Armando un semáforo con LEDs

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

FACULTAD DE CIENCIAS ADMINISTRATIVAS, GESTIÓN
EMPRESARIAL E INFORMÁTICA

ESCUELA: SISTEMAS

CARRERA: INGENIERIA EN SISTEMA COMPUTACIONALES

ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE HARWARE

DOCENTE: ING. ROBERTO RODRÍGUEZ.

ALUMNA: MARÍA AMANTA

LABORATORIO 2: ARMAR UN SEMAFORO

ENERO - 2013


ÍNDICE
Tema ………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

Objetivos ………………………………………………………………………………………………………………. 3

Marco Teórico ………………………………………………………………………………………………………………. 3

Informe o práctica...………………………………………………………………………………………………………… 12

Conclusiones ….…………………………………………………………………………………………………………… 12

Recomendaciones………………………………………………………………………………………………………….. 12

Bibliografía y links………………………………………………………………………………………………………….. 13

Anexos ……………………………………………………………………………………………………………… 14

LABORATORIO ARQUITECTURA DE HARDWARE


PRÁCTICA DE LABORATORIO No.2
TEMA: ARMAR UN SEMAFORO
1 OBJETIVOS:
 Realizar un montaje de una aplicación de uso común como es el SEMAFORO con LEDs
 Entender el funcionamiento del semáforo realizado con LEDs
2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Armar el circuito del semáforo con LEDs EN EL PROTOBOARD
 Observar las formas de onda de este circuito en los LEDs.
3 MARCO TEÓRICO
- Circuito integrado NE555 (DATA SHEET)
El circuito integrado 555 /es un circuito integrado de bajo costo y de grandes
prestaciones. Inicialmente fue desarrollado por la firma Signetics. En la actualidad
es construido por muchos otros fabricantes. Entre sus aplicaciones principales cabe
destacar las de multivibrador estable (dos estados metaestables) y monoestable
(un estado estable y otro metaestable), detector de impulsos, etcétera.
Sus características
Esquema en bloques del circuito integrado del 555.
Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados, un
dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador
es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en Amplitud Modulada
(A.M.)
Está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops
(biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida.
Las tensiones de referencia de los comparadores se establecen en 2/3 V para el
primer comparador C1 y en 1/3 V para el segundo comparador C2, por medio del
divisor de tensión compuesto por 3 resistores iguales R. En el gráfico se muestra el
número de pin con su correspondiente función.

Descripción de las terminales del Temporizador 555


Pines del 555.

GND (normalmente la 1): Es el polo negativo de la alimentación, generalmente
tierra.
Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del
tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de
disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de
alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por
mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a
alto otra vez.
Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del
temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro.
Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7
Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la
patilla de reset (normalmente la 4).
Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la
patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que
conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".
Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el
modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde
Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es
posible modificar los tiempos en que la salida esmultivibrador astable y como


multivibrador monoestable. Puede también configurarse para por ejemplo generar
formas de onda tipo Rampa
- Circuito integrado 74LS190 (DATA SHEET)
Circuito integrado TTL conversor de BCD a Decadico Preseteable de 4 bits, 16
pines, voltaje de alimentación 5 Vdc, empleado en circuitos digitales, operaciones
lógicas de datos, etc.

- Circuito integrado 74LS02 (DATA SHEET) COMPUERTAS NOR TABLA DE VERDAD
Características:
4 compuertas NOR de dos entradas c/u.
Tecnología: TTL Low Schottky (LS).
Voltaje de alimentación: 4.75V a 5.25V.
Encapsulado: DIP 14 pines.
-

TABLA DE VERDAD DE LA COMPUERTA NOR
La puerta NOR o compuerta NOR es una puerta lógica digital que implementa la
disyunción lógica negada -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a
la derecha. Cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está
en 1 o en ALTA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 1
o en ALTA, su SALIDA va a estar en 0 o en BAJA.


Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto)
cuando la entrada A como la entrada B están en "0". En otras palabras la salida X
es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 0
Esta situación se representa en Álgebra booleana como:

- Circuito Integrado LM7805 (DATA SHEET)
Lugar del origen: Malasia.
Marca: ws.
Número de Modelo: tl431 tl432 78l05 7805 7812
Tipo: Lógica ICs.
Uso: Telecomunicación.
Voltaje de fuente: Estándar.
Energía de la disipación: Estándar.
Temperatura de funcionamiento: - 40°c a +85 ° c.
El paquete: Sot-23to-92 .
D/c: 12+ de la marca: ws
-


- BATERIA 9 VOLTIOS
Una batería de 9 voltios es un hogar de batería más potente que el típico de 1,5 o
1,2-voltios batería. Se trata de un cuerpo rectangular con los terminales positivo y
negativo de lado a lado en un extremo. Una batería de 9 voltios es en realidad
compuesto por seis baterías de 1.5 voltios dispuestos en un paquete de seis y
conectados en serie.
Una batería de 9 voltios se utiliza en los dispositivos electrónicos que requieren un
mayor voltaje, pero poco corriente, como detectores de metales, R / C juguete
controladores, y los walkie-talkies. Estos dispositivos de trabajo mediante la
creación de campos electromagnéticos que utilizan más de la tensión actual.

