abp semaforo

INFORME ABP
CONTROLADOR DE LUCES DE UN SEMÁFORO

















INTRODUCCION
En el presente informe, conoceremos un poco sobre el proceso de diseño digital a través de un circuito. En esta oportunidad veremos cómo se especifica, diseña y simula un controlador de luces de un semáforo. En esta sesión conoceremos las funciones lógicas más simples,contaremos de 0 a 15 en el sistema de numeración binario, y construiremos un circuito lógico para controlar las luces de un semáforo. Finalmente usaremos circuitos integrados para construir el semáforo





















DESARROLLO

EL OSCILADOR 555
El circuito integrado LM555, es un temporizador, también llamado timer, es un circuito que se comporta como un oscilador, esdecir, va a arrojar señales secuenciales y alternas entre los valores 0 y 1, las cuales nosotros recibiremos como unas pulsaciones para poder garantizar el correcto funcionamiento del contador 74LS191.







DIAGRAMA 555

CONTADOR BINARIO
El circuito integrado 74LS191 es un contador de 4 bits o sea de 0 a 15 binario. El contador binario provee las señales q₃, q₂, q₁ y q₀. El 74191 tiene16 pines, el pin 16 se conecta a VCC y el pin 8 a GND. Los pines 4 y 5 se deben conectar a GND. Los bits q₃, q₂, q₁ y q₀ se encuentran en los pines 7, 6, 2 y 3, respectivamente. El pin 14 se conecta a la señal de 1 Hz.












COMPUERTAS LOGICAS
En la siguiente tabla podemos ver los estados de un semáforo típico. Este semáforo tiene cuatro estados o combinaciones diferentes deluces. Necesita 12 faros, pero los faros que apuntan en direcciones opuestas siempre muestran el mismo estado, por lo tanto, el circuito de control solamente debe proveer 6 salidas, tres para cada sentido (Norte-Sur y Este-Oeste). Considerando que el semáforo tiene cuatro estados o para 4 esquinas que duran unos periodos definidos.

Sentido Norte Sur Sentido Este Oeste Periodo
N-S / E-O RojoAmbar Verde Rojo Ambar Verde

ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
T1

ON
OFF
OFF
OFF
ON
OFF

T2

OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
T3

OFF
ON
OFF
ON
OFF
OFF
T4

Un bit es un tipo de número que puede tener sólo dos valores: 0 y 1. Entonces las salidas de control para cada faro pueden codificarse con seis bits en total.

Sentido Norte Sur Sentido Este OestePeriodo
Rojo Ambar Verde Rojo Ambar Verde
1 0 0 0 0 1 T1
1 0 0 0 1 0 T2
0 0 1 1 0 0 T3
0 1 0 1 0 0 T4


Cuando un bit está en 1 quiere decir que la luz de ese faro debe encenderse en el periodo correspondiente, y cuando el bit esté en 0 la luz del faro deberá apagarse.
Ahora vamos a darles nombres a los bits de salida. Mirando la tabla previa, vamos a asignar de izquierda a derecha lossiguientes nombres: RojoNS, AmbarNS, VerdeNS, RojoEO, AmbarEO, VerdeEO, El sufijo NS hace referencia al sentido Norte-Sur y el sufijo EO al sentido Este-Oeste.
Ahora observa que:
o RojoNS es 1 cuando el periodo es T1 o T2 y es 0 en los periodos T3 y T4.
o Ambar NS es 1cuando el periodo es T4, y es 0 en el resto de periodos.
o Verde NS es 1 cuando el periodo es T3, y es 0 en el resto deperiodos.
o Rojo EO es 1 cuando el periodo es T3 o T4, y es 0 en los periodos T1 y T2.
o Ambar EO es 1 cuando el periodo es T2, y es 0 en el resto de periodos.
o Verde EO es 1 cuando el periodo es T1, y es 0 en el resto de periodos.

Debido a que los bits solamente pueden tener dos estados, basta con escribir estas relaciones del siguiente modo:
o RojoNS es 1 cuando el periodo es T1 o T2.
oAmbarNS es 1 cuando el periodo es T4.
o VerdeNS es 1 cuando el periodo es T3.
o RojoEO es 1 cuando el periodo es T3 o T4.
o AmbarEO es 1 cuando el periodo es T2.
o VerdeEO es 1 cuando el periodo es T1.

Existe una manera formal para indicar estas relaciones si usamos las siguientes convenciones.
o Si para que ocurra el evento F es necesario que simultáneamente el evento A y el evento B...