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7/23/2019 SISTEMAS DIGITALEStrabajofinalproyectoneeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee

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SISTEMAS DIGITALES

PROYECTO FINAL: CARROCON SENSORES Y CONTEO DECHOQUES

PROFESOR:

Ing. UTRILLA SALAZAR Dario

ALUMNOS:

PINTO ODAR, Alexis 1323210259

!RA "UTI!RR!Z, Angel 1323220551

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICAUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

#ALLAO $ 2015


2/23

Este proyecto est dedicado a nuestros padres que siempre

nos rindan su apoyo incondiciona! para

sa!ir ade!ante

y cump!ir con nuestras metas


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PROYECTO FINAL: CARROCON SENSORES Y CONTEODE CHOQUES

I. OBJETIVOS

Objetivos generales

E! o"eti#o de este proyecto es rea!i$ar !a construcci%n y &aricaci%n

de! dise'o de un prototipo de un carro antic(oque ) e! cua! constara

con una estructura de madera y * protooard en e! cua! estar

insta!ado todos !os componentes e!ectr%nicos capaces de! contro!

automtico de! #e(+cu!o,

Objetivos especfcos

La -na!idad de este proyecto se asa en estudiar y conocer e!

comportamiento de !os circuitos di.ita!es) !os cua!es proporcionan una

&orma didctica de poder re&or$ar !os conocimientos te%ricos,

Dise'ar un sistema mecnico senci!!o de insta!ar) &ci! de

imp!ementar y de a"o costo,

Imp!ementar circuitos di.ita!es que sir#an de .ran ayuda para !a

reducci%n de accidentes automo#i!+sticos,

II. RESUMEN DEL PROYECTO

Los a!tos +ndices de siniestra!idad en nuestras carreteras (an (ec(odespertar !a conciencia de !os &aricantes de autom%#i!es que no cesan de

incorporar nue#as tecno!o.+as con e! -n de (acer ms con&orta!e e!

#e(+cu!o) a! mismo tiempo que intentan aumentar !a se.uridad en caso de

co!isi%n,

Todo e!!o con e! -n de .aranti$ar) en !a medida de !o posi!e) !a m/ima

protecci%n no s%!o de !os ocupantes de! propio #e(+cu!o) sino tami0n de

que !os ocupantes de otros #e(+cu!os o !os posi!es peatones imp!icados en

!a co!isi%n su&ran !as m+nimas consecuencias) es as+ que atra#es de

conocimientos pre#ios adquiridos en nuestra &ormaci%n pro&esiona!


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(aremos un dise'o de un prototipo) carro antic(oque ) que nos rinde una

&orma de reducir !os e&ectos causados por c(oques automo#i!+sticos,

III. INTRODUCCION

En este presente in&orme se presentara un prototipo de un carro antic(oque

a ase de compuertas !%.icas y 1ip 1ops) adems cuenta en su e/terior un

contador de c(oques de m%du!o 233 y una a!arma que sonara cada #e$ que

e! carro c(oque, Lo que se pretende en este proyecto) es dise'ar circuitos

que amorti.4en !os c(oques atra#es de sensores que #an ade!ante de!

carro y as+ poder reducir !os da'os causados por c(oques) este prototipo

puede tener ap!icaci%n para e#itar accidentes de trnsito,

IV. MARCO TEORICO

a) ! "#$%

En e! mercado e/isten una serie de circuitos inte.rados dedicados a re.u!ar

!a tensi%n con estos #a!ores tensiones de sa!ida 5) 6) 7) 8) 23) 22) 29) 25) 27

y 9*:) esta serie es !a L;


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esto (ace que si en a!.n momento nos sorepasamos en sus

caracter+sticas e! re.u!ador de tensi%n queda prote.ido, Otra cosa que (ay que tener en cuenta es !a necesidad de co!ocar!e

un disipador de ca!or) esto #a en &unci%n de !a potencia que dee

disipar e! dispositi#o) es decir) !a di&erencia de tensi%n entre !a

entrada y !a sa!ida) mu!tip!icado por !a corriente que entre.a, @ara que e! re.u!ador &uncione correctamente tiene que (aer en !a

entrada >:i termina! 2? una tensi%n superior en # respecto a !a

sa!ida >:o termina! ?,

b) Co&p'ertas l(gicas

Una puerta !%.ica o compuerta !%.ica) es un dispositi#o e!ectr%nico con una

&unci%n oo!eana, Buman) mu!tip!ican) nie.an o a-rman) inc!uyen oe/c!uyen se.n sus propiedades !%.icas, Be pueden ap!icar a tecno!o.+a

