Proyecto Digitales

“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU” FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECATRÓNICA

CURSO: CIRCUITOS DIGITALES I

DOCENTE: ING. CÉSAR ARTURO NIÑO CARMONA

TEMA: PROYECTO FINAL

INTEGRANTES: CAMPOS OROSCO, JUAN ANDERSON FLORES YARLEQUE, LUCAS ALONSO TOCTO RAMOS, OSWALDO BRUNO MIO, JORDY GONZALO HUACCHILLO YANGUA, JHIMI PAOLO

PIURA - PERU

INTRODUCCIÓN El presente trabajo se refiere al tema de circuitos digitales vistos en presente ciclo lo cual busca reflejar lo aprendido y aplicarlo de manera práctica. El objetivo principal de este proyecto es identificar la importancia de los circuitos digitales y su uso para facilitarnos en la vida cotidiana. Como es bien sabido, el mundo globalizado en el que vivimos avanza a una velocidad desbordante. Como es presumible, todos los inventos y recursos forman parte del gran conjunto que es la tecnología digital tienen una base; dicha base es l lógica digita la cuál ha sido estudiada lo largo del curso.

VOLTÍMETRO Lista de materiales:        

Resistencia de 1.5kΩ a 1/4w Resistencia de 5.1kΩ a 1/4w Resistencia de 68kΩ a 1/4w Resistencia de 22kΩ a 1/4w Condensador cerámico de 0.01 uF/50v 10 led rojo de 3mm Integrado LM3914 Regulador de voltaje LM7812

El circuito integrado LM3914esta diseñado para medir voltajes e indicar su lectura en una barra de leds. La fuente de alimentación del LM 3914 puede variar desde 3 hasta 25 V. Nuestro circuito puede trabajar midiendo cualquier voltaje de entrada que esté entre 0v a 5v. Además, considerando que la salida tiene diez led, podemos ver que cada uno de ellos marcará un incremento de 0.5v; como la salida de la fuente también puede llegar a los 25 voltios y el circuito integrado solo acepta hasta 5 voltios, para ello se le agregó al circuito un divisor de tensión formado por las resistencias de 68kΩ y 22kΩ; de esta forma limitamos la entrada a valores seguros, teniendo en cuenta que el voltaje máximo será de 25 voltios y que se tiene 10 led, ahora cada uno de ellos equivaldrá a una lectura de 2.5v. Funcionamiento: El funcionamiento del voltímetro se basa en la alimentación con un cierto voltaje, luego este voltaje es rectificado por el circuito integrado LM3914, luego nos va a dar en salida una lectura de LED, en el cual cada led representa 2.5v.

Esquemático de voltímetro digital: el cual muestra los componentes lógicos y sus respectivos valores teóricos.

Funcionamiento de voltimetro en el protoboard: probando el circuito con ayuda de una bateria de 9V.

Placa de voltímetro

Prueba de voltímetro

PUNTA LÓGICA Lista de materiales:       

1 Integrado 7404 1 Display de 7 segmentos de ánodo común 1 Transistor NPN 2N3904 1 Resistencia de 1k 1 Resistencia de 10k 1 Resistencia de 470 5 Resistencia de 220

El circuito integrado 7404 cuenta con 6 inversores independientes con tecnología TTL. Cada inversor puede ser usado sin la necesidad de conectar los demás. Su salida es el estado inverso a su entrada, la cual no debe ser superior al voltaje de alimentación del circuito integrado. Se debe alimentar con una fuente de alimentación de 5v de corriente continua, para mantener los estados lógicos digitales en sus valores correctos. Funcionamiento: La punta lógica nos permite ver los pulsos. La verificación de la punta lógica se realiza de la siguiente manera: con la punta de prueba al aire, el display no debe mostrar indicación alguna. Al tocar la punta lógica prueba con el terminal positivo, el display debe mostrar un uno (“1”). Y al tocar el terminal negativo el display debe mostrar un cero (“0”). Solo se le puede aplicar hasta 5v en la entrada del circuito, este voltaje seria con el que se va evaluar la continuidad.

Placa de punta lógica finalizada

TERMÓMETRO Lista de materiales:      

LM35 LM3914 LM324 Resistencia 22k (2) , 10k (1) 1 potenciómetro de 10k 10 LED rojos

El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 ºC. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV, por lo tanto: 150 ºC = 1500 mV. En el circuito integrado LM3914 es un dispositivo que de acuerdo a la cantidad de voltaje que se le ha llegar, enciende o apaga una serie de LED´s que se conectan a sus terminales de salida, este integrado internamente está compuesto por una serie de amplificadores operacionales, los cuales se encuentran configurados como comparador de nivel. El circuito integrado LM324 adecua el valor de voltaje que se está entregando al sensor de temperatura, por lo que el rango de operación será de 0°C a +40°C.

Indicador de encendido de LEDs al medir temperatura

Esquemático del termómetro

Placa finalizada del termómetro

CONTADOR FOTOELÉCTRICO DE PERSONAS Y OBJETOS Lista de materiales:            

1 Potenciometro de 100k 4 Resistencias de 1K 2 Resistencias de 6.8K 7 Resistencias de 330 1 Fotoresistencias LDR 1 Condensador de 0.001 uF 3 Transistores 2N3906 1Circuito integradoCD4093 1 Circuito integrado MC14553 1Circuito integrado CD4543 3 Displays de anodo comun 2 Pulsadores

El contador fotoelectrico es un circuito que cuenta la cantidad de veces que un objeto opaco se interpone entre el rayo de luz y el sensor optico. El estado de la cuenta se visualiza en tres displays de 7 segmentos, permitiendo la cuenta en linea hasta de 999 objetos. Nuestro contador utiliza como sensor una LDR(resistencia dependiente de la luz) o fotocelda. Cuando la cuenta llega a su tope maximo(999), el circuito se reinicia nuevamente en cero y envia una señal de sobreflujo que puede utilizarse externamente para ampliar la longitud del conteo a 4 o mas digitos. El circuito tambien proporciona la facilidad de resetear la cuenta o detenerla en cualquier momento.

Esquemático del contador fotoeléctrico de personas y objetos

CONCLUSIONES Para realizar estos trabajos de circuitos digitales tuvimos que recurrir a la ayuda de libros y diferentes tutoriales en los cuales nos ayudaron a aclarar algunas dudas. Concluimos que los sistemas digitales implementados de una forma adecuada sirven de gran ayuda en la vida diaria tal es el caso del voltímetro, termómetro y la punta digital, estos dispositivos implementados correctamente facilita la vida de los ingenieros en el área de a electrónica. Cuando trabajamos con integrados tenemos que tener en cuenta su datasheet ya que cualquier conexión mal hecha cambiaría el resultado real o en el peor de los caos lo dañaría.

BIBLIOGRAFÍA  Fundamentos de sistemas digitales – Thomas L. Floyd  Dispositivos electrónicos – Thomas L. Floyd  Sistemas digitales principios y aplicaciones – Ronald J. Tocci

LINKOGRAFÍA  https://es.vbook.pub.com/doc/92907331/Circuito-integrado  http://www.kitelectronica.com/2016/02/tutorial-ic-lm3914lm3915.html