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19/06/2006 #1


Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
hola quisiera saber donde puedo encontrar los planos para hacer un semaforo con compuertas logicas, es para probarlo en un proyect board, y me gustaria que fuera de compuertas AND.

grasias y espero sus respuestas.
20/06/2006 #2


Semaforo con compuertas logicas
El diseño de un semaforo con compuertas logicas responde a la logica de un circuito secuencial. Los pasos para realizar un diseño como el que requires son:

1) Realizar un diagrama de estados. Supongamos que el semaforo tenga la siguiente secuencia: ROJO - ROJO/AMARILLO - AMARILLO - VERDE - VERDE/AMARILLO -ROJO.
Tendrias asi los siguientes estados: 100 - 110 - 010 - 001 - 011 - 100. Son cinco estados diferentes. Cada bit representa el encendido de una luz del semaforo respetando el orden ROJO-AMARILLO-VERDE.

2) Determinar el numero de flip-flops necesarios. En este caso, necesitaras 3 FF, ya que los estados diferentes son 5. La forma de determinar esto es: 2 elevado a la n, debe ser mayor o igual que N.
Donde n= numero de FF y N= numero de estados diferentes. En nuestro caso, 2 elevado al cubo (o sea, ocho), es mayor que (cinco).

3) Elegir el tipo de flip-flop con el que vas a trabajar. Aqui no hay problema, pues cualquier tipo de flip-flop sirve para el diseño (tambien es posible convertir un FF determinado en otro, muy facilmente), sin embargo conviene utilizar flip-flops de una sola entrada; por ejemplo los de tipo D. La respuesta es muy simple: te conviene usar un flip-flop de una sola entrada porque solo vas a necesitar una red combinacional que controle los flip-flop, de modo de obtener la secuencia deseada (la del diagrama de estados).
Tal como tu lo planteas, si no puedes o no deseas utilizar FF, los mismos puedes hacerlos facilmente con compuertas logicas.

4) Para el diseño de las redes combinacionales que van a manejar las entradas de los 3 FF tenes que utilizar las tablas de excitacion de los FF elegidos previamente. En este caso, la correspondiente al FF "D". Asi obtendras una tabla como la que sigue:

Dr Da Dv SalidaQr SalidaQa SalidaQv
1 0 0 1 1 0
1 1 0 0 1 0
0 1 0 0 0 1
0 0 1 0 1 1
0 1 1 1 0 0

Ten en cuenta que las redes combinacionales manejan las entradas de los FF (para que los mismos logren la secuencia pautada), por lo que para el diseño de las mismas, Dr, Da y Dv (entradas de los FF) son las salidas de tu tabla de verdad, y Qr, Qa y Qv (salidas de los FF) son las variables de entrada. Tendras que realizar 3 mapas de Karnaugh, uno por cada salida (Dr, Da y Dv), a fin de simplificar la funcion e implementar el circuito de las redes.
Por ultimo, este es un circuito secuencial sincronico. Todos los FF estan sincronizados por un mismo reloj. Con un circuito oscilador basico (el 555 funcionando en modo astable, por ejemplo) podes hacer el circuito de reloj, cuya frecuencia podras ajustar a voluntad. La salida del 555 la conectas a cada una de las entradas de CLOCK de los FF.
En cuanto a las luces del semaforo, las mismas las conectas a las salidas Qr, Qa y Qv de los flip-flops.
Espero te haya sido de utilidad. Cualquier cosa, avisame.
Un cordial saludo.
21/06/2006 #3


grasias la verdad que me fue de mucha ayuda.
07/04/2007 #4

Avatar de maikol

Un semáforo en condiciones (3 colores, el naranja parpadeando antes de ponerse a verde...) es muy engorroso de hacer con puertas únicamente. Aún así si estás interesado puedo pensar algo ya que me parece algo chulo para poner al lado de la mesa y conectar cuando estés aburrido .

He diseñado uno tan sencillo de montar como simple de funcionamiento. Sólo puedes usar verde y rojo (poner otro color sería un tanto más complicado), pero creo que funciona.