- LED (DATA SHEET)
Led1 (de las siglas en inglés Light-Emitting Diode, diodo emisor de luz en español)
se refiere a un componente optoelectrónico pasivo, más concretamente un diodo
que emite luz.


Los led se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los
primeros leds emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales
emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Debido a sus altas frecuencias de operación son también útiles en tecnologías
avanzadas de comunicaciones. Los leds infrarrojos también se usan en unidades de
control remoto de muchos productos comerciales incluyendo televisores e
infinidad de aplicaciones de hogar y consumo doméstico.

- CONDENSADOR POLARIZADO
Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico
conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de
volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con
relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros
de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar
el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También
son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no
corriente alterna.


- RESISTENCIA (CODIGO DE COLORES)
Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una
resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio
argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En
otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para
producir calor aprovechando el efecto Joule.
Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la
corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un
resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo.
Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea
necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.

CODIGO DE COLORES
Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica,
disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente


en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsulado axial,
el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código de
franjas de colores.
Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del
elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia
(normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La
última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el
multiplicador y las otras indican las cifras significativas del valor de la resistencia.
El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de
una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en
Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de
alta precisión o tolerancia menor del 1%.

Valor de la Valor de la
Coeficiente de
Color de la banda 1°cifra 2°cifra Multiplicador Tolerancia
temperatura
significativa significativa

Negro 0 0 1 - -

Marrón 1 1 10 ±1% 100ppm/°C

Rojo 2 2 100 ±2% 50ppm/°C

Naranja 3 3 1 000 - 15ppm/°C

Amarillo 4 4 10 000 ±4% 25ppm/°C

Verde 5 5 100 000 ±0,5% 20ppm/°C

Azul 6 6 1 000 000 ±0,25% 10ppm/°C

Morado 7 7 10000000 ±0,1% 5ppm/°C

Gris 8 8 100000000 ±0.05% 1ppm/°C

Blanco 9 9 1000000000 - -

Dorado - - 0,1 ±5% -

Plateado - - 0,01 ±10% -

Ninguno - - - ±20% -


- POTENCIOMETRO
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta
manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye
por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo
en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para
circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más
potencia.

- FUNCIONMIENTO DEL CIRCUITO
Este circuito simula el funcionamiento de un semáforo que tiene 3 focos amarillo
rojo y verde, para nuestro caso utilizaremos 3 leds.
Estamos utilizando un timer 555 que es el que me está generando los pulsos de
reloj o señal cuadrada que ingresa al C.I. 74190, este C.I. con los pulsos que recibe
del timer me genera diferentes formas de onda en las salidas Q1, Q2 y Q4, estas
señales ingresan a los leds alternamente que es lo que se visualiza en el encendido
o apagado de los leds.


4 INFORME O PRÁCTICA
PROCEDIMIENTO:
4.1 Verificación de la lista de materiales a utilizar en la práctica.
- Protoboard.
- Alambres para las conexiones diámetro 0,4mm.
- Osciloscopio.
- Multímetro.
- 3 Leds
- C.I. 555.
- C.I. 74LS190.
- C.I. 74LS02.
- C.I. LM7805.
- 4 Resistencias.
- 1 Condensador de 1000µf.
- 1 Potenciómetro..
Ver anexo No 1
4.2 Armar el circuito del semáforoen el protoboardsiguiendo el esquema entregado por el
profesor.
Ver anexo No 2 y 4
4.3 Mediciones eléctricas (osciloscopio - MULTIMETRO)
Ver anexo No 3
5 CONCLUCIONES
 El circuito armado del semáforo nos muestra cómo trabajan los diferentes C.I.
cosa que yo en lo personal no conocía.
 También observamos el tipo de onda que se genera cuando el semáforo está
en funcionamiento.
6 RECOMENDACIONES
 Tomar las medidas de seguridad apropiadas.
 Contar con todos los elementos necesarios.
 Verificar que cada uno de los equipos y elementos funcionen correctamente.


 Conocer el funcionamiento apropiado de cada uno de los equipos que vamos a utilizar
para desarrollar de una buena manera dicha práctica.
 También que existan los equipos en un número considerable porque en el laboratorio
tuvimos que esperar que un grupo termine de usarlos para proceder con nuestra
práctica.
7 BIBLIOGRAFIA Y LINKS
 http://www.steren.com.mx/catalogo/prod.asp?p=1642&desc=
 http://www.unicrom.com/Tut_compuertanor.asp
 http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica
 http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro
 http://es.wikipedia.org/wiki/Led
 http://es.scribd.com/doc/6802257/LM7805
 http://es.scribd.com/doc/12435718/74LS02
 http://www.datasheetarchive.com/ci%2074190-datasheet.html
 http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_555


8 ANEXOS
Anexo N. 1

Diagrama DEL circuito DEL SEMAFORO

Anexo N. 2

Circuito armado en el protoboard
(foto)


Anexo N. 3

Forma de onda en las salidas de este
circuito (leds) con el osciloscopio

Anexo N. 4

Foto armando el circuito en el
laboratorio

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