Simulacion Circuitos Logicos Arduino 2t4ww

C I P F P Canastell Sant Vicent del Raspeig - Alacant C F G S Electromedicina clínica –Módulo SIEYF

PRÁCTICA 1 1. ENSAYO 3 PUERTA OR 2. ENSAYO 4 PUERTA NAND 3. ENSAYO 5 PUERTA NOR 4. ENSAYO 6 PUERTA XOR

Esperanza Cañavate Remedios Octubre de 2017

1. ENSAYO 3 PUERTA OR En este ensayo se comprobará el funcionamiento de la puerta lógica OR tanto en el simulador de puertas lógicas como en Arduino one. 1.1. FUNCIONAMIENTO PUERTA LÓGICA OR La puerta lógica OR hace la función lógica de suma, es necesario disponer de dos entradas y una salida, cada entrada se activará o bien a nivel bajo 0 o bien a nivel alto 1 y a la salida se obtendrá un valor lógico en función de su tabla de la verdad que es la siguiente: a 1 1 0 0

b 1 0 1 0

s 1 0 0 0

-Su expresión matemática es: A+B -Su interpretación gráfica es:

La primera imagen es su interpretación como circuito eléctrico mediante interruptores. La segunda imagen es su interpretación IEC o europeo. La tercera imagen es la interpretación ANSI o americano más extendida. 1.2. MONTAJE EN EL SIMULADOR Mediante el circuito integrado 74LS32 el cual tiene 4 puertas lógicas OR se implementa la simulación, mediante el datasheet del componente podemos diferenciar cuales son las entradas, cual la salida, cual alimentación y cual masa:

Se van a utilizar los pines 1 y 2 como entradas y 3 como salida. Se ha puesto el pin 1 a cero y el pin 2 a 1 obteniéndose a la salida un estado 1, luego se cumple la tabla de la verdad.

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1.3. MONTAJE EN ARDUINO Se realiza la simulación mediante la placa Arduino ONE, el montaje para el resto de puertas OR, NAND, NOR y XOR será el mismo únicamente varía la programación del microcontrolador:

Los componentes a utilizar para la simulación son 2 interruptores pulsadores con una resistencia de protección de valor 10KΩ estos simularan las entradas lógicas, van conectados a los pines de la placa 11 y 12. Un led con una resistencia limitadora de valor 220Ω entre el led y el pin de salida 2 de la placa. Alimentación de 5V a la protoboard alimentando los pulsadores así como masa GND. La programación para la puerta OR es la siguiente, esta será común para todas las configuraciones exceptuando la función recogida en el bucle del programa: //Se definen los nombres de los pines #define led 2 #define pulsadorA 11 #define pulsadorB 12 //se establece cuáles van a ser pines de salida y de entrada void setup() { pinMode(led,OUTPUT); pinMode(pulsadorA,INPUT); pinMode(pulsadorB,INPUT); } //se ejecuta una función en forma de bucle infinito void loop() { //se escribe el valor obtenido de la operación de leer los pines de entrada de los pulsadores en el pin de salida que corresponde al led. digitalWrite (led,(digitalRead(pulsadorA)||digitalRead(pulsadorB))); } Se comprueba que al pulsar una entrada nivel lógico 1 se activa el led. Secuencia pulsador a 1,pulsador b 0 salida led 1.

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2. ENSAYO 4 PUERTA NAND En este ensayo se comprobará el funcionamiento de la puerta lógica NAND tanto en el simulador de puertas lógicas como en Arduino one. 2.1. FUNCIONAMIENTO PUERTA LÓGICA NAND La puerta lógica NAND hace la función lógica de multiplicación junto con la operación lógica de negación, es necesario disponer de dos entradas y una salida, cada entrada se activará o bien a nivel bajo 0 o bien a nivel alto 1 y a la salida se obtendrá un valor lógico en función de su tabla de la verdad que es la siguiente: a 1 1 0 0

b 1 0 1 0

s 0 1 1 1

-Su expresión matemática es: ̅̅̅̅̅̅̅ 𝐴∗𝐵 -Su interpretación gráfica es:

Como se observa esta puerta invierte el resultado de la primera operación lógica de multiplicación. 2.2. MONTAJE EN EL SIMULADOR Mediante el circuito integrado 74LS00 el cual tiene 4 puertas lógicas NAND se realiza simulación, mediante el datasheet del componente distinguimos los pines:

-Se establecen ambas entradas a nivel alto y a la salida se obtiene nivel lógico 0 por lo que se comprueba que se cumple la tabla de la verdad.

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2.3. MONTAJE EN ARDUINO void loop() { digitalWrite(led,!(digitalRead(pulsadorA)&&digitalRead(pulsadorB))); }

Se comprueba que las entradas cuando están a nivel lógico 0 se obtiene a la salida un nivel lógico de 1.

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3. ENSAYO 5 PUERTA NOR En este ensayo se comprobará el funcionamiento de la puerta lógica NOR tanto en el simulador de puertas lógicas como en Arduino one. 3.1. FUNCIONAMIENTO PUERTA LÓGICA NOR La puerta lógica NOR hace la función lógica de suma junto con la operación lógica de negación, es necesario disponer de dos entradas y una salida, cada entrada se activará o bien a nivel bajo 0 o bien a nivel alto 1 y a la salida se obtendrá un valor lógico en función de su tabla de la verdad que es la siguiente: a 1 1 0 0

b 1 0 1 0

s 0 0 0 1

-Su expresión matemática es: ̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐴+𝐵 -Su interpretación gráfica es:

3.2. MONTAJE EN EL SIMULADOR Mediante el circuito integrado 74LS02 el cual tiene 4 puertas lógicas NOR se realiza simulación, distinguimos que hay tener en cuenta el datasheet ya que en esta ocasión las entradas no son 1 y 2 sino que son 2 y 3:

-Se establecen ambas entradas a nivel bajo y a la salida se obtiene nivel lógico 1 por lo que se comprueba que se cumple la tabla de la verdad.

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3.3. MONTAJE EN ARDUINO void loop() { digitalWrite(led,!(digitalRead(pulsadorA)||digitalRead(pulsadorB))); }

Se comprueba que cuando el pulsador a y b están en un estado lógico alto la salida es invertida a nivel lógico 0.

4. ENSAYO 6 PUERTA XOR En este ensayo se comprobará el funcionamiento de la puerta lógica XOR tanto en el simulador de puertas lógicas como en Arduino one. 4.1. FUNCIONAMIENTO PUERTA LÓGICA XOR La puerta lógica XOR también es llamada OR exclusiva, la función lógica que realiza es la siguiente establece la salida es a verdadero, es decir tiene un estado lógico 1, si y solo si una de sus entradas es verdadera, es decir, sí ambas entradas tienen el mismo valor lógico 1 o 0 la salida será falsa, su tabla de la verdad que es la siguiente: a 1 1 0 0

b 1 0 1 0

s 0 1 1 0

-Su expresión matemática es: A* 𝐵̅ + 𝐴̅ * B= (A+B)*( 𝐴̅ + 𝐵̅ ) = ̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐴 ⊕𝐵 -Su interpretación gráfica es:

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4.2. MONTAJE EN EL SIMULADOR Mediante el circuito integrado 74LS86 el cual tiene 4 puertas lógicas XOR se realiza simulación, mediante el datasheet del componente distinguimos los pines:

-Se establece una entrada a nivel bajo y la otra a alto y se obtiene a la salida un nivel lógico 1 por lo que se comprueba que se cumple la tabla de la verdad.

4.3. MONTAJE EN ARDUINO void loop() { digitalWrite(led,(digitalRead(pulsadorA)^digitalRead(pulsadorB))); }

Se comprueba que cuando una de las entradas es activada a nivel lógico 1, a la salida también se obtiene un nivel lógico alto y enciende el led. 8