UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD -
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
– ECBTI –
Curso: Electrónica Digital
Grupo 243004_10
Actividad: Fase 1
(Familiarización con el simulador de tourdigital)
Presentado al tutor:
CARLOS AUGUSTO FAJARDO
Realizado por:
RICARDO MOLINAGIL
CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA
LEIDY PAOLA BUITRAGO
MAURO FERNANDO DIAZ
KENIS HANS ESTRADA
Septiembre 19 de 2015
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Índice
 Introducción
 Descripción del Programa
 Ventajas y desventajas del programa
 Menús del Programa
 Tableros
 Edición de Circuitos
 Ejemplos de Circuitos
 Conclusiones
 Bibliografía
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Introducción
Dando desarrollo a la guía de actividades del curso de Electrónica Digital, para esta
fase 1, se nos pide que de forma colaborativa, elaboremos un “pequeño manual para
el manejo del simulador digital versión 0.9.7”
Con la participación activa y participativa de los integrantes del curso, en foro creado
en entorno de Aprendizaje Colaborativo (Unidad 1) para planificar el desarrollo del
manual, se espera que se aúnan aportes, opiniones y puntos de vista.
El adquirir las destrezas y habilidades en el manejo de este simulador de circuitos
digitales, es la intención principal de la actividad.
.
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Descripción y ventajas del Programa
El simulador digital tourdigital es un simulador virtual de circuitos digitales TTL,
Combinatorios y secuenciales. Con esta versátil herramienta, se pueden simular
puertas lógicas, mux, demux, contadores, codificadores, decodificadores, memorias,
registros, sumadores, etc.
Su creador es el Ingeniero Peruano: Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán
Adquirir la destreza de manejo es muy sencillo, ya que su funcionamiento se basa en
una protoboard “virtual”, donde elegimos desde el menú, el componente integrado que
necesitemos y lo colocamos sobre la misma protoboard, conectamos el integrado a
masa y vcc con sus respectivos cables, los cuales podemos diferenciar por medio de
una paleta de colores así como también la posibilidad de varias su anchura. Podemos
hacer conecciones de las salidas a LEDs, displays 7 segmentos, sensores, etc.
Es posible colocar hasta diez protoboards, cada uno con capacidad para ocho
circuitos integrados. Además, el programa provee un temporizador (generador de
señales periódicas) y una fuente de energía eléctrica (fuente DC de 5 V).
Finalmente podemos “Encender” el circuito, y a través de los interruptores, podemos
controlar los valores de entrada.
Versiones: El simulador digital tourdigital actualmente cuenta con dos versiones que
son gratuitas, de copia y uso libre.
Este software ha sido diseñado para ser empleado como una herramienta de
enseñanza y aprendizaje del diseño digital y actualmente está orientado a cursos
básicos o de introducción a los circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como
universitario. El programa se ejecuta en MS Windows con una resolución mínima de
pantalla de al menos 1024 x 768.
Versión 0.95
Versión 0.97
Desde su página web: http://www.tourdigital.net Se pueden realizar las diferentes
descargas:
• Programa en versión 095: SimuladorDigital_095.zip
• Guía preliminar GuiaPreliminar_095.zip
• Ejemplos de circuitos: EjemplosDeCircuitos_095.zip
• Programa en versión 097: SimuladorDigital_097.zip
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Ventajas y desventajas del programa
Ventajas
 Una de las grandes ventajas de la versión 0.97 es que en comparación a la
versión 0.95 al cablear de algunos de los interruptores yo aparece como en
Paint en mano alzada y sino en línea recta con opciones de modificar como sea
necesario para organizar el cable
 Podemos insertar todas las protoboard que necesitemos igualmente con los
interruptores, pulsadores, leds y leds de 7 segmentos
 Podemos mover y organizar todos los tableros como queramos
 Es una herramienta que permite construir y simular el funcionamiento de
circuitos digitales utilizando modelos lógicos (ideales, sin consideraciones
eléctricas o físicas) de circuitos integrados TTL.
 Cuenta con elementos que acompañan frecuentemente a los circuitos digitales:
protoboards, interruptores, pulsadores, leds y visualizadores de 7 segmentos.
 Provee un temporizador (generados de señales periódicas) y una fuente de
energía eléctrica (fuente DC de 5v).
 Incluye escenarios virtuales sobre tableros que pueden hacer interfaz lógica
con otros tableros y circuitos sobre los protoboards.
Desventajas
 Una de las desventajas es que solo podemos insertar un tablero de
temporizador y un tablero de alimentador de líneas de VCC y GND.
 Gran desventaja que no aparece como están organizadas cada una de las
entradas y salidas en la compuerta que vamos utilizar. Sería de gran utilidad
que apareciera la función como en el caso de la compuerta AND en la versión
0.95
 No parecen los escenarios que serían de gran utilidad como en la versión 0.95
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Menús del Programa
Descripción detallada de tableros
Los tableros
Los tableros pueden ser insertados desde el
menú Tableros. Cada tablero tiene unas
marcas que sirven para trasladarlos
(presionando conel botón izquierdo del mouse)
o para eliminarlos (pulsando con el botón
derechodel mouse). Al desplazarun tablero los
cables mantienen las conexiones y sus formas
cambian ligeramente. Antes de retirar un
tablero debes retirar sus cables y componentes.
Los tableros del programa pueden
sobreponerse unos a otros. Es recomendable
evitar las situaciones que no se reflejen en la
realidad.
El Protoboard
Los circuitos integrados y cables son insertados sobre los protoboards.
Los agujeros de inserción se llaman casillas o puertos de interconexión. La disposición de las casillas
representa una organización muy semejante a la encontrada en la mayoría de protoboards
comerciales.
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
Las casillas estánconectadas entresíde acuerdoa un patrón ilustrado con líneas de colores.Las casillas
bajo la línea negra forman parte de un mismo conductor, asícomo los que están bajo la línea roja, más
estos dos conductores están separados uno del otro. En la región inferior del protoboard se ubican otros
dos conductores horizontales.
Usualmente,estos conductores conectanlas líneas de voltaje VCC (línea roja) y de GND (línea negra).
Es una buena práctica de construcción utilizar los colores de cables indicados, ya que son colores
estandarizados. Existen también 128 conductores verticales de cinco casillas separados por una
división central, es decir, hay 64 conductores verticales en la región superior y otros 64 conductores en
la región inferior del protoboard. Las letras y números ayudan a identificar cada casilla. Por ejemplo, las
casillas A, B, C, D y E de la columna 2 (bajo la línea de color naranja) están unidas todas entre sí.
Igualmente ocurre con las casillas F, G, H, I y J de la columna 2 (color verde). Para unir las casillas que
pertenecen a diferentes conductores utilizamos cables.
Conexiones con cables
Un cable puede ser dibujado con el mouse
desde una casilla a otra. Los cables pueden
tener hasta cinco segmentos, de los cuales
solamente tres pueden ser modificados con el
mouse. El programa evita conexiones entre
casillas del mismo nodo eléctrico. También evita cortocircuitos entre VCC, GND y puertos de
salida.
Para modificar un cable se presiona el botón izquierdo del mouse sobre un segmento y se arrastra
el puntero del mouse para dar al cable una nueva forma. Para eliminar un cable se pulsa el botón
derecho del mouse sobre uno de los segmentos modificables del cable. El color del cable que va
a ser formado puede establecerse desde el botón con líneas de colores verticales ubicado en la
barra de herramientas. Los colores de los cables dibujados ya no pueden ser modificados.
Fuente DC
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
El tablero de fuente DC simula el suministro de energía eléctrica para el funcionamiento de los
demás tableros y de los componentes del circuito. Este tablero siempre aparece en todos los
circuitos hechos con el programa. En un circuito real con chips TTL puedes utilizar una fuente
de voltaje regulada de 5 V o tres pilas de 1.5 V colocadas en serie. Es muy recomendable que
desconectes la fuente DC cuando estés construyendo o modificando tus circuitos. Siguiendo
esta recomendación, el programa evita que realices ediciones o modificaciones del circuito cuando el
tablero de fuente DC está encendido.
Tablero de Interruptores y de Leds
El tablero de interruptores provee ocho interruptores cuyos estados pueden ser conmutados al pulsar
sobre ellos con el botón izquierdo del mouse. El tablero de leds contiene ocho leds activos en alta.
Tablero de Pulsadores
El tablero de pulsadores tiene ocho pulsadores activos en el nivel lógico
1. Un pulsador se activa cuando lo presionas con el botón izquierdo del mouse.
La salida de los pulsadores es 0 cuando no están presionados.
Solamente puedeactivarse unpulsadorala vez.
Visualizadores de siete segmentos
El tablero de visualizadores de siete segmentos contiene
cuatro visualizadores de ánodo común, es decir, para
encenderun led específico debe colocarseun nivel lógico 0 en
el puerto correspondiente. La línea de VCC debe estar
conectada al tablero.
Tablero de Temporizadores
El tablero de temporizadores de este programa provee cuatro señales
periódicas de frecuencias aproximadas a 10 Hz, 5 Hz, 2 Hz y 1 Hz.
Solamente existe un tablero temporizador por cada circuito. Como sucede en
todos los demás tableros, las señales son formadas cuando el tablero está
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
correctamente conectado. En circuitos reales, utiliza osciladores encapsulados o circuitos como el LM
555 para generar las frecuencias necesarias.
Tutorial PLA
Este tutorial sirve para ilustrar las funciones lógicas mediante un arreglo de lógica programable de 4
entradas, 8 productos y 4 salidas.
Para unir y separar líneas basta con pulsar sobre las intersecciones entre las líneas. Este tablero ayuda
a visualizar rápidamente el resultado de las funciones lógicas combinacionales. Por ejemplo, puede
servir para demostrar las equivalencias de los postulados de Huntington del álgebra de Boole, algunos
teoremas de simplificación de funciones y algunas funciones básicas como selectores,descodificadores,
codificadores, medio sumador, sumador completo, comparador, etc. Estas funciones pueden ser
comparadas y relacionadas con las funciones realizadas por los circuitos integrados.
Circuitos Integrados TTL
El programa provee más de 80 modelos lógicos de circuitos digitales de la familia TTL. Estos modelos
no toman en cuenta ningún aspecto físico. Tampoco incluyen los chips de salida con colector abierto,
alta impedancia y de pines bidireccionales. El programa valida la inserción de los chips evitando
conexiones de pines de salida con casillas conectadas a otros pines y puertos de salida. Un chip puede
serretirado conel botón derechodel ratóny trasladadoarrastrándolo con el botón izquierdo.Los circuitos
aparecen clasificados en los menús de acuerdo a sus esquemas. Algunos circuitos listados en el grupo
Combinacionales tienen registros. Cuando un chip de la lista tiene un pin bidireccional ese pin está
modelado únicamente como salida.
Edición de Circuitos
La edición de circuitos es tan simple como: en los menús, seleccionar el componente
integrado deseado y hacer las conecciones como si lo hiciéramos de forma real sobre
una protoboard física.
A continuación, se muestran las imágenes que indican como se cablear cada una de
las compuertas lógicas a los swicht, led, leds de 7 segmentos, etc. En el momento
de hacer edición en el simulador digital versión 0.97.
Repartición de entradas y salidas en cada uno de los chip de las compuertas lógicas.
OR AND NOT
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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NAND NOR XOR
Ejemplos utilizando el circuito lógico para la simulación en el simulador
digital versión 0.97
PuertasNANDen cascada
Contador binario de cuatro bits utilizando
cuatro flip-flops D. Las entradas flotantes son
consideradas por el programa como 1 lógico.
En la práctica, a veces será necesario que
conectes una resistencia de
aproximadamente 1KΩ entre VCC y los pines
de entrada de control.
Conexiones de VCC y GND y de las salidas
de los descodificadores a los visualizadores
de siete segmentos de un contador BCD de 4
dígitos con sentido de cuenta y frecuencia
seleccionables.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Conexiones para el contador de unidades del
contador BCD
Conexiones de los cuatro dígitos del
contador. Las conexiones de los
descodificadores han sido modificadas
Conexión del multiplexor para seleccionar la
señal de reloj entre 10 Hz y 1 Hz.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Conclusiones
Después de desarrollar esta actividad, hemos podido comprobar como por medio de
esta herramienta, podemos simular una gran variedad de circuitos y gracias a la
versatilidad del software, casi todo lo que físicamente podemos hacer sobre una
protoboad, lo podemos hacer de forma virtual.
Haber analizado cada uno de sus componentes y de sus posibilidades, así como la
elaboración de algunos circuitos, nos permite contar con las destrezas y habilidades
suficientes para que por medio de éste simulador, podamos realizar infinitud de
circuitos, los que físicamente podemos tener dificultades para simular fisicamente al
no contar con los distintos componentes disponibles en este programa.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Biblio
grafía
 De Priego Paz Soldán, Arturo J. Miguel. (2011). Constructor Virtual y
Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL. Consultado el 16 de
Septiembre de 2015 de
 http://www.tourdigital.net/ConstructorVirtualySimuladorDigitalConChipsTTL.pdf
 http://www.tourdigital.net/SimuladorTTLconEscenarios.htm
 https://www.youtube.com/watch?v=937G2EJ6mws
 https://www.youtube.com/watch?v=hGELYT3_quc
 Victoria Duque, Diana Gissela. (2013). Syllabus Electrónica Digital.
Recuperado el 16 de Septiembre de 2015 de http://www.unad.edu.co
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD -
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
– ECBTI –
Curso: Electrónica Digital
Grupo 243004_10
Actividad: Fase 2
(Visualización con displays 7 segmentos)
Presentado al tutor:
CARLOS AUGUSTO FAJARDO
Realizado por:
RICARDO MOLINAGIL
CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA
LEIDY PAOLA BUITRAGO
KENIS HANS ESTRADA
Octubre 04 de 2015
Introducción
Siguiendo las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad
colaborativa 2, se nos pide realizar el diseño de los decodificadores BCD-7 segmentos que
permiten la visualización de números binarios en los displays 7 segmentos.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Con la participación de los integrantes del grupo, realizamos la investigación de los
conceptos teóricos y prácticos del decodificador BCD-7 segmentos, que nos permitieron
usar las estrategias necesarias para llegar a la realización de la actividad.
En estas investigaciones, destacamos una reunión efectuada por algunos integrantes del
curso, en las instalaciones de la universidad, donde pudimos compartir puntos de vista,
intercambiar opiniones y principalmente, llegar a acuerdos con miras a la realización del
presente trabajo.
Pudimos observar, desarrollar, e implementar un circuito que por medio de un
dispositivo visualizador, un decodificador y una serie de datos ingresados manualmente
nos llevó a comprobar el funcionamiento y desempeño de la codificación de BCD a siete
segmentos.
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____________________________
Desarrollo de la actividad.
Esta actividad se centra en la visualización con displays de 7 segmentos, con la utilización
de un decodificador BCD.
Pero recordemos que es un decodificador:
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una
combinación de unos y cero, en otra. El decodificador 74LS47, en particular transforma
el código binario en el código de 7 segmentos.
El circuito integrado 74LS47 es un decodificador BCD (Decimal Codificado a Binario) a
un display de 7 segmentos que tiene la función de decodificar los números binario a un
display de 7 segmentos en el cual podemos visualizar el número binario en su equivalente
decimal.
El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee
7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado
determinado (activada o desactivada).
Los decodificadores se emplean fundamentalmente para seleccionar los diferentes
puertos de E/S (entrada/salida) y así la computadora pueda comunicarse con los diferentes
dispositivos externos (periféricos).
Estos decodificadores son conocidos como decodificador de direcciones de puertos.
Direccionar una localidad de memoria, conversión de datos binarios,…
• La función básica de un decodificador es detectar la presencia de una determinada
combinación de bits (código) en sus entradas y señalar la presencia de este código
mediante un cierto nivel de salida.
• Estructura: - n entradas de datos - m salidas de datos, con m ≤ 2 n, activas en alta o baja
• Denominación: DEC n a m
• Propósito: generar m (salidas activas en alta) o (salidas activas en baja) asociados a las
n entradas
• Por tanto, tan sólo puede haber una única salida activa al mismo tiempo para cada
combinación de las entradas.
Puede convertir, por ejemplo un número binario a un número decimal o bien convertir
cada código BCD en uno de los 10 dígitos decimales
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números binarios.
Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario.
Para tener claridad sobre estos valores, nos valemos de la siguiente tabla de la verdad.
Tabla de verdad de un decodificador BCD a 7 Segmentos.
Dígito Entradas Salidas de segmentos
Decimal D C B A a b c d e f g
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
Características de un decodificador 74LS47
El dispositivo viene en un encapsulado DIP16. Sus pines o patillas son:
 Entradas: 4 pines de entrada para ingresar el dígito a mostrar en binario.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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 Salidas: 7 pines de salida, uno para cada segmento.
 Control: 3 pines de control.
 Alimentación: 2 pines para alimentación, fuente (+) y fuente (-).
Esquema de instalación del decodificador BCD a 7 segmentos (74LS47)
A continuación, presentamos los pantallazos de la implementación en el simulador
(Tourdigital) del decodificador junto con el display de 7 segmentos.
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Montaje del circuito en el simulador.
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Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Si quisiéramos realizar físicamente esta comprobación, valiéndonos de una protoboard y
los demás elementos reales y necesarios para este circuito, seguiríamos estos pasos:
Manual de usuario:
 Conocer detalladamente las especificaciones técnicas acerca del funcionamiento
de los componentes, diseño del circuito y creación del mismo
 Colocar el circuito sobre una superficie aislante para evitar un corto.
 Conectar la fuente de poder al toma corriente y verificar el voltaje a utilizar
(aproximadamente de 5v)
 Colocar el cable amarillo (vcc) a la corriente de la fuente y el cable negro (ground)
a la tierra de la fuente. Recordemos que en todo el circuito se emplea el mismo
color para vcc y para la tierra.
 En el micro switch, los datos de entrada a, b, c y d corresponden a los numerados
como 1, 2, 3 y 4 respectivamente; la parte superior da un estado lógico de cero y
la parte de abajo un estado de uno.
 Si ingresamos los datos manualmente, el cable de color verde blanco es la entrada
(b), el cable de color verde es la entrada (c), el cable de color blanco café es la
entrada (d) y el cable de color naranja es la entrada (a).
A continuación, algunas imágenes del montaje físico.
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Conclusiones
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Después de haber realizado la presente actividad, donde se ha elaborado el circuito con su
respectivo diagrama, la tabla de verdad, y de haber hecho la comprobación de resultados
en el simulador, podemos decir que hemos podido interiorizar la parte teórica así como la
parte práctica al utilizar decodificadores BCD-7 segmentos con su respectiva
visualización de números binarios en los displays 7 segmentos.
La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que
podamos decir que se han cumplido con los objetivos trazados para esta unidad.
Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos
teóricos correspondientes a la temática tratada en este trabajo.
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Bibliografía
Floyd,T.L. (2009). Obtenidode http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos-
desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1
Gonzalez,J.(.(s.f.). http://tecnoface.com/tutoriales.Obtenidode Decodificadorde 7
segmentos74LS47 Paso a Paso:http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con-
displays-de-7-segmentos/67-utilizando-un-decodificador-de-7-segmentos-ls247
Electrónica Digital. Fase 1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10
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Gonzalez,J.C. (2002). http://www.iearobotics.com.Obtenidode
http://www.iearobotics.com/personal/juan/docencia/apuntes-ssdd-0.3.7.pdf.
http://www.monografias.com.(s.f.).Obtenidode LaboratorioVisualizador - Decodificador:
http://www.monografias.com/trabajos15/visualizador/visualizador.shtml
http://www.tourdigital.net/herramientas.html.(s.f.).Obtenidode imuladorde Construcciónde
CircuitosDigitalesconEscenariosVirtualesyTutorialesInteractivos:
http://www.tourdigital.net/index.html
https://www.youtube.com.(s.f.).Obtenidode Funcionamientodel Decoder74LS47:
https://www.youtube.com/watch?v=TB2wDnnLipk
Tocci R, W. (2007). Obtenidode SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones,(10ed),Mexico,
Ed Pearson.Secciones:6.1,6.2,6.3, 6.4, 6.10 y 6.11.
