Practica 3 Sistema de semáforos con sensor vehicular Nieblas Armando 12 de agosto de 2021 Descripción: Para esta práctica se implementan conocimientos de 3 capítulos del libro “Fundamentos de sistemas digitales”. El capitulo 6 nos permite realizar la lógica combinacional, la que se encargara de mandar señales directamente a los dos semáforos de nuestro sistema, de acuerdo con un código gray que recibe, para lograr encender la luz que corresponde a cada sistema. El capítulo 7 nos permitió realizar los circuitos de temporización, es gracias a estos que se puede configurar el tiempo que estará encendido en su estado “verde”, después “amarillo” y finalmente “rojo”. Finalmente, en el capítulo 8 se agregó la lógica secuencial del sistema. En nuestro caso esta circuitería se encarga de cambiar entre los estados de código gray que recibirá nuestra lógica combinacional, es decir, si se encuentra en el estado 00 (que representa verde en semáforo principal y rojo en secundario), que señales se deben presentar para cambiar al estado 01 (amarillo en principal, rojo en secundario), y así sucesivamente. Desarrollo: Se siguió el orden de los capítulos: • • • Lógica Combinacional Circuitos de temporización Lógica Secuencial Lógica Combinacional Esta sección es un decodificador de estados, esto es, un circuito que genera diferentes salidas de acuerdo con los estados de sus entradas. En nuestro caso las entradas serán S0 y S1, mientras que las salidas serán las conexiones a los semáforos principal y secundario, así como los disparos largo y corto. Este circuito ya se había realizado para una actividad previa por lo que solo se muestra el resultado: Circuitos de temporización Para este circuito se utilizarían dos temporizadores 555, el primero para configurar la duración del disparo largo (25 segundos) y el segundo para el disparo corto (4 segundos). Debido a la alta demanda que esto supone en la simulación, se cambió a dispositivos monoestables 74121 que cumplirían con la misma función, pero más fácilmente configurables. Para fines de rapidez en la practica se configuraron a 5 segundos (disparo largo) y 1 segundo (disparo corto). Configuración del temporizador 555 para 5 segundos, utilizando resistencia de 4.6 𝑘𝛺 y capacitor de 1000𝑢𝐹: Configuración del 555 para 1 segundo, utilizando una resistencia de 1.2 𝑀𝛺 y capacitor de 820 𝑛𝐹: Ambas configuraciones utilizan valores de componentes comerciales. Lógica secuencial Este circuito es el ultimo paso para obtener un sistema de semáforos funcional. En este se utilizan las entradas del temporizador largo y corto además del sensor vehicular para generar la secuencia de estados gray que recibirá nuestra sección de lógica combinacional. Esta sección sera el puente entre la sección de temporización y la sección de cambio de estados, utiliza los ciclos que se generan entre ambos temporizadores para realizar el conteo en gray que se espera, el sensor vehicular funciona aparte, cuando no esta activado no es necesario realizar ningún cambio al sistema y por lo tanto se termina el conteo del temporizador largo, se mantiene el estado de los semáforos y no se realiza el conteo corto hasta no presentar cambio en el sensor. Resultado: Para finalizar se realiza la integración de los tres circuitos anteriores, se agrega un switch para iniciar el sistema, dos timers que nos permitan visualizar los temporizadores funcionando y finalmente un logicState que permita simular el sensor de los vehículos. Al no presentar cambio en el sensor de vehículos, el segundo temporizador no inicia y no se presentan cambios en los semáforos: Una vez activado el sensor, se realiza el cambio de estado, se inicia el segundo temporizador y se cambio el estado de los semáforos: Desde este punto el sistema funciona autónomamente, realizando los cambios en los semáforos de acuerdo con los tiempos establecidos:
