Laboratorio Circuitos Eléctricos_LEX22-2.

PRACTICA 7 y 8: Riego automático y Toldo automático

Leady Johana GiraldoAndrea Jiménez Ortega

Leadygiraldo136708@correo.itm.edu.co

andreajimenez91121@correo.itm.edu.co

RESUMEN: De acuerdo a los problemas dados y a sus condiciones se realizó la tabla de verdad para así establecer la solución de los problemas. Una vez realizada dicha tabla se procedió a sacar la suma de producto (SOP) y para reducir este resultado se realizó el mapa de karnaugh, así se pudo hacer el circuito lógico reducido y montarlo en la protoboard con las compuertas lógicas mínimas.

PALABRAS CLAVE: protoboard, SOP, POS, tabla de verdad, compuertas lógicas, mapa de karnaugh, circuito lógico

MARCO TEORICO: Conexión de Circuitos Eléctricos.Los circuitos eléctricos se encuentran configurados básicamente de dos formas específicas, en serie y paralelo que al combinarlas se obtienen circuitos mixtos, para efecto de cálculos y tratamiento de los circuitos es necesario reducir estas configuraciones a una resistencia equivalente (total) Circuito serie. Es aquel en el cual se conectan dos o más elementos uno seguido de otro, en un punto común llamado nodo. La conexión deja de ser serie cuando en un nodo (punto común) hay conectados más de dos elementos.Circuito paralelo. En este los elementos están conectados por sus dos terminales (dos puntos comunes), teniendo en cuenta que, los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.Circuito mixto. Es una combinación de circuitos en conexión serie y paralelo.

1 INTRODUCCIÓN

A continuación procederá a comprender el problema y así darle la solución, mediante los procesos presentados.

PRACTICA 7.

Riego automático.

Se desea hacer un circuito de riego automático como el mostrado en la figura. El circuito deberá accionar la bomba en las siguientes condiciones:

1. El circuito accionará la bomba solamente cuando la tierra esté seca, pero antes debe comprobar las siguientes condiciones:

2. Para evitar que la bomba se estropee por funcionar en vacío, nunca se accionará la bomba cuando el depósito de agua esté vacío.

3. Si hay restricciones en el riego (época de verano), sólo se podrá regar de noche.

4. En el resto del año (si no hay restricciones) se podrá regar de día y de noche (si la tierra está seca).

Imagen 1. Para la implementación del circuito se dispone de las siguientes entradas:

I. S: Señal que indica si la tierra está seca.Tierra seca: S=1; Tierra húmeda: S=0

II. R: Señal que indica si hay restricciones en el riego (es verano):Hay restricciones: R=1 No hay restricciones: R=0

III. D: Señal que indica si es de día o de noche:Día: D=1; Noche: D=0

IV. V: Señal que indica si el depósito de agua está vacío:Vacío: V=1; Hay agua: V=0

V. Y la salida B, que accionará la bomba para regar: Bomba funcionando: B=1; Bomba apagada B=0.

Desarrollo de la práctica

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1. Realizar la tabla de verdad de la señal que controla la bomba (B) a partir de las señales V, S, D y R.Tabla 1. Tabla de verdad 1,

S R D V B0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 01 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 0 1 1 01 1 0 0 11 1 0 1 01 1 1 0 0

Se realizó la tabla de verdad para las condiciones del problema dado, obteniendo tres salidas en las cuales se cumplen las condiciones determinadas.

2. Obtener la expresión de la tabla de verdad y la expresión reducida en suma de productos, use simplificación por álgebra de Boole o mapas de Karnaugh.

Expresión obtenida de la tabla de verdad en sumas de productos (SOP).SOP: SR’D’V’ + SR’DV’ + SRD’V’

Tabla 2. Mapa de Karnaugh 1DV

00 01SR

000111 110 1

Se realizó el mapa de Karnaugh, de acuerdo a la tabla 1, para simplificar la expresión obtenida mediante esta tabla.

Expresión simplificada por medio del mapa de karnaugh:

SOP: SD’V’ + SR’V’

La expresión obtenida de la tabla 1 equivale a la expresión simplificada de la tabla 2.

SR’D’V’ + SR’DV’ + SRD’V’ = SD’V’ + SR’V’

3. Dibujar el esquema en puertas de estas expresiones.

Imagen 2. Circuito lógico

Este Circuito lógico se realizó mediante la expresión resultante del mapa de karnaugh.SD’V’ + SR’V’

4. Realizar el montaje del circuito.Se realizó el montaje del circuito lógico, para probar las salidas obtenidas de la tabla 1.Salida 1Cuando S= 1, R=0, D=0, V=0El led enciende:

Imagen 3. Salida 1

Salida 2Cuando S=1, R=0, D=1, V=0El led enciende:

2

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Imagen 4. Salida 2

Salida 3Cuando S=1, R=1, D=0, V=0El led enciende:

Para estas tres salidas se cumplen las condiciones dadas en el problema.