Referencias bibliográficas complementarias
Wakerly,Jhon. (1992). Diseño Digital: Principios y prácticas. México. Ed Prentice Hall
Tokheim, Roger L. (1994). Schaum's outlines of theory and problems of digital
principles. Tercera Edición, McGraw-Hill.
Tutorial para la elaboración de funciones mediante la utilización de mapas de karnaugh y
tablas de verdad, Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=DwdyHY3-nGs
Simulador de circuitos digitales: tutorial, descarga programa. Recuperado de:
http://www.tourdigital.net/inicio/?q=node/15
Simulador de circuitos digitales online. Recuperado de: http://logic.ly/demo/
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– ECBTI –
Curso: Electrónica Digital
Grupo 243004_10
Actividad: Fase 3
(Contadores de botellas y de segundos)
Presentado al tutor:
CARLOS AUGUSTO FAJARDO
Realizado por:
RICARDO MOLINAGIL
CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA
LEIDY PAOLA BUITRAGO
KENIS HANS ESTRADA
Noviembre 01 de 2015
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
Introducción
Siguiendo las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad
colaborativa 3, se nos pide realizar el diseño de dos contadores que nos sirven para
visualizar el tiempo entre cada botella y el número de botellas para una correa
transportadora de botellas. Con la participación de los integrantes del grupo,
realizamos la investigación de los conceptos teóricos y prácticos de los contadores ,
que nos permitieron usar las estrategias necesarias para llegar a la realización de la
actividad.
En estas investigaciones, destacamos una reunión efectuada por algunos integrantes
del curso, en las instalaciones de la universidad, donde pudimos compartir puntos de
vista, intercambiar opiniones y principalmente, llegar a acuerdos con miras a la
realización del presente trabajo.
Pudimos observar, desarrollar, e implementar un circuito que por medio de un
dispositivo visualizador, los contadores y una serie de datos ingresados manualmente
nos llevó a comprobar el funcionamiento de los contadores realizados.
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
Objetivos
 Implementar funciones mediante puertas lógicas.
 Conocer y manejar la simbología de las puertas lógicas.
 Construir circuitos lógicos en el programa simulador informático.
 A partir del funcionamiento de un sistema, obtener su tabla de la verdad y su función
lógica, e implementar esta última mediante puertas lógicas.
 Realizar montajes de circuitos en la protoboard y verificar su funcionamiento.
 Analizar y aplicar los conceptos básicos y técnicos de diseño en sistemas lógicos
combinacionales y secuenciales programables.
 Implementar circuitos que controlen secuencias y procesos automáticos.
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO
 1 Leds
 1 Compuerta lógica 74LS04 (NOT)
 1 Compuerta lógica 74LS32 (OR)
 2 Compuerta lógica 74LS08 (AND)
 2 Contadores BCD a décadas 74LS490
 4 Decodificadores BCD a 7 segmentos 74LS47
 2 protoboard en serie (breadboards)
 1 Pulsadores VCC y GND pulsadores
 1 Temporizador
FUNCIONAMIENTO
Teniendo en cuenta que el objetivo es visualizar tanto el número de botellas que
ingresan a una canasta, como los segundos transcurridos entre cada botella, el
circuito creado funciona teniendo en cuenta lo siguiente:
El diseño e implementación de los circuitos se hizo mediante compuertas AND, NOT
y OR, las cuales generan el flujo de corriente y las conexiones básicas del circuito.
También, se empleó la compuerta 75LS490, la cual corresponde a una compuerta
secuencial empleada para el diseño de contadores asíncronos.
Las conexiones que permiten visualizar las marcaciones en los displays 7 segmentos
se realizaron con decodificadores BCD a 7 segmentos (74LS47)
Los criterios establecidos, y a partir de los cuales configuramos los contadores, son
los siguientes:
- La canasta se llena con 30 botellas
- El tiempo que transcurre entre cada botella no debe ser superior a 09 segundos
Teniendo en cuenta lo anterior, se puede decir lo siguiente:
Para simular el sensor réflex o el conteo de botellas, empleamos un pulsador que nos
permite marcar y visualizar a través de los dos últimos displays el número de botellas
que van llenando
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
la canasta. Cuando este pulsador marca el último número, es decir, 30, el contador
automáticamente inicia otra vez el conteo de botellas.
En cuanto al temporizador, se puede decir que el contador que contabiliza los
segundos transcurridos entre cada botella se encuentra conectado a una señal de 1
Hz, la cual es la que se indica en la guía. Cuando el tiempo excede los nueve
segundos, 1 led se enciende indicando que el sistema presenta atascamiento.
PROCESO DE
DISEÑO
A continuación damos a conocer el proceso que implicó el diseño de dos contadores
requeridos para el desarrollo de esta fase.
Nuestro objetivo es visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta,
como los segundos transcurridos entre cada botella. Para llevar a cabo lo anterior, se
realizó el siguiente montaje:
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
PROCEDIMIENTO
La conexión de los contadores se realizó por medio de decodificadores BCD a 7
segmentos, también se utilizó un pulsador para el conteo de botellas se conectó el
contador a un temporizador para simular la señal de 1 Hz.
Los dos primeros displays, se visualiza el tiempo transcurrido entra cada botella, y en
los dos últimos displays se realiza el conteo de botellas.
Como la guía establece que los leds deben encenderse para informar acerca de alguna
situación que vaya generando el sistema, por lo tanto, se conectó un led al
temporizador, para que éste se encienda cuando el tiempo sobrepase los nueve
segundos, cumpliendo así el tiempo límite que establece la guía.
Los criterios establecidos y a partir de los cuales configuramos los contadores, fueron
los siguientes:
Se busca visualizar en dos display 7 segmentos cuantas botellas se han contado. Una
canasta se llena con 30 botellas.
Mediante otro display 7 segmentos, se debe contar el tiempo (en segundos) que
transcurre entre cada botella. Dicho tiempo no debe ser superior a 09 segundos
Teniendo en cuenta lo anterior, podemos hacer la siguiente visualización:
7
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
De esta forma, podemos hacer control del tiempo.
En cuanto al contador de botellas, éste está programado de 0 a 30. Cuando llega a 30,
es decir, cuando se llena la canasta, el contador inicia el conteo nuevamente. Dicho
conteo se ejecuta mediante el accionamiento del pulsador al cual se encuentra
conectado el sistema.
8
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
De acuerdo con la simulación esa es la función que cumple y componen el
funcionamiento estable del integrado. Se pretende que se regule el funcionamiento,
provocado por un pulso continuo controlado.
DISPOSICION DE LAS TABLAS DE VERDAD, PARA IDENTIFICAR LAS
ECUACIONES
El segundo paso es sacar nuestras tablas de verdad para posteriormente tener los
mapas de karnaugh para obtener las ecuaciones de cada procedimiento realizado por
el circuito de control. Teniendo en cuenta que el visualizador de tiempo tiene como
base una tabla de verdad que permite verificar el funcionamiento del circuito, el
contador de número de botellas, de igual forma, se rige por otra tabla de verdad que
de cierta forma mantiene una relación con la del primero, así:
9
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
CIRCUITOS Y COMPUERTAS LOGICAS UTILIZADOS EN EL CONTADOR
Circuito ttl Diagrama esquematico Tabla de verdad
COMPUERTA NOT 74LS04
Es una puerta lógica que implementa INPUT OUTPUT
la negación lógica. La función física
del inversor, es la de cambiar en su A NOT A
salida el nivel del voltaje de su
entrada entre los definidos como 0 1
lógico ALTO Y lógico BAJO.
1 0
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COMPUERTA AND 74LS08
La compuerta AND produce la
multiplicación, la salida es 1 si la
entrada A y la entrada B están
ambas en el binario 1: de otra
manera, la salida es 0
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Contador de BCD a
décadas 74LS490
Contiene un par de contadores de alta
velocidad dominó la etapa 4. Cada
mitad tiene reloj individual, master
Reset y master set (preset 9) entradas
DECODIFICADOR 74LS47
El circuito integrado 74LS47 es un decodificador BCD (Decimal Codificado a Binario) a un displa y
de 7 segmentos que tiene la función de decodificar los números binario a un display de 7 segmentos en
el cual podemos visualizar el número binario en su equivalente decimal.
El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una
para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o
desactivada).
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COMPUERTA OR 74LS32
Puerta lógica digital que impleme nta
la disyunción lógica, cuando todas
sus entradas están en 0 (cero) o en
BAJA, su salida está en 0 o en BAJA,
mientras que cuando al menos una o
ambas entradas están en 1 o en
ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o
en ALTA
PROCEDIMIENTO DE CONTEO DE BOTELLAS
Para simular el sensor réflex que detecta las botellas empleamos un pulsador que
nos permite marcar y visualizar a través de los dos últimos displays el número de
botellas que van llenando la canasta. Cuando este pulsador marca el último número,
es decir, 30, el contador inicia nuevamente el conteo de botellas.
En cuanto al conteo de tiempo, se puede decir que empleamos un temporizador para
poder simular la señal de 1 Hz.
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Con la descripción y explicación anterior, hemos tratado de dar cumplimiento
a los requisitos demandados en la guía de actividades.
Adicionalmente, a continuación ponemos un vínculo alojado en la plataform a
YouTube, donde hacemos la explicación y mostramos el funcionamiento del
circuito sobre el simulador Tourdigital.
Ver el en siguiente link:
http://bit.ly/1NJF6gL
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CONCLUSIONES
Después de haber realizado la presente actividad, donde se ha elaborado el circuito
con su respectivo diagrama y de haber hecho la comprobación de resultados en el
simulador, podemos decir que hemos podido interiorizar la parte teórica así como la
parte práctica al utilizar el contador de segundos, como el contador de botellas
• La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que podamos
decir que se han cumplido con los objetivos trazados para esta unidad.
• Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos teóricos
correspondientes a la temática tratada en este trabajo.
• Aplicamos los sistemas secuenciales sincrónicos y asincrónicos en la solución del problema
planteado
• Aprendimos y aplicamos sobre los contadores necesarios para construir el contador de
botellas, como del contador de segundos
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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Bibliografía
Floyd,T.L. (2009). Obtenidode http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos-
desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1
Gonzalez, J. (.(s.f.).http://tecnoface.com/tutoriales.Obtenidode Decodificadorde7segmentos
74LS47 Paso a Paso: http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con-displays-de-
7- segmentos/67-utilizando-un-decodificador-de-7-segmentos-ls247
Gonzalez, J. C.(2002). http://www.iearobotics.com.Obtenidode
http://www.iearobotics.com/personal/juan/docencia/apuntes-ssdd-0.3.7.pdf.
http://es.scribd.com. (s.f.). Compuertaslogicas. http://es.scribd.com/doc/56691541/Compuertas-
logicas#scribd.
http://www.carrod.mx. (s.f.). ci-ttl-dual-bcd-decade-counter-74ls490.
http://www.carrod.mx/products/ci-ttl-dual-bcd-decade-counter-74ls490.
http://www.monografias.com.(s.f.).Obtenidode LaboratorioVisualizador - Decodificador:
http://www.monografias.com/trabajos15/visualizador/visualizador.shtml
http://www.tourdigital.net/herramientas.html.(s.f.).Obtenidode imuladorde Construcción
de CircuitosDigitalesconEscenariosVirtualesyTutorialesInteractivos:
http://www.tourdigital.net/index.html
https://es.wikipedia.org.(s.f.). Puerta OR. https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_OR.
https://es.wikipedia.org/wiki.(s.f.). Puerta_NOT. https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NOT.
https://www.youtube.com.(s.f.).Obtenidode Funcionamiento delDecoder74LS47:
https://www.youtube.com/watch?v=TB2wDnnLipk
Roth C,.(2005). Fundamentos de diseñológico.Mexico:(5ed) ,Cengage Learning,2005. [i].Gale
Virtual Reference Library.
Tocci R, W. (2007). Obtenidode SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones, (10ed), Mexico,Ed
Pearson.Secciones:6.1,6.2,6.3, 6.4, 6.10 y6.11.
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Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD -
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
– ECBTI –
Curso: Electrónica Digital
Grupo 243004_10
Actividad: Fase 4
Finalización del proceso de diseño – simulación -
Presentado al tutor:
CARLOS AUGUSTO FAJARDO
Realizado por:
RICARDO MOLINA GIL
CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA
LEIDY PAOLA BUITRAGO
KENIS HANS ESTRADA
Noviembre 18 de 2015
INTRODUCCION
En esta fase complementaremos el circuito al cual definiremos como un conjunto de elementos
electrónicos que propician el óptimo y eficaz funcionamiento de la maquina completa. Siguiendo
las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad colaborativa 4, se nos
pide finalizar el proceso de diseño, para el que debemos adicionar los circuitos y las conexiones
que permitirán activar los cuatro indicadores que posee el circuito. También debemos incluir una
forma de iniciar el sistema cada vez que se empiece a llenar una caja nuevamente. El proceso
implica la implementación de 4 indicadores en el diseño de dos contadores que permiten
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos
transcurridos entre cada botella.
Para este trabajo, recurrimos a una metodología de diseño propio y constructivo, implementando
un contador digital utilizando compuertas lógicas, estas compuertas se emplearon como
complemento de las demás, ya que son bastante significativas, debido a que la mayoría de
funciones se pueden implementar mediante el uso y combinación de ellas.
Con la adición de estas tres compuertas, pudimos obtener que los indicadores se enciendan de
acuerdo a los requerimientos de la guía de actividades de esta unidad y del proceso en sí.
Finalmente, valiéndonos del simulador Tour Digital, comprobamos el correcto funcionamiento
del circuito.
Para lograr este objetivo, recurrimos a la participación de los integrantes del grupo, por medio
de video conferencia, donde pudimos compartir puntos de vista, intercambiar opiniones y
principalmente, llegar a acuerdos con miras a la realización del presente trabajo.
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_________________________________________
OBJETIVOS
Con la realización del presente trabajo pretendemos obtener los siguientes objetivos:
Diseñar, analizar y construir un circuito digital implementando leds indicadores de
funcionamiento que cumplan con los requerimientos del sistema contador de botellas.
Adquirir destrezas y habilidades para la puesta en marcha de circuitos digitales.
Conocer y manejar las estructuras de diseño lógico aplicado a circuitos digitales.
Conocer arquitectura y características de las compuertas lógicas.
Dominar herramientas de análisis, diseño e implementación para circuitos digitales.
Terminar con el desarrollo y puesta en marcha del proceso del sistema contador de
botellas.
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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_________________________________________
Nuevamente relacionamos los materiales utilizados en la implementación del circuito, pero
adicionamos tres compuestas más, necesarias para lograr el objetivo planteado en esta fase.
MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO
 1 Leds
 1 Compuerta lógica 74LS04 (NOT)
 1 Compuerta lógica 74LS32 (OR)
 2 Compuerta lógica 74LS08 (AND)
 2 Contadores BCD a décadas 74LS490
 4 Decodificadores BCD a 7 segmentos 74LS47
 2 protoboard en serie (breadboards)
 1 Pulsadores VCC y GND pulsadores
 1 Temporizador
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 1 Compuerta básica XOR 74LS86
 1 Compuerta básica OR 74LS32
 1 Compuerta básica NAND 74LS00
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PROCESO DE DISEÑO
El proceso que implicó la implementación de 4 indicadores en el diseño de dos contadores que
permiten visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos
transcurridos entre cada botella, se describe a continuación:
Primero que todo, el objetivo de esta fase de trabajo colaborativo, es finalizar un proceso de
diseño en el cual se deberá adicionar los circuitos y las conexiones que permitan activar cuatro
indicadores para que actúen de acuerdo a una situación presentada en el proceso.
Teniendo en cuenta lo anterior, se puede decir que para que esto fuera posible debimos
implementar lo siguiente:
 1 Compuerta básica XOR 74LS86
Es una puerta lógica digital, representa la función de la desigualdad, es decir, la salida es
verdadera si las entradas no son iguales, de otro modo el resultado es falso.
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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 1 Compuerta básica OR 74LS32
Puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica, cuando todas sus entradas están en 0
(cero) o en BAJA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando al menos una o ambas
entradas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA.
 1 Compuerta básica NAND 74LS00
Es una puerta lógica que produce una salida que es falsa solamente si todas sus entradas son
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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verdaderas; por tanto, su salida es complemento a la de la puerta AND, -se comporta de acuerdo
a la tabla de verdad mostrada a la derecha.
Estas compuertas se emplearon como complemento de las demás, ya que son bastante
significativas, debido a que la mayoría de funciones se pueden implementar mediante el uso y
combinación de ellas.
Se hicieron las conexiones de los leds a cada una de las partes del circuito y las demás conexiones
adicionales con el fin de activar los leds para indicar los estados: “llenando caja, caja llena, estado
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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del motor”.
Estas conexiones, lo que hacen es que el proceso se visualice en los leds, de acuerdo a las
condiciones establecidas, así:
El cuarto led conectado indica que la canasta se está llenando, por lo tanto, se mantiene
encendido mientras esto sucede.
El tercer led enciende cuando la canasta se llena, es decir, cuando el pulsador marca como última
cifra, el número 30. Una vez encendido el led 2, el número 1, es decir, el que indica que la caja
se está llenando, se apaga.
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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El segundo led indica el estado del motor. El led se apaga cuando el tiempo sobrepasa los 9
segundos, debido a que esta situación genera atascamiento en el conteo, y por ende, ocasiona que
el motor se apague y se detenga el proceso.
El primer led se enciende cuando el contador sobrepasa los 9 segundos, indicando estado de
atascamiento. Cuando este enciende, el led que indica el estado del motor, se apaga.
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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Con la descripción y explicación anterior, hemos tratado de dar cumplimiento a los requisitos
demandados en la guía de actividades.
Adicionalmente, a continuación ponemos un vínculo alojado en la plataforma YouTube, donde
hacemos la explicación y mostramos el funcionamiento del circuito sobre el simulador
Tourdigital.
Ver el en siguiente link:
https://youtu.be/5itVkY7OgHs
CONCLUSIONES
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
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 Se finalizó el proceso de diseño adicionando los circuitos y las conexiones que permitirán
activar los cuatro indicadores que posee el circuito.
 Se incluyó una forma de iniciar el sistema cada vez que se empiece a llenar una caja
nuevamente.
 Se aplicaron los cuatro indicadores : Llenando caja, Indicador caja llena, Indicador estado
del motor, Indicador de atascamiento
 Se ejecutó en el simulador 0.9.7, cumpliéndose con los objetivos esperados.
 La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que
podamos decir que se ha cumplido con los objetivos trazados para esta unidad.
 Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos
teóricos correspondientes a la temática tratada en este trabajo.
 Aplicamos los sistemas secuenciales sincrónicos y asincrónicos en la solución del
problema planteado.
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Bibliografía
https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PUERTA OR: https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_OR
https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PuertaNAND:https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NAND
https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PuertaXOR:https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_XOR
Electrónica Digital. Fase 3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10
26
http://es.slideshare.net.(s.f.).Obtenidode fundamentos-desistemasdigitalesfloyd:
http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos-desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1
Registrosde Desplazamiento.UniversidadMetropolitana.(2005).En S. Constantini.Obtenidode
Registrosde Desplazamiento.
Referenciasbibliográficascomplementarias
Estas referencias le servirán para complementar lo aprendido dentro de la unidad. Revíselas cuantas
veces quiera
 Tocci R, WidmerN,(2007) SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones,(10ed),Mexico,Ed
Pearson.Secciones:7.15- 7.20
 Wakerly,Jhon.(1992). DiseñoDigital:Principiosyprácticas.México.EdPrentice Hall
 Tokheim,Roger L. (1994). Schaum'soutlinesof theoryandproblemsof digital principles.
Tercera Edición,McGraw-Hill.