e!ectr%nica) e!0ctrica) mecnica) (idru!ica y neumtica, Bon circuitos de

conmutaci%n inte.rados en un c(ip,

C!aude E!ood B(annon e/perimentaa con re!0s o interruptores

e!ectroma.n0ticos para conse.uir !as condiciones de cada compuerta

!%.ica) por e"emp!o) para !a &unci%n oo!eana Y >AND? co!ocaa interruptores

en circuito serie) ya que con uno so!o de 0stos que tu#iera !a condici%n

aierto) !a sa!ida de !a compuerta Y ser+a H 3) mientras que para !aimp!ementaci%n de una compuerta O >OR?) !a cone/i%n de !os interruptores

tiene una con-.uraci%n en circuito para!e!o,

La tecno!o.+a microe!ectr%nica actua! permite !a e!e#ada inte.raci%n de

transistores actuando como conmutadores en redes !%.icas dentro de un

peque'o circuito inte.rado, E! c(ip de !a C@U es una de !as m/imas

e/presiones de este a#ance tecno!%.ico,

En nanotecno!o.+a se est desarro!!ando e! uso de una compuerta !%.icamo!ecu!ar) que (a.a posi!e !a miniaturi$aci%n de circuitos,


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c) lip*+op ,-

F!ip1op J se considera como e! FF uni#ersa!, Tiene dos entradas para

datos etiquetadas como J y as+ como otra para e! pu!so de re!o" >C?,

Tami0n tiene dos sa!idasK y M, La 1ec(a > ? en !a entrada C indica que

es disparado por 1anco ascendente e! c+rcu!o se'a!a que e! disparo se (ace

con e! 1anco descendente) !o cua! si.ni-ca que !os datos se trans-eren

desde !as entradas (asta !a sa!ida cuando e! pu!so de re!o" e&ecta una

transici%n desde ALTO (asta PAJO,

Modos de operacin:

;odo de retenci%n >(o!d?, Este modo corresponde a! estado dememoria, Los pu!sos de re!o" en !a entrada C no tienen e&ecto

a!.uno sore !as sa!idas, ;odo reinicia!i$a >reset?, La sa!ida se !!e#a a 3 cuando J H 3) H2 y

e! pu!so de re!o" camia de ALTO a PAJO, ;odo inicia!i$a >set?, La sa!ida se !!e#a a 2 cuando J H 2) H 3 y e!

pu!so de re!o" camia de ALTO a PAJO, ;odo de camio de estado o de conmutaci%n >to..!e?, En este

modo) e! estado de !a sa!ida se camia de manera a!terna >de 2 a

3) de 3 a 2 y as+ sucesi#amente? cada #e$ que !!e.a un pu!so de re!o",

Be dice entonces que e! FF J est en modo de transici%n cuando !aentrada J y permanecen en 2, Este modo de operaci%n es muy ti!,

A! i.ua! que !as compuertas) !os 1ip1ops #iene en una presentaci%n tipo

DI@, ;ientras !as compuertas se uti!i$an para construir circuitos !%.icos

cominaciona!es) !os 1ip1ops son !os !oques &undamenta!es para e! dise'o

de circuitos !%.icos secuencia!es, E! t0rmino secuencia! si.ni-ca que !a

sa!ida de cada FF se conecta a !a entrada de! si.uiente FF con e! -n de

determinar su &uncionamiento,


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.) Conta.ores

En e!ectr%nica di.ita!) Un contador >en in.!0s) counter? es un circuito

secuencia! construido a partir de iesta!es y puertas !%.icas capa$ de

a!macenar y contar !os impu!sos >a menudo re!acionados con una se'a! dere!o"?) que recie en !a entrada destinada a ta! e&ecto) asimismo tami0n

acta como di#isor de &recuencia, Norma!mente) e! c%mputo se rea!i$a en

c%di.o inario) que con &recuencia ser e! inario natura! o e! PCD natura!

