Diseño de un controlador de dos motores

Diseño de un controlador de dos motores

Se desea controlar 2 motores M1 y M2 por medio de tres interruptores A, B, C de forma que cumplan las siguientes condiciones:

a) si A esta encendido los otros dos no se activan y se enciende el motor M1.

b) si B esta encendido los otros dos no se activan y se enciende el motor M2.

c) En caso de que los tres estén activados se encienden los dos motores M1 y M2.

d) En las demás condiciones los dos motores estarán detenidos.

Primero para empezar a desarrollar tuvimos que analizar el problema que eran las funciones que tenia que hacer los interruptores para cada motor .

Luego el siguiente problema era diseñar esa lógica que tenia que tener el circuito para q cumpla con las condiciones nos piden recordando que solo debe encender los motores solo cuando esta encendido el interruptor A o solo cuando esta encendido el interruptor C o por ultimo de los casosestén encendidos los tres interruptores.

Luego de analizar el problema procedimos buscar las posibles soluciones y las soluciones a las que llegamos fueron a las siguientes resolver por algebra booleana o si no resolver por método de karnau pero después de tanto análisis se tomo la decisión de hacerlo por método de karnau ya que era un proceso mas sencillo y entendible. Las variables son de color rojo y las funciones son de olor negro.

Proceso de desarrollo:

	A	B	C	M1	M2
0	0	0	0	0	0
1	0	0	1	0	1
2	0	1	0	0	0
3	0	1	1	0	0
4	1	0	0	1	0
5	1	0	1	0	0
6	1	1	0	0	0
7	1	1	1	1	1

Por medio de karnau:

BC A	00	01	11	10
0	0	0	0	0
1	1	0	1	0

BC A	00	01	11	10
0	0	1	0	0
1	0	0	1	0

M1(4,7)= ABC+ ABCM2(1,7)=ABC+ABC

LUEGO PASAMOS A ARMAR EL CIRCUITO DIGITAL:

Simulación:

Este es el circuito

 

EL CONTADOR DIGITAL

En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Un contador electrónico básicamente consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta mediante un visor que puede estar constituido por una serie de sencillos dígitos de siete segmentos o en su caso mediante una sofisticada pantalla de plasma.

Empezaremos por considerar

un circuito de entrada que nos permita tomar la señal motivo del conteo, para lo cual hemos de pensar en la forma de tomar la señal a medir.Para que el mencionado circuito sea lo más universal posible:

• Entrada de alta impedancia (Z). El circuito no debería absorber demasiada señal para no inducir errores.
• Dicha señal, la deberemos escuadrar de forma segura.

El circuito constará de un separador de corriente continua mediante u

n condensador ceramico de baja capacidad (47nf/400V), para detectar las señales de alta frecuencia si es el caso, la salida se conectará a un diferenciador constituido por un

a puerta lógica, para una mayor seguridad dicha puerta será un disparador Schmitt (trigger Schmitt). Si utilizamos un transistor, éste debe ser de alta velocidad.

El circuito de la figura 2, representa la entrada descrita, en la figura 3, más elaborada, se aprecia el circ

uito de entrada completo que puede servirnos en la mayoría de los casos, en la figura 4, se presenta un

nuevo circuito con mejores prestaciones al que se le a añadido el mencionado disparador Schmitt formado por la puerta de alta velocidad 74HCT14 (6 inversores Schmitt). En el cual resaltamos el punto (A) ya que en él los impulsos detectados aún no estan totalmente escuadrados.

En la figura 2, se pueden apreciar dos componentes, el condensador separa la tensión continua y la resistencia eleva la impedancia lo suficiente para nuestro cometido. En la figura 3, se propone un circuito que utiliza un transistor como seguidor de emisor con un limitador de tensión a 6V mediante el diodo zener, al que le sigue un nuevo transistor separador que mejora la salida, permitiendo así, una alimentación con un margen bastante amplio.

En la figura 4, los limitadores de tensión son los dos diodos D1 y D2, supunto común como se aprecia es conectado a la base de un transistor mediante un divisor de tensión, y la salida del seguidor de emisor, nos da la señal que utilizaremos para el contador, no obstante, se ha intercalado un inversor o puerta trigger para escuadrar al máximo dicha señal.