 Simuladorde circuitos digitales:tutorial,descargaprograma. Recuperado
de:http://www.tourdigital.net/inicio/?q=node/15
 Simuladorde circuitos digitalesonline.Recuperadode:http://logic.ly/demo/
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Todas las faces

  • 1.
    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTAY A DISTANCIA - UNAD - ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA – ECBTI – Curso: Electrónica Digital Grupo 243004_10 Actividad: Fase 1 (Familiarización con el simulador de tourdigital) Presentado al tutor: CARLOS AUGUSTO FAJARDO Realizado por: RICARDO MOLINAGIL CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA LEIDY PAOLA BUITRAGO MAURO FERNANDO DIAZ KENIS HANS ESTRADA Septiembre 19 de 2015
  • 2.
    2 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Índice  Introducción  Descripción del Programa  Ventajas y desventajas del programa  Menús del Programa  Tableros  Edición de Circuitos  Ejemplos de Circuitos  Conclusiones  Bibliografía
  • 3.
    3 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Introducción Dando desarrollo a la guía de actividades del curso de Electrónica Digital, para esta fase 1, se nos pide que de forma colaborativa, elaboremos un “pequeño manual para el manejo del simulador digital versión 0.9.7” Con la participación activa y participativa de los integrantes del curso, en foro creado en entorno de Aprendizaje Colaborativo (Unidad 1) para planificar el desarrollo del manual, se espera que se aúnan aportes, opiniones y puntos de vista. El adquirir las destrezas y habilidades en el manejo de este simulador de circuitos digitales, es la intención principal de la actividad. .
  • 4.
    4 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Descripción y ventajas del Programa El simulador digital tourdigital es un simulador virtual de circuitos digitales TTL, Combinatorios y secuenciales. Con esta versátil herramienta, se pueden simular puertas lógicas, mux, demux, contadores, codificadores, decodificadores, memorias, registros, sumadores, etc. Su creador es el Ingeniero Peruano: Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán Adquirir la destreza de manejo es muy sencillo, ya que su funcionamiento se basa en una protoboard “virtual”, donde elegimos desde el menú, el componente integrado que necesitemos y lo colocamos sobre la misma protoboard, conectamos el integrado a masa y vcc con sus respectivos cables, los cuales podemos diferenciar por medio de una paleta de colores así como también la posibilidad de varias su anchura. Podemos hacer conecciones de las salidas a LEDs, displays 7 segmentos, sensores, etc. Es posible colocar hasta diez protoboards, cada uno con capacidad para ocho circuitos integrados. Además, el programa provee un temporizador (generador de señales periódicas) y una fuente de energía eléctrica (fuente DC de 5 V). Finalmente podemos “Encender” el circuito, y a través de los interruptores, podemos controlar los valores de entrada. Versiones: El simulador digital tourdigital actualmente cuenta con dos versiones que son gratuitas, de copia y uso libre. Este software ha sido diseñado para ser empleado como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital y actualmente está orientado a cursos básicos o de introducción a los circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como universitario. El programa se ejecuta en MS Windows con una resolución mínima de pantalla de al menos 1024 x 768. Versión 0.95 Versión 0.97 Desde su página web: http://www.tourdigital.net Se pueden realizar las diferentes descargas: • Programa en versión 095: SimuladorDigital_095.zip • Guía preliminar GuiaPreliminar_095.zip • Ejemplos de circuitos: EjemplosDeCircuitos_095.zip • Programa en versión 097: SimuladorDigital_097.zip
  • 5.
    5 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Ventajas y desventajas del programa Ventajas  Una de las grandes ventajas de la versión 0.97 es que en comparación a la versión 0.95 al cablear de algunos de los interruptores yo aparece como en Paint en mano alzada y sino en línea recta con opciones de modificar como sea necesario para organizar el cable  Podemos insertar todas las protoboard que necesitemos igualmente con los interruptores, pulsadores, leds y leds de 7 segmentos  Podemos mover y organizar todos los tableros como queramos  Es una herramienta que permite construir y simular el funcionamiento de circuitos digitales utilizando modelos lógicos (ideales, sin consideraciones eléctricas o físicas) de circuitos integrados TTL.  Cuenta con elementos que acompañan frecuentemente a los circuitos digitales: protoboards, interruptores, pulsadores, leds y visualizadores de 7 segmentos.  Provee un temporizador (generados de señales periódicas) y una fuente de energía eléctrica (fuente DC de 5v).  Incluye escenarios virtuales sobre tableros que pueden hacer interfaz lógica con otros tableros y circuitos sobre los protoboards. Desventajas  Una de las desventajas es que solo podemos insertar un tablero de temporizador y un tablero de alimentador de líneas de VCC y GND.  Gran desventaja que no aparece como están organizadas cada una de las entradas y salidas en la compuerta que vamos utilizar. Sería de gran utilidad que apareciera la función como en el caso de la compuerta AND en la versión 0.95  No parecen los escenarios que serían de gran utilidad como en la versión 0.95
  • 6.
    6 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Menús del Programa Descripción detallada de tableros Los tableros Los tableros pueden ser insertados desde el menú Tableros. Cada tablero tiene unas marcas que sirven para trasladarlos (presionando conel botón izquierdo del mouse) o para eliminarlos (pulsando con el botón derechodel mouse). Al desplazarun tablero los cables mantienen las conexiones y sus formas cambian ligeramente. Antes de retirar un tablero debes retirar sus cables y componentes. Los tableros del programa pueden sobreponerse unos a otros. Es recomendable evitar las situaciones que no se reflejen en la realidad. El Protoboard Los circuitos integrados y cables son insertados sobre los protoboards. Los agujeros de inserción se llaman casillas o puertos de interconexión. La disposición de las casillas representa una organización muy semejante a la encontrada en la mayoría de protoboards comerciales.
  • 7.
    7 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 Las casillas estánconectadas entresíde acuerdoa un patrón ilustrado con líneas de colores.Las casillas bajo la línea negra forman parte de un mismo conductor, asícomo los que están bajo la línea roja, más estos dos conductores están separados uno del otro. En la región inferior del protoboard se ubican otros dos conductores horizontales. Usualmente,estos conductores conectanlas líneas de voltaje VCC (línea roja) y de GND (línea negra). Es una buena práctica de construcción utilizar los colores de cables indicados, ya que son colores estandarizados. Existen también 128 conductores verticales de cinco casillas separados por una división central, es decir, hay 64 conductores verticales en la región superior y otros 64 conductores en la región inferior del protoboard. Las letras y números ayudan a identificar cada casilla. Por ejemplo, las casillas A, B, C, D y E de la columna 2 (bajo la línea de color naranja) están unidas todas entre sí. Igualmente ocurre con las casillas F, G, H, I y J de la columna 2 (color verde). Para unir las casillas que pertenecen a diferentes conductores utilizamos cables. Conexiones con cables Un cable puede ser dibujado con el mouse desde una casilla a otra. Los cables pueden tener hasta cinco segmentos, de los cuales solamente tres pueden ser modificados con el mouse. El programa evita conexiones entre casillas del mismo nodo eléctrico. También evita cortocircuitos entre VCC, GND y puertos de salida. Para modificar un cable se presiona el botón izquierdo del mouse sobre un segmento y se arrastra el puntero del mouse para dar al cable una nueva forma. Para eliminar un cable se pulsa el botón derecho del mouse sobre uno de los segmentos modificables del cable. El color del cable que va a ser formado puede establecerse desde el botón con líneas de colores verticales ubicado en la barra de herramientas. Los colores de los cables dibujados ya no pueden ser modificados. Fuente DC
  • 8.
    8 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 El tablero de fuente DC simula el suministro de energía eléctrica para el funcionamiento de los demás tableros y de los componentes del circuito. Este tablero siempre aparece en todos los circuitos hechos con el programa. En un circuito real con chips TTL puedes utilizar una fuente de voltaje regulada de 5 V o tres pilas de 1.5 V colocadas en serie. Es muy recomendable que desconectes la fuente DC cuando estés construyendo o modificando tus circuitos. Siguiendo esta recomendación, el programa evita que realices ediciones o modificaciones del circuito cuando el tablero de fuente DC está encendido. Tablero de Interruptores y de Leds El tablero de interruptores provee ocho interruptores cuyos estados pueden ser conmutados al pulsar sobre ellos con el botón izquierdo del mouse. El tablero de leds contiene ocho leds activos en alta. Tablero de Pulsadores El tablero de pulsadores tiene ocho pulsadores activos en el nivel lógico 1. Un pulsador se activa cuando lo presionas con el botón izquierdo del mouse. La salida de los pulsadores es 0 cuando no están presionados. Solamente puedeactivarse unpulsadorala vez. Visualizadores de siete segmentos El tablero de visualizadores de siete segmentos contiene cuatro visualizadores de ánodo común, es decir, para encenderun led específico debe colocarseun nivel lógico 0 en el puerto correspondiente. La línea de VCC debe estar conectada al tablero. Tablero de Temporizadores El tablero de temporizadores de este programa provee cuatro señales periódicas de frecuencias aproximadas a 10 Hz, 5 Hz, 2 Hz y 1 Hz. Solamente existe un tablero temporizador por cada circuito. Como sucede en todos los demás tableros, las señales son formadas cuando el tablero está
  • 9.