>contador de d0cadas?,

Clasifcacin de los contadores de circuito secuencial:

Be.n !a &orma en que conmutan !os iesta!es) podemos (a!ar de

contadores s+ncronos >todos !os iesta!es conmutan a !a #e$) conuna se'a! de re!o" comn? o as+ncronos >e! re!o" no es comn y !os

iesta!es conmutan uno tras otro?, Be.n e! sentido de !a cuenta) se distin.uen en ascendentes)

descendentes y U@DOQN o idirecciona!es >a!terna en ascendentes o

descendentes se.n !a se'a! de contro!?, Be.n !a cantidad de nmeros que pueden contar) se puede (a!ar

de contadores inarios de n its >cuentan todos !os nmeros posi!es

de n its) desde 3 (asta 9n2?) contadores PCD >cuentan de! 3 a! 8?,

E! nmero m/imo de estados por !os que pasa un contador se denomina

m%du!o de! contador >Nmero ;OD?, Este nmero #iene determinado por !ae/presi%n 9n donde n indica e! nmero de its de! contador, E"emp!o) un

contador de m%du!o * pasa por * estados) y contar+a de! 3 a! , Bi

necesitamos un contador con un m%du!o distinto de 9n) !o que (aremos es

a'adir un circuito cominaciona!,

e) Te&pori/a.or %%%

E! tempori$ador IC 555 es un circuito inte.rado >c(ip? que se uti!i$a en !a

.eneraci%n de pu!sos y de osci!aciones, E! 555 puede ser uti!i$ado paraproporcionar retardos de tiempo) como un osci!ador) y como un circuito

inte.rado 1ip 1op, Bus deri#ados proporcionan (asta cuatro circuitos de

sincroni$aci%n en un so!o paquete, Introducido en 28


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Temporizador 555 en modo astable

Este tipo de &uncionamiento se caracteri$a por una sa!ida continua de &orma

de onda cuadrada >o rectan.u!ar?) con una &recuencia especi-ca, E! resistorR2 est conectado a !a tensi%n desi.nada como :CC y a! pin de descar.a

>pin


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Say que recordar que e! per+odo es e! tiempo que dura !a se'a! (asta que

0sta se #ue!#e a repetir >T Ta?,

E! cic!o de traa"o esK

@ara rea!i$ar un cic!o de traa"o i.ua! a! 53 se necesita co!ocar e! resistor

R2 entre !a &uente de a!imentaci%n y !a pati!!a


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En este caso) es necesario que !a se'a! de disparo sea de ni#e! a"o y de

muy corta duraci%n para iniciar !a se'a! de sa!ida,

0) !otor

Toda mquina cuyo mo#imiento sea .enerado por un motor) necesita

que !a #e!ocidad de dic(o motor se adapte a !a #e!ocidad necesaria

para e! uen &uncionamiento de !a mquina, Adems de esta

adaptaci%n de #e!ocidad) se deen contemp!ar otros &actores como !a

potencia mecnica a transmitir,

Esta adaptaci%n se rea!i$a .enera!mente con uno o #arios pares deen.rana"es que adaptan !a #e!ocidad y potencia mecnica montados

en un cuerpo compacto denominado reductor de #e!ocidad,

Los ;otorreductores son apropiados para e! accionamiento de toda c!asede mquinasy aparatos de uso industria!) que necesitan reducir su#e!ocidad en una &orma se.ura y e-ciente,

A! emp!ear motorreductores se otiene una serie de ene-cios sore estasotras &ormas de reducci%n,

A!.unos de estos ene-cios sonK

Una re.u!aridad per&ecta tanto en !a #e!ocidad como en !a potenciatransmitida,

Una mayor e-cienciaen !a transmisi%n de !a potencia suministrada pore! motor,

;ayor se.uridaden !a transmisi%n) reduciendo !os costosene! mantenimiento,

;enor espacio requerido y mayor ri.ide$ en e! monta"e,

;enor tiemporequerido para su insta!aci%n,
http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/meti/meti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/meti/meti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml


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g) 123D

E! L98D es un dri#er de * cana!es capa$ de proporcionar una corriente desa!ida de (asta 633mA por cana! y puede soportar picos de (asta 2,9 A,

Cada cana! es contro!ado por se'a!es TTL y cada pare"a de cana!es dispone

de una se'a! de (ai!itaci%n para conectar o desconecta !as sa!idas de !os

mismos,

Tiene !a disponii!idad de poder uti!i$ar dos tensiones di&erentes) una para e!

propio circuito inte.rado y otra para !a a!imentaci%n de! motor,

Como se puede #er en !a -.ura ) este C,I, dispone de !a posii!idad de

contro!ar dos motores a !a #e$) con capacidad de in#ersi%n de .iro y

re.u!aci%n de #o!ta"e, A este respecto (e de decir que e! puente se come

unos 9 #o!tios) por !o que si !o a!imentamos con 6 #o!tios) a! motor so!o !e

!!e.aran unos *#, Bi necesitamos que a! motor !e !!e.ue una tensi%n m/ima

de 6 #) deemos a!imentar!o por su entrada :;otor con 7 #o!tios, Esta

tensi%n de a!imentaci%n es di&+ci! otener con pi!as) pero se puede uti!i$ar

una pi!a de 8 #o!tios y re.u!ar !a tensi%n mediante @Q; para que nos de un

m/imo de 6 #o!tios en e! motor,

Esquema del Circuito Integrado:


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Figura 3

Caractersticas de !"#$

Tensin de alimentacin VCC1 36 V

Tensin de salida, VCC2 36 V

Voltaje de entrada mx. 7 V

Rango de voltaje de salida -3 V a VCC2 3 VCorriente contin!a de salida "or Canal # 6$$ m%

&ico de corriente de salida "or Canal 'no re"etitivos , t ( 1$$ ms) # 1,2 %

*isi"acin total contin!a a 2+ C 2.$7+ m

*isi"acin total contin!a a $ C +.$$$m

Tem"erat!ra de la !nin mxima 1+$ C

Tem"erat!ra de %lmacenamiento -6+ C a 1+$ C

Tabla de Mapas de %ines del !"#$


13/23

Tabla de &eleccin de &entido de 'iro del Motor


14/23

V. MATERIALES Y COSTOS

Los materia!es usados en este proyecto sonK

4arte electr(nica

* protooards B,*3,33

2 IC


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VI. SIMULACI%N EN EL PRO&RAMA PROTEUS

I1

O 3

"ND

2

U1%&05

1

2

'AT19

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U2

555

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U3

555

,( ) 15

#L-1

-1+

) 1(

S

2

R

3

U(A

%(LS%+

R212/

R32.2

D2L!D$"R!!N

R(100

R150/

D1L!D$"R!!N

R5100

$

1

12

U5A

%(0(

3(

U5'

%(0(

1

2

3

U+A

%(LS0&

(5

+

U+'%(LS0&

9

10

&

U+#

%(LS0&

12

1311

U+D

%(LS0&

5

+

U5#%(0(

1 2

3

U%A%(LS32

1

2

3

U&A

%(LS0&

(

5

+

U%'

%(LS32

IN12

OUT1 3

OUT2 +

OUT3 11

OUT( 1(

IN2%

IN310

IN(15

!N11

!N29

S

&

SS

1+

" ND " ND

U9

L293D

#50.1 #1

1

#21 #3

100

3&&.&

3&&.&

3&&.&

Volts

&&.&

Volts


16/23

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U1

555

D1L!D$'LU!

R1220

A%

)A 13

'1

)' 12

#2

)# 11

D+

)D 10

'I4R'O(

)! 9

R'I5

) 15

LT3

)" 1(

U(

%(LS(%

A%

)A 13

'1

)' 12

#2

)# 11

D+

)D 10

'I4R'O(

)! 9

R'I5

) 15

LT3

)" 1(

U5

%(LS(%

R21/

#20.1

R32.2/

#11

'15

#-A1(

)0 12

#-'1

)1 9

)2 &

)3 11

R0162

R0263

R916+

R926%

U2

%(90

#-A1(

)0 12

#-'1

)1 9

)2 &

)3 11

R0162

R0263

R916+

R926%

U3

%(90


17/23

VII. PROCEDIMIENTO DEL FUNCIONAMIENTO DE CADA ETAPA

a) 4ri&era etapa

I1

O 3

"ND

2

U1%&05

1

2

'AT19

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U2

555

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U3

555

R212/

R32.2

D2L!D$"R!!N

R(100

R150/

D1L!D$"R!!N

R5100

#50.1 #1

1

#21 #3

100

En esta etapa uti!i$amos un transistor re.u!ador de #o!ta"e


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b) Seg'n.a etapa

,(

) 15

#L-1

-1+

) 1(

S

2

R

3

U(.A

%(LS%+

D3L!D$R!D

R+100

En esta se.unda etapa usaremos un 1ip 1op "V que !o con#ertiremos en un

1ip 1op T >to..!e? para conmutar !a memoria) es decir que de esta manera

!o.raremos camiar e! sentido de .iro de! carro se.n cua! (aya sido e!

micrositc( acti#ado,

c) Tercera etapa

12

U5.A

%(0(

3(

U5.'

