadores emiten una señal 1 por la salida Q3 esta salida en
1 se trasmite al puente H en los puntos 7 y 12 lo que genera una inversión en la
alimentación del motor obteniendo un giro inverso del mismo.
Este estado es mantenido por el umbral, la descarga y el control de voltaje que están
ubicados en los puntos 6,7 y 5 respectivamente. El tiempo que mantiene la señal en 1
se regula por los condensadores diferentes que tienen los dos temporizadores en el
control de voltaje y también por una señal 1 que viene del flip flop.
El flip flop en su forma monoestable mantiene sus salidas Q y ~Q en 0 ó 1 variando
con la información que recibe por su entrada 3 que es el reloj. A cada una de sus
salidas colocamos un capacitor que en forma paralela aumenta o mantiene la
capacitancia que afecta el umbral del temporizador.
Con este circuito logramos que los motores giren de forma inversa en lapsos de
tiempo diferentes, el afectado por el flip flop mantendrá los 2 segundos y el que no se
afecta por un segundo logrando así direccionar el carro en direcciones contrarias cada
vez que choca. Después de que los temporizadores retornen a su estado normal los
motores tomarán su sentido normal.
CONCLUSIONES
La actividad despierta el interés en la investigación y en el uso de herramientas y
conocimientos para su desarrollo.
Encontramos inconvenientes por desconocimiento del funcionamiento de los
accesorios solicitados y tuvimos que retomar elementos vistos previamente en cursos
anteriores para aclarar y lograr la meta solicitada.
El desarrollo de la actividad nos deja ver de forma física la importancia que tienen los
estudios hasta el momento adquiridos y a su vez las dificultades que se nos pueden
presentar en el desarrollo de este tipo de actividades.
El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de
producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede
funcionar como oscilador. Sus características más destacables son, Temporización
desde microsegundos hasta horas. Sus modos de funcionamiento, Monoestable o
Astable. Aplicaciones, Temporizador, Oscilador, Divisor de frecuencia, Modulador de
frecuencia, Generador de señales triangulares.
BIBLIOGRAFÍA
Modulo sistemas digitales secuenciales, GEORFFREY ACEVEDO GONZÁLEZ_
http://www.datasheetcatalog.com/analogdevices/1/
Modulo de simulación Proteus.
Aula virtual. Sistemas digitales secuenciales