    9 Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 correctamente conectado. En circuitos reales, utiliza osciladores encapsulados o circuitos como el LM 555 para generar las frecuencias necesarias. Tutorial PLA Este tutorial sirve para ilustrar las funciones lógicas mediante un arreglo de lógica programable de 4 entradas, 8 productos y 4 salidas. Para unir y separar líneas basta con pulsar sobre las intersecciones entre las líneas. Este tablero ayuda a visualizar rápidamente el resultado de las funciones lógicas combinacionales. Por ejemplo, puede servir para demostrar las equivalencias de los postulados de Huntington del álgebra de Boole, algunos teoremas de simplificación de funciones y algunas funciones básicas como selectores,descodificadores, codificadores, medio sumador, sumador completo, comparador, etc. Estas funciones pueden ser comparadas y relacionadas con las funciones realizadas por los circuitos integrados. Circuitos Integrados TTL El programa provee más de 80 modelos lógicos de circuitos digitales de la familia TTL. Estos modelos no toman en cuenta ningún aspecto físico. Tampoco incluyen los chips de salida con colector abierto, alta impedancia y de pines bidireccionales. El programa valida la inserción de los chips evitando conexiones de pines de salida con casillas conectadas a otros pines y puertos de salida. Un chip puede serretirado conel botón derechodel ratóny trasladadoarrastrándolo con el botón izquierdo.Los circuitos aparecen clasificados en los menús de acuerdo a sus esquemas. Algunos circuitos listados en el grupo Combinacionales tienen registros. Cuando un chip de la lista tiene un pin bidireccional ese pin está modelado únicamente como salida. Edición de Circuitos La edición de circuitos es tan simple como: en los menús, seleccionar el componente integrado deseado y hacer las conecciones como si lo hiciéramos de forma real sobre una protoboard física. A continuación, se muestran las imágenes que indican como se cablear cada una de las compuertas lógicas a los swicht, led, leds de 7 segmentos, etc. En el momento de hacer edición en el simulador digital versión 0.97. Repartición de entradas y salidas en cada uno de los chip de las compuertas lógicas. OR AND NOT
  • 10.
    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 10 NAND NOR XOR Ejemplos utilizando el circuito lógico para la simulación en el simulador digital versión 0.97 PuertasNANDen cascada Contador binario de cuatro bits utilizando cuatro flip-flops D. Las entradas flotantes son consideradas por el programa como 1 lógico. En la práctica, a veces será necesario que conectes una resistencia de aproximadamente 1KΩ entre VCC y los pines de entrada de control. Conexiones de VCC y GND y de las salidas de los descodificadores a los visualizadores de siete segmentos de un contador BCD de 4 dígitos con sentido de cuenta y frecuencia seleccionables.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 11 Conexiones para el contador de unidades del contador BCD Conexiones de los cuatro dígitos del contador. Las conexiones de los descodificadores han sido modificadas Conexión del multiplexor para seleccionar la señal de reloj entre 10 Hz y 1 Hz.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 12 Conclusiones Después de desarrollar esta actividad, hemos podido comprobar como por medio de esta herramienta, podemos simular una gran variedad de circuitos y gracias a la versatilidad del software, casi todo lo que físicamente podemos hacer sobre una protoboad, lo podemos hacer de forma virtual. Haber analizado cada uno de sus componentes y de sus posibilidades, así como la elaboración de algunos circuitos, nos permite contar con las destrezas y habilidades suficientes para que por medio de éste simulador, podamos realizar infinitud de circuitos, los que físicamente podemos tener dificultades para simular fisicamente al no contar con los distintos componentes disponibles en este programa.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 13 Biblio grafía  De Priego Paz Soldán, Arturo J. Miguel. (2011). Constructor Virtual y Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL. Consultado el 16 de Septiembre de 2015 de  http://www.tourdigital.net/ConstructorVirtualySimuladorDigitalConChipsTTL.pdf  http://www.tourdigital.net/SimuladorTTLconEscenarios.htm  https://www.youtube.com/watch?v=937G2EJ6mws  https://www.youtube.com/watch?v=hGELYT3_quc  Victoria Duque, Diana Gissela. (2013). Syllabus Electrónica Digital. Recuperado el 16 de Septiembre de 2015 de http://www.unad.edu.co
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 14 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD - ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA – ECBTI – Curso: Electrónica Digital Grupo 243004_10 Actividad: Fase 2 (Visualización con displays 7 segmentos) Presentado al tutor: CARLOS AUGUSTO FAJARDO Realizado por: RICARDO MOLINAGIL CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA LEIDY PAOLA BUITRAGO KENIS HANS ESTRADA Octubre 04 de 2015 Introducción Siguiendo las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad colaborativa 2, se nos pide realizar el diseño de los decodificadores BCD-7 segmentos que permiten la visualización de números binarios en los displays 7 segmentos.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 15 Con la participación de los integrantes del grupo, realizamos la investigación de los conceptos teóricos y prácticos del decodificador BCD-7 segmentos, que nos permitieron usar las estrategias necesarias para llegar a la realización de la actividad. En estas investigaciones, destacamos una reunión efectuada por algunos integrantes del curso, en las instalaciones de la universidad, donde pudimos compartir puntos de vista, intercambiar opiniones y principalmente, llegar a acuerdos con miras a la realización del presente trabajo. Pudimos observar, desarrollar, e implementar un circuito que por medio de un dispositivo visualizador, un decodificador y una serie de datos ingresados manualmente nos llevó a comprobar el funcionamiento y desempeño de la codificación de BCD a siete segmentos. _________________________________________________________ ____________________________ Desarrollo de la actividad. Esta actividad se centra en la visualización con displays de 7 segmentos, con la utilización de un decodificador BCD. Pero recordemos que es un decodificador:
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 16 Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. El decodificador 74LS47, en particular transforma el código binario en el código de 7 segmentos. El circuito integrado 74LS47 es un decodificador BCD (Decimal Codificado a Binario) a un display de 7 segmentos que tiene la función de decodificar los números binario a un display de 7 segmentos en el cual podemos visualizar el número binario en su equivalente decimal. El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o desactivada). Los decodificadores se emplean fundamentalmente para seleccionar los diferentes puertos de E/S (entrada/salida) y así la computadora pueda comunicarse con los diferentes dispositivos externos (periféricos). Estos decodificadores son conocidos como decodificador de direcciones de puertos. Direccionar una localidad de memoria, conversión de datos binarios,… • La función básica de un decodificador es detectar la presencia de una determinada combinación de bits (código) en sus entradas y señalar la presencia de este código mediante un cierto nivel de salida. • Estructura: - n entradas de datos - m salidas de datos, con m ≤ 2 n, activas en alta o baja • Denominación: DEC n a m • Propósito: generar m (salidas activas en alta) o (salidas activas en baja) asociados a las n entradas • Por tanto, tan sólo puede haber una única salida activa al mismo tiempo para cada combinación de las entradas. Puede convertir, por ejemplo un número binario a un número decimal o bien convertir cada código BCD en uno de los 10 dígitos decimales
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 17 La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario. Para tener claridad sobre estos valores, nos valemos de la siguiente tabla de la verdad. Tabla de verdad de un decodificador BCD a 7 Segmentos. Dígito Entradas Salidas de segmentos Decimal D C B A a b c d e f g 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 Características de un decodificador 74LS47 El dispositivo viene en un encapsulado DIP16. Sus pines o patillas son:  Entradas: 4 pines de entrada para ingresar el dígito a mostrar en binario.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 18  Salidas: 7 pines de salida, uno para cada segmento.  Control: 3 pines de control.  Alimentación: 2 pines para alimentación, fuente (+) y fuente (-). Esquema de instalación del decodificador BCD a 7 segmentos (74LS47) A continuación, presentamos los pantallazos de la implementación en el simulador (Tourdigital) del decodificador junto con el display de 7 segmentos.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 19 Montaje del circuito en el simulador.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 21 Si quisiéramos realizar físicamente esta comprobación, valiéndonos de una protoboard y los demás elementos reales y necesarios para este circuito, seguiríamos estos pasos: Manual de usuario:  Conocer detalladamente las especificaciones técnicas acerca del funcionamiento de los componentes, diseño del circuito y creación del mismo  Colocar el circuito sobre una superficie aislante para evitar un corto.  Conectar la fuente de poder al toma corriente y verificar el voltaje a utilizar (aproximadamente de 5v)  Colocar el cable amarillo (vcc) a la corriente de la fuente y el cable negro (ground) a la tierra de la fuente. Recordemos que en todo el circuito se emplea el mismo color para vcc y para la tierra.  En el micro switch, los datos de entrada a, b, c y d corresponden a los numerados como 1, 2, 3 y 4 respectivamente; la parte superior da un estado lógico de cero y la parte de abajo un estado de uno.  Si ingresamos los datos manualmente, el cable de color verde blanco es la entrada (b), el cable de color verde es la entrada (c), el cable de color blanco café es la entrada (d) y el cable de color naranja es la entrada (a). A continuación, algunas imágenes del montaje físico.
