Es el estudio y diseño de los sistemas constituidos por dispositivos electrónicos para la generación y procesamiento de señales eléctricas. Esta se divide en analógica y digital
Electrónica Analógica: Son voltajes continuos en el tiempo los cuales pueden tener cualquier valor dentro de cierto rango. Estos usan componentes como lo son: resistor, capacitor, inductor o bobina, diodo, transistor
Electrónica Digital: Se trata de valores de corrientes y tensiones eléctricas que
solo pueden poseer dos estados en el
transcurso del tiempo. Hay o no hay corriente o tensión pero cuando hay siempre
es la misma y cuando no hay siempre es de valor 0. La electrónica digital trabaja
con variables binarias.
Circuitos Digitales
Un circuito digital se diseña mediante el uso de varias
compuertas lógicas en un solo Circuito Integrado. La entrada a cualquier
circuito digital está en forma binaria de «0» y «1». La salida obtenida al
procesar datos digitales brutos es de un valor preciso. Estos circuitos se
pueden representar de 2 formas, ya sea de forma combinacional o secuencial.
Sistemas numéricos
Un sistema de numeración consiste
en la representación de un conjunto de símbolos y reglas que permiten construir
los números que son válidos. Dicho de otra forma, consiste en utilizar una
serie de símbolos acotados con los que será posible formar otros valores
numéricos sin límite alguno.
Algunos ejemplos de estos son los siguientes: Binario, Octal, Decimal, Hexadecimal
Sistema Binario
El sistema binario es un sistema
de numeración en el que los números se representan utilizando las cifras 0 y 1,
es decir solo 2 dígitos (bi = dos).
Esto en informática y en
electrónica tiene mucha importancia ya que las computadoras trabajan
internamente con 2 niveles: hay o no hay de Tensión, hay o no hay corriente,
pulsado o sin pulsar, etc.
Esto provoca que su sistema de
numeración natural sea el binario, por ejemplo 1 para encendido y 0 para
apagado.
Sistema Octal
El sistema Octal es el sistema de
numeración en el que se utiliza la base aritmética 8, es decir, tendremos 8
dígitos diferentes para representar todos los números. Estos serán: 0, 1, 2, 3,
4, 5, 6 y 7.
Sistema Decimal
Es un sistema de numeración
posicional en el que las cantidades son representadas mediante la base
aritmética del número diez.
Al ser la base el número diez,
tendremos la capacidad de construir todas las cifras mediante diez números que
son los que conocemos todos. 0, 1,2 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Estos números se
utilizarán para representar la posición de las potencias de 10 en la formación
de cualquier número.
Sistema Hexadecimal
El sistema de numeración hexadecimal
es un sistema de numeración posicional que tiene con base el número 16.
Los números que tendremos aquí
serán: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. esto hace un total de
16 términos diferentes.
Si te has fijado alguna vez el código numérico
de un color tiene este tipo de numeración, y es por esto que verás cómo el
blanco por ejemplo se representa como el valor FFFFFF.
Código BCD(Decimal Codificado Binario)
Con ayuda de este código es más
fácil ver la relación que hay entre un número decimal (base 10) y el número
correspondiente en binario (base 2)
Este código utiliza 4 dígitos
binarios para representar un dígito decimal (0 al 9) , sin embargo cuando se
hace conversión de binario a decimal típica no hay una directa relación entre
el dígito decimal y el dígito binario.
Ejemplo 1: La conversión directa
típica del número decimal 85 a binario es: 8510 = 10101012.
Como pasar de decimal a binario y viceversa
Compuertas lógicas
Las compuertas lógicas son
pequeños dispositivos electrónicos digitales que realizan una función booleana
con dos entradas y proporcionan una salida. En los datos son los binarios, el
valor lógico 1 es positivo y el 0 lógico es negativo. Según la compuerta
lógica, la operación lógica difiere y la salida varía. Cada compuerta lógica
sigue una tabla de verdad que da las posibles combinaciones de entrada y la
respectiva salida obtenida.
El funcionamiento de cada una de
las compuertas lógicas se puede entender fácilmente y es similar a la suma y la
multiplicación que ya conocemos en la matemática común. Una compuerta lógica es
idéntica a un interruptor de luz, de manera que se enciende cuando la salida es
uno y se apaga si es 0. muchos dispositivos electrónicos tienen forma de
compuertas lógicas, y se utilizan junto con diodos, transistores y relés.