Anteriormente vimos cómo detectar y escuadrar los impulsos que posteriormente se han de contar. Ahora, trataremos el que es el corazón del contador propiamente dicho, es decir, la parte del circuito que se encarga de contar, almacenar y acumular cada pulso al siguiente de la cuenta anterior y si es el caso cambiar de decada.

El circuito básico que se use, dependerá de la tecnología disponible, esto lo podemos apreciar mejor en la tabla siguiente:

Atendiendo a que la velocidad es muy importante y en cualquier momento se puede requerir esta capacidad, nos centraremos en la opción de la serie 74HCTLS192 o en su defecto por la 74LS192 ya que se trata del mismo dispositivo, lo único que cambia es el consumo, la tensión de trabajo y poco más.

El dispositivo 74HCTLS192, constituye un contador asíncrono reversible con entrada paralela, preparado para efectuar el conteo decimal en código binario BCD.

Para cargar las salidas a un determinado estado, se aplican los datos a las entradas Da, Db, Dc y Dd y se aplica el nivel bajo L a la patilla 11 ' load', esta operación de carga es independiente del reloj y del estado del contador.

En la figura 1, se muestra la disposición de las patillas como se puede

ver.

El circuito se completará añadiendo 3 puertas NAND correspondientes a un 74HCTLS00, una de ellas conectada como inversor y unos pocos elementos como 1 pulsador 4 preselectores, 1 conmutador y unas resistencias de 1k5 y ¼ W. También se puede hacer que el contador se ponga a una determinada cuenta de forma automática

Como se desprende del circuito para incrementar el número de dígitos, tan solo habrá que añadir tantos contadores como dígitos se deseen y conectarlos en serie, prescindiendo de las subsiguientes puertas de los nuevos contadores y conectando todas las patillas de carga al mismo pulsador de igual forma que las patillas de PAC.
Por otra parte se encuentran los convertidores de BCD a 7 segmentos, compuesto por un dispositivo de la serie CMOS por ser el más tipico al igual que por ser compatible con los HCT.

FAMILIA	TIPO	Relación V/C
TTL	74LS192	+ velocidad + consumo
CMOS	CD4510B	- velocidad - consumo
HCTLS	74HCTLS192	+ velocidad - consumo

el transistor

INTRODUCCIÓN

Antes de la aparición del transistor, el desarrollo de la electrónica
dependía de los delicados y voluminosos tubos de vacío. En 1948, los físicos estadounidenses Brattain, Bardeen y Shockley, en los laboratorios Bell, desarrollaron lo que hoy conocemos como transistor. Este logro les hizo merecedores del premio Nobel de Física en 1956.
El transistor está formado por tres capas de silicio (o de germanio) de gran pureza, a las cuales se les han añadido pequeñísimas cantidades de impurezas como boro para el tipo P y fósforo para el tipo N.

FUNCIONAMIENTO
Un transistor tiene tres terminales denominados colector, emisor y base. La corriente que circula de colector a emisor se controla mediante una débil corriente de base o de control. Mediante el siguiente circuito podemos ver el funcionamiento de un transistor NPN:
Un transistor funciona como amplificador cuando la corriente de base oscila entre cero y un valor máximo. En este caso, la corriente de colector es múltiplo de la corriente de base. Si aplicamos a la base de un transistor una señal de corriente con una forma determinada obtendremos una corriente de colector mayor y proporcional a la señal aplicada:

ENCAPSULADOS

El soporte del semiconductor y de los terminales de conexión de un transistor se llama cápsula o encapsulado y su forma, tamaño y material depende de las características del transistor, especialmente del calor que tiene que disipar. Los transistores de elevada potencia son metálicos para facilitar el flujo de calor y reducir así la temperatura del núcleo y suelen ir montados sobre disipadores que facilitan el paso del calor al aire.
PARÁMETROS BÁSICOS

Ib (intensidad de base)
Ic (intensidad de colector)
hFE: Es la ganancia de corriente de un transistor o relación entre la corriente de colector Ic y la corriente de base Ib (Ic/ Ib).
 VCEO:
Vbe:
Vcesat: Es la caída de tensión