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 22 Conclusiones
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 23 Después de haber realizado la presente actividad, donde se ha elaborado el circuito con su respectivo diagrama, la tabla de verdad, y de haber hecho la comprobación de resultados en el simulador, podemos decir que hemos podido interiorizar la parte teórica así como la parte práctica al utilizar decodificadores BCD-7 segmentos con su respectiva visualización de números binarios en los displays 7 segmentos. La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que podamos decir que se han cumplido con los objetivos trazados para esta unidad. Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos teóricos correspondientes a la temática tratada en este trabajo. _________________________________________________________ ____________________________ Bibliografía Floyd,T.L. (2009). Obtenidode http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos- desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1 Gonzalez,J.(.(s.f.). http://tecnoface.com/tutoriales.Obtenidode Decodificadorde 7 segmentos74LS47 Paso a Paso:http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con- displays-de-7-segmentos/67-utilizando-un-decodificador-de-7-segmentos-ls247
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 24 Gonzalez,J.C. (2002). http://www.iearobotics.com.Obtenidode http://www.iearobotics.com/personal/juan/docencia/apuntes-ssdd-0.3.7.pdf. http://www.monografias.com.(s.f.).Obtenidode LaboratorioVisualizador - Decodificador: http://www.monografias.com/trabajos15/visualizador/visualizador.shtml http://www.tourdigital.net/herramientas.html.(s.f.).Obtenidode imuladorde Construcciónde CircuitosDigitalesconEscenariosVirtualesyTutorialesInteractivos: http://www.tourdigital.net/index.html https://www.youtube.com.(s.f.).Obtenidode Funcionamientodel Decoder74LS47: https://www.youtube.com/watch?v=TB2wDnnLipk Tocci R, W. (2007). Obtenidode SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones,(10ed),Mexico, Ed Pearson.Secciones:6.1,6.2,6.3, 6.4, 6.10 y 6.11. Referencias bibliográficas complementarias Wakerly,Jhon. (1992). Diseño Digital: Principios y prácticas. México. Ed Prentice Hall Tokheim, Roger L. (1994). Schaum's outlines of theory and problems of digital principles. Tercera Edición, McGraw-Hill. Tutorial para la elaboración de funciones mediante la utilización de mapas de karnaugh y tablas de verdad, Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=DwdyHY3-nGs Simulador de circuitos digitales: tutorial, descarga programa. Recuperado de: http://www.tourdigital.net/inicio/?q=node/15 Simulador de circuitos digitales online. Recuperado de: http://logic.ly/demo/ _________________________________________________________ ____________________________
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    Electrónica Digital. Fase1. - Familiarizaciónconel simuladorde tourdigital - Grupo203042_10 25 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD - ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA – ECBTI – Curso: Electrónica Digital Grupo 243004_10 Actividad: Fase 3 (Contadores de botellas y de segundos) Presentado al tutor: CARLOS AUGUSTO FAJARDO Realizado por: RICARDO MOLINAGIL CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA LEIDY PAOLA BUITRAGO KENIS HANS ESTRADA Noviembre 01 de 2015
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    2 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 Introducción Siguiendo las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad colaborativa 3, se nos pide realizar el diseño de dos contadores que nos sirven para visualizar el tiempo entre cada botella y el número de botellas para una correa transportadora de botellas. Con la participación de los integrantes del grupo, realizamos la investigación de los conceptos teóricos y prácticos de los contadores , que nos permitieron usar las estrategias necesarias para llegar a la realización de la actividad. En estas investigaciones, destacamos una reunión efectuada por algunos integrantes del curso, en las instalaciones de la universidad, donde pudimos compartir puntos de vista, intercambiar opiniones y principalmente, llegar a acuerdos con miras a la realización del presente trabajo. Pudimos observar, desarrollar, e implementar un circuito que por medio de un dispositivo visualizador, los contadores y una serie de datos ingresados manualmente nos llevó a comprobar el funcionamiento de los contadores realizados. ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___ ____ __ ___ ____ ___ ___ ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___
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    3 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 Objetivos  Implementar funciones mediante puertas lógicas.  Conocer y manejar la simbología de las puertas lógicas.  Construir circuitos lógicos en el programa simulador informático.  A partir del funcionamiento de un sistema, obtener su tabla de la verdad y su función lógica, e implementar esta última mediante puertas lógicas.  Realizar montajes de circuitos en la protoboard y verificar su funcionamiento.  Analizar y aplicar los conceptos básicos y técnicos de diseño en sistemas lógicos combinacionales y secuenciales programables.  Implementar circuitos que controlen secuencias y procesos automáticos. ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___ ____ __ ___ ____ ___ ___ ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___
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    4 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  1 Leds  1 Compuerta lógica 74LS04 (NOT)  1 Compuerta lógica 74LS32 (OR)  2 Compuerta lógica 74LS08 (AND)  2 Contadores BCD a décadas 74LS490  4 Decodificadores BCD a 7 segmentos 74LS47  2 protoboard en serie (breadboards)  1 Pulsadores VCC y GND pulsadores  1 Temporizador FUNCIONAMIENTO Teniendo en cuenta que el objetivo es visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos transcurridos entre cada botella, el circuito creado funciona teniendo en cuenta lo siguiente: El diseño e implementación de los circuitos se hizo mediante compuertas AND, NOT y OR, las cuales generan el flujo de corriente y las conexiones básicas del circuito. También, se empleó la compuerta 75LS490, la cual corresponde a una compuerta secuencial empleada para el diseño de contadores asíncronos. Las conexiones que permiten visualizar las marcaciones en los displays 7 segmentos se realizaron con decodificadores BCD a 7 segmentos (74LS47) Los criterios establecidos, y a partir de los cuales configuramos los contadores, son los siguientes: - La canasta se llena con 30 botellas - El tiempo que transcurre entre cada botella no debe ser superior a 09 segundos Teniendo en cuenta lo anterior, se puede decir lo siguiente: Para simular el sensor réflex o el conteo de botellas, empleamos un pulsador que nos permite marcar y visualizar a través de los dos últimos displays el número de botellas que van llenando
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    5 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 la canasta. Cuando este pulsador marca el último número, es decir, 30, el contador automáticamente inicia otra vez el conteo de botellas. En cuanto al temporizador, se puede decir que el contador que contabiliza los segundos transcurridos entre cada botella se encuentra conectado a una señal de 1 Hz, la cual es la que se indica en la guía. Cuando el tiempo excede los nueve segundos, 1 led se enciende indicando que el sistema presenta atascamiento. PROCESO DE DISEÑO A continuación damos a conocer el proceso que implicó el diseño de dos contadores requeridos para el desarrollo de esta fase. Nuestro objetivo es visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos transcurridos entre cada botella. Para llevar a cabo lo anterior, se realizó el siguiente montaje:
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    6 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 PROCEDIMIENTO La conexión de los contadores se realizó por medio de decodificadores BCD a 7 segmentos, también se utilizó un pulsador para el conteo de botellas se conectó el contador a un temporizador para simular la señal de 1 Hz. Los dos primeros displays, se visualiza el tiempo transcurrido entra cada botella, y en los dos últimos displays se realiza el conteo de botellas. Como la guía establece que los leds deben encenderse para informar acerca de alguna situación que vaya generando el sistema, por lo tanto, se conectó un led al temporizador, para que éste se encienda cuando el tiempo sobrepase los nueve segundos, cumpliendo así el tiempo límite que establece la guía. Los criterios establecidos y a partir de los cuales configuramos los contadores, fueron los siguientes: Se busca visualizar en dos display 7 segmentos cuantas botellas se han contado. Una canasta se llena con 30 botellas. Mediante otro display 7 segmentos, se debe contar el tiempo (en segundos) que transcurre entre cada botella. Dicho tiempo no debe ser superior a 09 segundos Teniendo en cuenta lo anterior, podemos hacer la siguiente visualización:
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    7 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 De esta forma, podemos hacer control del tiempo. En cuanto al contador de botellas, éste está programado de 0 a 30. Cuando llega a 30, es decir, cuando se llena la canasta, el contador inicia el conteo nuevamente. Dicho conteo se ejecuta mediante el accionamiento del pulsador al cual se encuentra conectado el sistema.
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    8 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 De acuerdo con la simulación esa es la función que cumple y componen el funcionamiento estable del integrado. Se pretende que se regule el funcionamiento, provocado por un pulso continuo controlado. DISPOSICION DE LAS TABLAS DE VERDAD, PARA IDENTIFICAR LAS ECUACIONES El segundo paso es sacar nuestras tablas de verdad para posteriormente tener los mapas de karnaugh para obtener las ecuaciones de cada procedimiento realizado por el circuito de control. Teniendo en cuenta que el visualizador de tiempo tiene como base una tabla de verdad que permite verificar el funcionamiento del circuito, el contador de número de botellas, de igual forma, se rige por otra tabla de verdad que de cierta forma mantiene una relación con la del primero, así:
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    9 Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 CIRCUITOS Y COMPUERTAS LOGICAS UTILIZADOS EN EL CONTADOR Circuito ttl Diagrama esquematico Tabla de verdad COMPUERTA NOT 74LS04 Es una puerta lógica que implementa INPUT OUTPUT la negación lógica. La función física del inversor, es la de cambiar en su A NOT A salida el nivel del voltaje de su entrada entre los definidos como 0 1 lógico ALTO Y lógico BAJO. 1 0
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 10 COMPUERTA AND 74LS08 La compuerta AND produce la multiplicación, la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 11 Contador de BCD a décadas 74LS490 Contiene un par de contadores de alta velocidad dominó la etapa 4. Cada mitad tiene reloj individual, master Reset y master set (preset 9) entradas DECODIFICADOR 74LS47 El circuito integrado 74LS47 es un decodificador BCD (Decimal Codificado a Binario) a un displa y de 7 segmentos que tiene la función de decodificar los números binario a un display de 7 segmentos en el cual podemos visualizar el número binario en su equivalente decimal. El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o desactivada).
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 12 COMPUERTA OR 74LS32 Puerta lógica digital que impleme nta la disyunción lógica, cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando al menos una o ambas entradas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA PROCEDIMIENTO DE CONTEO DE BOTELLAS Para simular el sensor réflex que detecta las botellas empleamos un pulsador que nos permite marcar y visualizar a través de los dos últimos displays el número de botellas que van llenando la canasta. Cuando este pulsador marca el último número, es decir, 30, el contador inicia nuevamente el conteo de botellas. En cuanto al conteo de tiempo, se puede decir que empleamos un temporizador para poder simular la señal de 1 Hz.