Álgebra de Boole
Es una estructura algebraica que esquematiza las operaciones lógicas (AND, OR, NOT, IF)
Solo es posible utilizar los símbolos para representar dos valores, el 1 y 0
Podemos utilizar la álgebra de Boole para conocer el comportamiento de las distintas entradas y salidas de un circuito digital cualquiera,así como para encontrar el mejor uso de una función en algún circuito
Tablas de Verdad
Las tablas de verdad es una estrategia de la lógica simple
que permite establecer la validez de varias propuestas en cuanto a cualquier
situación, es decir, determina las condiciones necesarias para que sea
verdadero un enunciado propuesto.
La construcción de la tabla está
fundamentada en la utilización de una letra para las variables del resultado y
las mismas se cumplen se dicen que son verdaderas, en el caso contrario de que
no se cumpla se les asigna el apelativo de falsas, por ejemplo: Enunciado: “Si
nos mudamos, mi perro se muere”. Variables: A: Si se muda- B: el perro se
muere.
Si se dice que es verdadero a
ambas variables se les asigna la letra (V) y representa la positividad del
enunciado, si alguna de las variables no se cumple se les asigna la letra (F)
esto no representa la falsedad del enunciado ya que con cumplirse una sola
variable se puede designar como verdadero, eso dependerá del enunciado. Cuando
ambos valores resultan verdaderos en todas las ocasiones se dice que existe una
conjugación en el enunciado, en cambio sí se obtiene dos resultados verdaderos
y luego uno verdadero y el otro falso se dice que existe una disyunción.
Potenciómetro
Un potenciómetro es un resistor
eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable
manualmente. Los potenciómetros utilizan tres terminales y se suelen utilizar
en circuitos de poca corriente, para circuitos de mayor corriente se utilizan
los reóstatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que
establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz el potenciómetro
ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar
para controlar el brillo.
El valor de un potenciómetro
viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del
potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. El
mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo, un potenciómetro de 10KΩ puede tener
una resistencia variable con valores entre 0Ω y 10.000Ω.
VIDEOS
1- Video 1 : Servomotores
2- Video 2: Logic.ly
3- Video Sensores Ultrasonicos de Proximidad
Actividades
Para entender mejor los sistemas realizamos una actividad en la cual convertíamos los sistemas de hexadecimal a binario, de binario a decimal y de decimal a BCD
Sentencia While
La sentencia while sirve para ejecutar
en bucle un conjunto de instrucciones hasta que se cumpla una condición
determinada.
Programas en Tinkercad
1-Digital Write
Para este programa únicamente se uso de un LED, una resistencia y de un Arduino.
En el cual conectamos el LED al Arduino, asimismo ocurrió lo mismo con la resistencia la cual primero cambiamos sus valores a 330 ohmios, a su vez se conecto el LED con la resistencia para dar inicio al programa el cual genera que el LED realice unos pequeños parpadeos
2- Digital Write Avanzado
Para este programa use 14 LEDs y 14 resistencias (todas a 330 ohmios), Arduino y una placa de pruebas
Este programa viene siendo el mismo que el primero pero con la diferencia de que esta vez son mas LEDs y se puede apreciar como todos se prenden y apagan al mismo tiempo
3-Semáforo doble
Para este programa se hizo uso de 6 LEDs (2 verdes,2 rojos,2 amarillos), Arduino, 6 resistencias (todas a 330 ohmios) y una placa de pruebas
Este programa consistió en poner los 6 LEDs de manera que se hiciera un semáforo y mediante cambiando el código hacer que mientras uno de los semáforos este en rojo, el otro estuviera en verde y viceversa
4-Semáforo sencillo
Para este programa use 3 LEDs (rojo,amarillo,verde), 3 resistencias (todas a 330 ohmios), Arduino y una placa de pruebas
Igual que el programa anterior tenemos la forma de un semáforo con los tres colores distintivos con la diferencia que aquí solo tenemos uno
5- Visualizador de 7 segmentos