%(0(

1

2

3

U+.A

%(LS0&

(5

+

U+.'%(LS0&

9

10

&

U+.#

%(LS0&

12

13

11

U+.D

%(LS0&

5

+

U5.#%(0(

1 2

3

U%.A%(LS32

1

2

3

U&.A

%(LS0&

(

5

+

U%.'

%(LS32

En esta tercera etapa tenemos e! dise'o de! circuito cominaciona! de

acuerdo a una ta!a de #erdad) !as entradas son !as sa!idas de !os dos

tempori$adores y !a sa!ida de! 1ip 1op T


19/23

.) C'arta etapa

IN12

OUT1 3

OUT2 +

OUT3 11

OUT( 1(

IN2%

IN310

IN(15

!N11

!N29

S

&

SS

1+

"ND "ND

U9

L293D

3&&.&

3&&.&

3&&.&

Volts

3&&.&

Volts

En esta cuarta etapa encontraremos !as sa!idas de! circuito cominaciona!

anterior que estarn conectadas a !as entradas de! CI L98 >puente S?) e!

cua! contra!ara a !os dos motores

e) Q'inta etapa

R(

D# %

) 3

"ND

1

##

&

TR2

T* +

#5

U1

555

D1L!D$'LU!

R1220

R21/

#20.1

R32.2/

#11

'15

En este etapa encontramos un tempori$ador IC 555 que tiene una

con-.uraci%n en modo monoesta!e !o que si.ni-ca que s%!o emite un s%!o

pu!so cada #e$ que presionamos e! micrositc( >cuando e! carro c(oque? se

a"usta e! tiempo con !os #a!ores de !a resistencia y de! condensador,


20/23

0) Se:ta etapa

A%

)A 13

'1

)' 12

#2

)# 11

D+

)D 10

'I4R'O(

)! 9

R'I5

) 15

LT3

)" 1(

U(

%(LS(%

A%

)A 13'1 )' 12

#2

)# 11

D+

)D 10

'I4R'O(

)! 9

R'I5

) 15

LT3

)" 1(

U5

%(LS(%

#-A1(

)0 12

#-'1

)1 9

)2 &

)3 11

R0162

R0263

R916+

R926%

U2

%(90

#-A1(

)0 12

#-'1

)1 9

)2 &)3

11

R0162

R0263

R916+

R926%

U3

%(90

En esta sexta etapa encontramos un contador de mdulo 100, el cual est

constituido por dos IC 7490), los cuales irn conectados al decodificador IC7447 yeste a su ve al display y as! se podr conta"iliar el n#mero de c$o%ues a trav&s de

cada pulso %ue emita el temporiador 'cuando se c$o%ue el carro)


21/23

VIII. IM'&ENES DE PROYECTO DE CARRO ANTIC(O)UE


22/23

I*. CONCLUSIONES

En e! transcurso de !a imp!ementaci%n de todos !os circuitos ap!icamos !os

conocimientos adquiridos en e! curso para !o.rar e! correcto &uncionamiento

de cada componente y saer ap!icar!o a !a #ida cotidiana mediante

proyectos que sir#an de uti!idad pata !a (umanidad,

Rea!i$ando todas !as prueas necesarias se pudo #eri-car e! correcto&uncionamiento de! carro con sensores y conteo de c(oques !o que nos da !a

satis&acci%n de (aer cump!ido con nuestra meta de dise'ar un carro que

puede usarse a esca!a rea! en e! ruro de "u.uetes,

@odr+amos (aer uti!i$ado componentes de mayor precisi%n como por

e"emp!o contro!ar!o por medio de un micro contro!ador >@IC? para (acer !os

datos ms precisos) pero (emos (ec(o uso de !os conocimientos aprendidos

en c!ase) para desarro!!ar este proyecto,

*. BIBLIO&RAF+A

WDise'o !%.icoW, A, L!oris) A, @rieto, Ed, ;c GraXSi!!, >2886?,

W@rincipios de dise'o di.ita!W, Danie! D, Ga"sVi, Ed, @renticeXSa!!, >288


23/23

WBistemas di.ita!esW, Rona!d J, Tocci, Ed, @renticeXSa!!, >2885?

(ttpK,pro&esormo!ina,com,are!ectronicacomponentesint

compZ!o.,(tm (ttpK,sc,e(u,[email protected]

[email protected],(tm (ttpK,todoroot,com,arin&ormaciontutoria!

93steppersteppertutoria!,(tm (ttpKproton,uctin.,ud.,m/dptomaestros(#ar.assd3*BD3*,

(tm!
http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htmhttp://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htmhttp://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htmhttp://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htm

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