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 13 Con la descripción y explicación anterior, hemos tratado de dar cumplimiento a los requisitos demandados en la guía de actividades. Adicionalmente, a continuación ponemos un vínculo alojado en la plataform a YouTube, donde hacemos la explicación y mostramos el funcionamiento del circuito sobre el simulador Tourdigital. Ver el en siguiente link: http://bit.ly/1NJF6gL
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 14 CONCLUSIONES Después de haber realizado la presente actividad, donde se ha elaborado el circuito con su respectivo diagrama y de haber hecho la comprobación de resultados en el simulador, podemos decir que hemos podido interiorizar la parte teórica así como la parte práctica al utilizar el contador de segundos, como el contador de botellas • La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que podamos decir que se han cumplido con los objetivos trazados para esta unidad. • Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos teóricos correspondientes a la temática tratada en este trabajo. • Aplicamos los sistemas secuenciales sincrónicos y asincrónicos en la solución del problema planteado • Aprendimos y aplicamos sobre los contadores necesarios para construir el contador de botellas, como del contador de segundos ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___ ____ __ ___ ____ ___ ___ ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 15 Bibliografía Floyd,T.L. (2009). Obtenidode http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos- desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1 Gonzalez, J. (.(s.f.).http://tecnoface.com/tutoriales.Obtenidode Decodificadorde7segmentos 74LS47 Paso a Paso: http://tecnoface.com/tutoriales/12-practicando-con-displays-de- 7- segmentos/67-utilizando-un-decodificador-de-7-segmentos-ls247 Gonzalez, J. C.(2002). http://www.iearobotics.com.Obtenidode http://www.iearobotics.com/personal/juan/docencia/apuntes-ssdd-0.3.7.pdf. http://es.scribd.com. (s.f.). Compuertaslogicas. http://es.scribd.com/doc/56691541/Compuertas- logicas#scribd. http://www.carrod.mx. (s.f.). ci-ttl-dual-bcd-decade-counter-74ls490. http://www.carrod.mx/products/ci-ttl-dual-bcd-decade-counter-74ls490. http://www.monografias.com.(s.f.).Obtenidode LaboratorioVisualizador - Decodificador: http://www.monografias.com/trabajos15/visualizador/visualizador.shtml http://www.tourdigital.net/herramientas.html.(s.f.).Obtenidode imuladorde Construcción de CircuitosDigitalesconEscenariosVirtualesyTutorialesInteractivos: http://www.tourdigital.net/index.html https://es.wikipedia.org.(s.f.). Puerta OR. https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_OR. https://es.wikipedia.org/wiki.(s.f.). Puerta_NOT. https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NOT. https://www.youtube.com.(s.f.).Obtenidode Funcionamiento delDecoder74LS47: https://www.youtube.com/watch?v=TB2wDnnLipk Roth C,.(2005). Fundamentos de diseñológico.Mexico:(5ed) ,Cengage Learning,2005. [i].Gale Virtual Reference Library. Tocci R, W. (2007). Obtenidode SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones, (10ed), Mexico,Ed Pearson.Secciones:6.1,6.2,6.3, 6.4, 6.10 y6.11. ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___ ____ __ ___ ____ ___ ___ ______ ____ ___ ___ ____ ___ ___
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 16 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD - ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA – ECBTI – Curso: Electrónica Digital Grupo 243004_10 Actividad: Fase 4 Finalización del proceso de diseño – simulación - Presentado al tutor: CARLOS AUGUSTO FAJARDO Realizado por: RICARDO MOLINA GIL CRISTIAN ALEXANDER SAAVEDRA LEIDY PAOLA BUITRAGO KENIS HANS ESTRADA Noviembre 18 de 2015 INTRODUCCION En esta fase complementaremos el circuito al cual definiremos como un conjunto de elementos electrónicos que propician el óptimo y eficaz funcionamiento de la maquina completa. Siguiendo las indicaciones de la guía de actividades del curso, para esta actividad colaborativa 4, se nos pide finalizar el proceso de diseño, para el que debemos adicionar los circuitos y las conexiones que permitirán activar los cuatro indicadores que posee el circuito. También debemos incluir una forma de iniciar el sistema cada vez que se empiece a llenar una caja nuevamente. El proceso implica la implementación de 4 indicadores en el diseño de dos contadores que permiten
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 17 visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos transcurridos entre cada botella. Para este trabajo, recurrimos a una metodología de diseño propio y constructivo, implementando un contador digital utilizando compuertas lógicas, estas compuertas se emplearon como complemento de las demás, ya que son bastante significativas, debido a que la mayoría de funciones se pueden implementar mediante el uso y combinación de ellas. Con la adición de estas tres compuertas, pudimos obtener que los indicadores se enciendan de acuerdo a los requerimientos de la guía de actividades de esta unidad y del proceso en sí. Finalmente, valiéndonos del simulador Tour Digital, comprobamos el correcto funcionamiento del circuito. Para lograr este objetivo, recurrimos a la participación de los integrantes del grupo, por medio de video conferencia, donde pudimos compartir puntos de vista, intercambiar opiniones y principalmente, llegar a acuerdos con miras a la realización del presente trabajo. ____________________________________________________________________________ _________________________________________ OBJETIVOS Con la realización del presente trabajo pretendemos obtener los siguientes objetivos: Diseñar, analizar y construir un circuito digital implementando leds indicadores de funcionamiento que cumplan con los requerimientos del sistema contador de botellas. Adquirir destrezas y habilidades para la puesta en marcha de circuitos digitales. Conocer y manejar las estructuras de diseño lógico aplicado a circuitos digitales. Conocer arquitectura y características de las compuertas lógicas. Dominar herramientas de análisis, diseño e implementación para circuitos digitales. Terminar con el desarrollo y puesta en marcha del proceso del sistema contador de botellas.
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 18 ____________________________________________________________________________ _________________________________________ Nuevamente relacionamos los materiales utilizados en la implementación del circuito, pero adicionamos tres compuestas más, necesarias para lograr el objetivo planteado en esta fase. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO  1 Leds  1 Compuerta lógica 74LS04 (NOT)  1 Compuerta lógica 74LS32 (OR)  2 Compuerta lógica 74LS08 (AND)  2 Contadores BCD a décadas 74LS490  4 Decodificadores BCD a 7 segmentos 74LS47  2 protoboard en serie (breadboards)  1 Pulsadores VCC y GND pulsadores  1 Temporizador
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 19  1 Compuerta básica XOR 74LS86  1 Compuerta básica OR 74LS32  1 Compuerta básica NAND 74LS00 ____________________________________________________________________________ _________________________________________ PROCESO DE DISEÑO El proceso que implicó la implementación de 4 indicadores en el diseño de dos contadores que permiten visualizar tanto el número de botellas que ingresan a una canasta, como los segundos transcurridos entre cada botella, se describe a continuación: Primero que todo, el objetivo de esta fase de trabajo colaborativo, es finalizar un proceso de diseño en el cual se deberá adicionar los circuitos y las conexiones que permitan activar cuatro indicadores para que actúen de acuerdo a una situación presentada en el proceso. Teniendo en cuenta lo anterior, se puede decir que para que esto fuera posible debimos implementar lo siguiente:  1 Compuerta básica XOR 74LS86 Es una puerta lógica digital, representa la función de la desigualdad, es decir, la salida es verdadera si las entradas no son iguales, de otro modo el resultado es falso.
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 20  1 Compuerta básica OR 74LS32 Puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica, cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando al menos una o ambas entradas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA.  1 Compuerta básica NAND 74LS00 Es una puerta lógica que produce una salida que es falsa solamente si todas sus entradas son
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 21 verdaderas; por tanto, su salida es complemento a la de la puerta AND, -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Estas compuertas se emplearon como complemento de las demás, ya que son bastante significativas, debido a que la mayoría de funciones se pueden implementar mediante el uso y combinación de ellas. Se hicieron las conexiones de los leds a cada una de las partes del circuito y las demás conexiones adicionales con el fin de activar los leds para indicar los estados: “llenando caja, caja llena, estado
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 22 del motor”. Estas conexiones, lo que hacen es que el proceso se visualice en los leds, de acuerdo a las condiciones establecidas, así: El cuarto led conectado indica que la canasta se está llenando, por lo tanto, se mantiene encendido mientras esto sucede. El tercer led enciende cuando la canasta se llena, es decir, cuando el pulsador marca como última cifra, el número 30. Una vez encendido el led 2, el número 1, es decir, el que indica que la caja se está llenando, se apaga.
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 23 El segundo led indica el estado del motor. El led se apaga cuando el tiempo sobrepasa los 9 segundos, debido a que esta situación genera atascamiento en el conteo, y por ende, ocasiona que el motor se apague y se detenga el proceso. El primer led se enciende cuando el contador sobrepasa los 9 segundos, indicando estado de atascamiento. Cuando este enciende, el led que indica el estado del motor, se apaga.
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 24 Con la descripción y explicación anterior, hemos tratado de dar cumplimiento a los requisitos demandados en la guía de actividades. Adicionalmente, a continuación ponemos un vínculo alojado en la plataforma YouTube, donde hacemos la explicación y mostramos el funcionamiento del circuito sobre el simulador Tourdigital. Ver el en siguiente link: https://youtu.be/5itVkY7OgHs CONCLUSIONES
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 25  Se finalizó el proceso de diseño adicionando los circuitos y las conexiones que permitirán activar los cuatro indicadores que posee el circuito.  Se incluyó una forma de iniciar el sistema cada vez que se empiece a llenar una caja nuevamente.  Se aplicaron los cuatro indicadores : Llenando caja, Indicador caja llena, Indicador estado del motor, Indicador de atascamiento  Se ejecutó en el simulador 0.9.7, cumpliéndose con los objetivos esperados.  La participación y compromiso de los integrantes del curso, dan como resultado que podamos decir que se ha cumplido con los objetivos trazados para esta unidad.  Resultó gratificante, poder llevar a la práctica por medio del simulador, los conceptos teóricos correspondientes a la temática tratada en este trabajo.  Aplicamos los sistemas secuenciales sincrónicos y asincrónicos en la solución del problema planteado. ____________________________________________________________________________ _________________________________________ Bibliografía https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PUERTA OR: https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_OR https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PuertaNAND:https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_NAND https://es.wikipedia.org.(s.f.).Obtenidode PuertaXOR:https://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_XOR
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    Electrónica Digital. Fase3. - Contadoresde botellasyde segundos - Grupo 203042_10 26 http://es.slideshare.net.(s.f.).Obtenidode fundamentos-desistemasdigitalesfloyd: http://es.slideshare.net/jhcordoba1/fundamentos-desistemasdigitalesfloyd9ed?related=1 Registrosde Desplazamiento.UniversidadMetropolitana.(2005).En S. Constantini.Obtenidode Registrosde Desplazamiento. Referenciasbibliográficascomplementarias Estas referencias le servirán para complementar lo aprendido dentro de la unidad. Revíselas cuantas veces quiera  Tocci R, WidmerN,(2007) SistemasDigitales:PrincipiosyAplicaciones,(10ed),Mexico,Ed Pearson.Secciones:7.15- 7.20  Wakerly,Jhon.(1992). DiseñoDigital:Principiosyprácticas.México.EdPrentice Hall  Tokheim,Roger L. (1994). Schaum'soutlinesof theoryandproblemsof digital principles. Tercera Edición,McGraw-Hill.  Simuladorde circuitos digitales:tutorial,descargaprograma. Recuperado de:http://www.tourdigital.net/inicio/?q=node/15  Simuladorde circuitos digitalesonline.Recuperadode:http://logic.ly/demo/ ____________________________________________________________________________ _________________________________________