PRACTICA 8.

Toldo automático. Se desea realizar un circuito de control para el toldo de una terraza de una vivienda. El toldo tiene la función tanto de dar sombra como de proteger del viento y de la lluvia. Así que es un toldo resistente al viento y a la lluvia, manteniendo la terraza seca en los días de lluvia. Para el circuito de control tenemos las siguientes entradas:

Señal S: Indica si hay sol Señal L: Indica si llueve Señal V: Indica si hay mucho viento Señal F: Indica si hace frío en el

interior de la casa.Según los valores de estas entradas se bajará o subirá el toldo. Esto se realizará mediante la señal de salida BT (Bajar Toldo). Si BT='1' indica que el toldo debe estar extendido (bajado) y si BT='0' indica que el toldo debe estar recogido (subido). El sistema se muestra en la

Figura 1.

El circuito que acciona el toldo debe funcionar según las siguientes características:

I. Independientemente del resto de señales de entrada, siempre que llueva se debe de extender el toldo para evitar que se moje la terraza. No se considerará posible que simultáneamente llueva y haga sol.

II. Si hace viento se debe extender el toldo para evitar que el viento moleste. Sin embargo, hay una excepción: aun cuando haya viento, si el día está soleado y hace frío en la casa, se recogerá el toldo para que el sol caliente la casa.

III. Por último, si no hace viento ni llueve, sólo se bajará el toldo en los días de sol y cuando haga calor en el interior, para evitar que se caliente mucho la casa.

Desarrollo de la práctica1. Realizar la tabla de verdad de la señal que

controla el toldo (BT) a partir de las señales S, L, V y F.

Tabla 3. Tabla de verdad 2

L V S F BT0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 10 1 1 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 0 1 11 0 1 0 01 0 1 1 01 1 0 0 11 1 0 1 11 1 1 0 0

Se realizó la tabla de verdad para las condiciones del problema dado, obteniendo ocho salidas en las cuales se cumplen las condiciones determinadas.

2. Obtener la expresión reducida en suma de productos, y producto de sumas.Para la SOP se tuvieron en cuenta los números “1”, de la tabla 3. Expresión obtenida de la tabla de verdad en sumas de productos (SOP).SOP: L’V’SF’ + L’VS’F’ + L’VS’F + L’VSF’ + LV’S’F’ + LV’S’F + LVS’F’ + LVS’F

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Para el POS se tuvieron en cuenta los números “0”, de la tabla 3.Expresión obtenida de la tabla de verdad en productos de sumas (POS).POS:(L+V+S+F)(L+V+S+F’)(L+V+S’+F’) (L+V’+S’+F’)(L’+V+S’+F)(L’+V+S’+F’) (L’+V’+S’+F) (L’+V’+S’+F’)

Tabla 4. Mapa de Karnaugh 2SF

00 01LV

00 0 001 1 111 1 110 1 1

Para la SOP se tuvieron en cuenta los números “1”, de la tabla 4.

Se realizó el mapa de Karnaugh, de acuerdo a la tabla 3, para simplificar la expresión obtenida por (SOP)

Expresión simplificada por medio del mapa de karnaugh, para (SOP).

SOP: VS’ + LS’ + L’SF’

La expresión obtenida de la tabla 3 equivale a la expresión simplificada de la tabla 4.

L’V’SF’ + L’VS’F’ + L’VS’F + L’VSF’ + LV’S’F’ + LV’S’F + LVS’F’ + LVS’F = VS’ + LS’ + L’SF’

Para el POS se tuvieron en cuenta los números “0”, de la tabla 4.

Se realizó el mapa de Karnaugh, de acuerdo a la tabla 3, para simplificar la expresión obtenida por (POS).

Expresión simplificada por medio del mapa de karnaugh, para (POS).

POS: (L+V+S) (S’+F’+L) (S’+L’)

La expresión obtenida de la tabla 3 equivale a la expresión simplificada de la tabla 4.

(L+V+S+F)(L+V+S+F’)(L+V+S’+F’)(L+V’+S’+F)(L’+V+S’+F)(L’+V+S’+F’)(L’+V’+S’+F) (L’+V’+S’+F’) = (L+V+S) (S’+F’+L) (S’+L’)

V. CONCLUSION

VI.BIBLIOGRAFIA

VII.ANEXOS

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