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Practica 1: COMPUERTAS LOGICAS Vaca Piña Franklin Armando [email protected] Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca Laboratorio de Electrónica Digital – Grupo 2

Resumen- En el siguiente informe se detallará la verificación de los estados de las compuertas lógicas, para esto se requerirá conocer las tablas de verdad de cada uno para comprobar el funcionamiento de cada una de ellas, mediante luces leds y mediciones de voltaje. I.OBJETIVOS  o o o o o o o   

Verificar el funcionamiento de las siguientes operaciones: OR AND NOT NOR NAND XOR XNOR Utilizar solamente compuertas OR, AND y NOT Implementar los circuitos, utilizando un dip-switch para el ingreso de las variables y diodos led en las salidas Medir los valores de voltaje de cada ingreso y salida y anotarlos en las respectivas tablas de verdad (mediciones sin led).

La electrónica digital ha alcanzado una gran importancia debido a que es utilizada para realizar autómatas y por ser la piedra angular de los sistemas microprogramados como son los ordenadores o computadoras. [1] Trata con valores de corrientes y tensiones eléctricas que sólo pueden poseer dos estados en el transcurso del tiempo. Hay o no hay corriente o tensión, pero cuando la hay, siempre es la misma y cuando no hay, siempre es de valor cero. Como ya he comentado anteriormente, esto es sólo una simplificación para facilitar el estudio y diseño, ya que en la práctica se utiliza el concepto de bandas, en el que entre determinados valores se considera que hay corriente o tensión (Uno Lógico o Estado Alto) y a partir de determinado valor próximo a cero se considera que no hay corriente o tensión (Cero Lógico o Estado Bajo).

II.MARCO TEORICO La electrónica digital es una parte de la electrónica que se encarga del estudio de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0. Electrónicamente se le asigna a cada uno un voltaje o rango de voltaje determinado, a los que se les denomina niveles lógicos, típicos en toda señal digital. Se diferencia de la electrónica analógica en que, para la electrónica digital un valor de voltaje codifica uno de estos dos estados, mientras que para la electrónica analógica hay una infinidad de estados de información que codificar según el valor del voltaje. Esta particularidad permite que usando Álgebra de Boole y un sistema de numeración binario se puedan realizar complejas operaciones lógicas o aritméticas sobre las señales de entrada, muy costosas de hacer empleando métodos analógicos.

Imagen 1. Señal Digital. Bloques Lógicos En Electrónica Digital se trabaja fundamentalmente con los llamados Bloques Lógicos, que, en función de las entradas o Estados Lógicos de Entrada, proporciona salidas o Estados Lógicos de Salida. Estos bloques son abstracciones, y poco le importa al diseñador de un circuito digital lo que hay dentro de ellos, teniendo en cuenta solamente su Función o la Operación Lógica que realiza. En la práctica, estos bloques son los Circuitos Integrados que pueden contener en su interior desde unos pocos, hasta millones de transistores integrados, dependiendo de la complejidad de las funciones que realice. Base Matemática Lo primero que hay que conocer para iniciarse en la Electrónica Digital, y en la que se basa toda su teoría, es el Álgebra de Boole. Teoría matemática aplicada al sistema de numeración binario o en base 2. El sistema de numeración que nos enseñan

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en la escuela y que usamos habitualmente es en base 10 o decimal, con el que disponemos de 10 dígitos diferentes (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9) para expresar cualquier cantidad. En el sistema binario o en base 2, sólo disponemos de 2 dígitos, el 0 y el 1, por lo que es ideal para trabajar con aquellos sistemas que sólo pueden tener dos estados. A un estado lo llamamos 0 y al otro 1. Bloques Fundamentales Los bloques fundamentales en que se basa la electrónica digital son los llamados NOT (“no” lógico o negación), AND (“y” lógica) y OR (“o” lógica). NOT El resultado de la salida es el contrario del valor de entrada. Es decir, si la entrada es 0, la salida será 1, y si la entrada es 1, la salida será 0. Para expresar la relación entre los valores de entrada y salida de un bloque lógico se utilizan las Tablas de Verdad, en las que de un sólo vistazo podemos comprobar el valor de cualquier salida en función de la o las entradas. Para la operación NOT sería la siguiente:

Imagen 2. Tabla de verdad “NOT”

Imagen 3. Simbología NOT. Y se puede expresar matemáticamente de distintas maneras, normalmente con un apóstrofe delante de la variable de entrada, o mediante una línea continua sobre ella. Por lo tanto, la función NOT se expresará matemáticamente como S = ‘E (donde S es la salida y E la entrada).

Imagen 7. Software Arduino [6] Las placas Arduino son utilizadas como componentes electrónicos de electrodomésticos, en algunos automóviles y aparatos son utilizadas para controlar los encendidos de motores de arranque, también para convertir datos de analógicos a digitales y servir para pequeños proyectos de investigación portátiles, independientes de ordenadores más grandes, pero limitadas a la función para la que fueron configuradas. Un sistema de luces puede ser controlado a través de una placa Arduino con mucha facilidad. El lenguaje de programación multifuncional con el que trabaja la placa Arduino puede trabajar con muchos otros lenguajes como el Visual Basic de Microsoft, un sistema para programar soluciones sistemáticas dentro del ambiente Windows. Durante su proceso de desarrollo son pocos los avances comerciales que se les ha dado a la placa, pero entre ellos destacan los diversos equipos científicos que se han desarrollado a partir de estas, como el Osciloscopio de Código Abierto o la plataforma que permitía convertir un televisor convencional en un computador al que incluso se le podía conectar un teclado QWERTY. [7]

V.CONCLUSIONES Al realizar este proyecto podemos concluir lo siguiente, el proyecto nos permitió poner en práctica los conocimientos adquiridos en las aulas de clases, también nos sirvió para adquirir experiencia en lo que consta de estar al frente de algo ser responsables de algo, y esto ayudara en el desarrollo profesional ante la sociedad, también podemos decir q la parte

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mas complicada de este proyecto fue organizar el lugar en el cual se iba a hacer la presentación de nuestro proyecto. El desarrollo de este proyecto tomo mucho tiempo y dedicación por cada uno de los integrantes del grupo de trabajo, haciendo uso de conocimientos previos, utilizando también ayuda de la web, para podernos plantear un proyecto realizable, al concluir el armado del proyecto, verificamos el normal funcionamiento de cada uno los movimientos de nuestro robot.

VI.REFERENCIAS [1] Electrónica Digital. (n.d.). Retrieved April 5, 2018, from http://www.areaelectronica.com/electronica-digital.htm [2] “Servo Motor Basics, Working Principle & Theory.” [Online]. Available: https://circuitdigest.com/article/servo-motor-basics. [Accessed: 09-Jan-2018]. [3] “El micro electret.” [Online]. Available: http://hispavila.com/total/3ds/tutores/electret.html. [Accessed: 10-Jan-2018]. [4] “Micrófono electret - Wikipedia, la enciclopedia libre.” [Online]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Micrófono_electret. [Accessed: 10-Jan-2018].

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[5] “Joystick analógico programado con Arduino. HETPRO/TUTORIALES.” [Online]. Available: https://hetpro-store.com/TUTORIALES/joystick-analogicoprogramado-con-arduino/. [Accessed: 10-Jan-2018]. [6] “Qué es Arduino | Aprendiendo Arduino.” [Online]. Available: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/09/25/que-esarduino/. [Accessed: 10-Jan-2018]. [7] “¿Qué es Arduino? - Su Definición, Concepto y Significado.” [Online]. Available: http://conceptodefinicion.de/arduino/. [Accessed: 10-Jan2018].