Para este programa use 8 resistencias, un visualizador de 7 segmentos, un Arduino y una placa de pruebas
Este programa consistía en proyectar en el visualizador números del 0 al 9 consecutivamente obviamente esto haciendo uso de el código del programa de manera que fueran saliendo en orden los números
6- Mover el servomotor
Para este programa use un Arduino y 2 micro-servomotores
Este programa consistía en hacer mover los servomotores, esto se consiguió modificando el código y diciéndole que gire 90 o 180 grados para que empezara a dar vueltas
7- Mover los servomotores
Para este programa use 3 micro-servomotores, un Arduino y una placa de pruebas
Al igual que el programa anterior se trata de hacerlo girar con la diferencia que ahora son 3 y que esta vez fue mas difícil programarlo y haciendo que gire hasta los 180 y de ahí regresarse
8- Pulsador para encender y apagar LED
Para esta practica se uso un pulsador, 2 LEDs, una resistencia (200 ohmios), Arduino y una placa de pruebas
Esta practica como su nombre lo dice tiene que ver con presionar el pulsador el cual al hacerlo los LEDs se encenderán y al soltarlo se apagaran
9- Pulsadores para apagar los LEDs
Para esta practica usamos 3 resistencias (100 ohmios), 2 LEDs, 2 pulsadores, un Arduino y una placa de pruebas diminuta
Esta practica consistía en que al momento de presionar los pulsadores se apagaran los LEDs los cuales se hallaban encendidos
10- Sensor ultrasonico
Para este programa use 3 LEDs(rojo,amarillo,verde), 3 resistencias, un sensor de distancia ultrasonico, un piezo, un Arduino y una placa de pruebas
Este programa consistia en ir moviendo el sensor ultrasonico de manera que dependiendo la posición alguno de los 3 LEDs se iba a prender, si se encontraba fuera del rango ningun LED iba a prender
VIDEO DEL PROYECTO
A continuación se encuentra el video de nuestro proyecto en el cual damos a conocer a detalle el funcionamiento de nuestro carrito, así como su código y los componentes importantes
Para construir el auto utilizamos los siguientes materiales:
Para este parcial hablaremos de los siguientes temas:
De circuitos a tabla de verdad
De circuitos a álgebra booleana
De tabla de verdad a álgebra booleana
De álgebra booleana a tabla de verdad
De álgebra booleana a circuitos
De circuitos a tabla de verdad
Este tema consiste en primero analizar el circuito que se nos presenta y identificar que compuertas lógicas están presentes para poder resolver de manera correcta el circuito, después de haberlo resuelto vamos a usar una tabla de verdad la cual nos sirve para mostrar la salida obtenida de un circuito lógico a las varias combinaciones de entradas, utilizando el 1 como verdadero y el 0 como falso. A la izquierda se enumeran todas las permutaciones de las entradas, y a la derecha se muestra la salida del circuito.
Videos de apoyo:
De circuitos a álgebra booleana
Este tema consiste que al igual que el anterior iniciamos analizando el circuito presente y identificando sus compuertas, después dependiendo de cada compuerta pasaremos las entradas ya se a negada, haremos una suma o multiplicación, así hasta llegar a la salida.
Videos de apoyo:
De tabla de verdad a álgebra booleana
Este tema consiste en primero analizar nuestra tabla de verdad, identificar cuales salidas nos dan 1 y enfocarnos solamente en esas, una vez identificadas procedemos a observar en las entradas cuales marcan 1 y 0, las que marquen 0 significa que se ponen negadas, una vez analizado procedemos a crear nuestra expresión de aquellas salidas que hayan sacado 1 y en ellas poner negada a las entradas que tengan 0.
Videos de apoyo:
De álgebra booleana a tabla de verdad
Este tema es lo contrario al anterior, primero analizamos la expresión que se nos da, recordando que si alguna letra es negada significa 0. Después procedemos a resolver nuestra tabla colocándole a las salidas un 1 a las entradas que concuerden con la expresión y un 0 a aquellas que no concuerden.
Videos de apoyo:
De álgebra booleana a circuitos
Este ultimo tema consiste en analizar nuestra expresión y mediante las compuertas correctas ir creando nuestro circuito de manera que nos de nuestra expresión
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