Los NOT de la izquierda sirven para crean un pulso cuadrado (sin necesidad de usar el 555); configurado a 2 o 3 segundos bastará para que los playmobil no se impacienten al volante. Lo siguiente es la báscula RS, que irá cambiando (hay entre medias otro NOT para conseguir esto) según el reloj, por lo que las patas Q y ¬Q es van alternando indefinidamente. Como la salida de estos integrados no suelen dar mucha corriente (y con CMOS menos todavía) hay un transistor BJT (por ejemplo un BC107/SC107) para que luzcan a 10-20 mA. Calcula la resistencia Rd para esa corriente. Espero que te guste.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png semaforo_604.png (18,9 KB (Kilobytes), 1736 visitas)
12/04/2007 #5

Avatar de maikol

He estado probando configuraciones para ver qué tal funcionaba. He suprimido la báscula RS porque en realidad no hace falta, sólo que como se drena demasiada corriente para iluminar el LED (a pesar de que el transistor hace lo que puede, aunque se pueden usar super-beta o algún modelo de mayor ganancia en corriente) he tenido que pasar por otra puerta la señal para evitar precisamente que se debilitara (no se puede sacar directamente corriente de la señal de reloj).

La configuración del reloj da unos 5 o 6 segundos a ambos colores. Le he puesto además una resistencia distinta a cada LED. Todo el circuito se hace con un integrado 4069, 3 resistencias, un condensador y un par de transistores. ¡ Un saludo!
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png semaforo_302.png (19,6 KB (Kilobytes), 1383 visitas)
13/01/2010 #6

Avatar de ecpichardo

Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
Este semáforo consta de 4 caras y se manejara de 1 ciclo por cara a la vez o sea que la cara 1 comienza en verde y las otras 3 están en rojo, dura 3 oscilaciones y cambia a amarillo, dura 1 oscilación y cambia a rojo e inmediatamente cambia de rojo a verde en la cara 2. hace el ciclo verde, amarillo rojo de nuevo y cambia de rojo a verde en la cara 3 e igualmente para la 4 al finalizar la cara 4 comienza el ciclo de nuevo.

NOTA la luz verde tiene 2 led que deberán prender al mismo tiempo, aunque en el circuito solo tiene uno, pero cada cara del semáforo deberá verse así:

( R ) para el rojo
( A ) para el amarillo
( V ) para el verde
(<-) para la flecha de doblar a la izquierda que debe prender y apagar junto con el verde

COMENCEMOS!!!!!!!!!

1er paso hacer la tabla de verdad para las 12 luces y el estado que deberían tener en cada oscilacion (estas son las salidas). para las salidas use 3 tiempos para cada luz verde, 1 tiempo para cada luz amarilla, la luz roja queda encendida los demás tiempos en que no estén encendidas ni la luz verde ni la amarilla.

NOTA el total de tiempos se calcula así:
3 tiempos por 4 luz verde = 12 + 1 tiempo por 4 luz amarilla= 16 tiempos (las luces rojas no se calculan sus tiempos de encendido y apagado dependen de las luces verdes y amarilla, o sea están dentro de los estados de las otras luces porque encenderán o apagaran al mismo tiempo que se este realizando el ciclo verde/amarillo )
(ver archivo xls adjunto)

2do paso hacer la tabla de excitación de los flip flop. según el estado actual y el estado siguiente y la tabla de excitación para el JK (ver archivo xls adjunto)

3er paso para saber cuantos flip flops debemos usar se aplica la siguiente formulita:

2potencia a la n - 1= 2 a la 4 - 1 =15
o sea que necesito 4 flip flop para poder contar de 0 a 15 (mis 16 estados que necesito). en otras palabras n= al numero de flip flop que voy a necesitar.

4to paso hacer el mapa de karnaugh tanto para los flip flop como para la tabla de verdad.
para este paso me auxilie de un programa freeware que se llama karma. aunque se hacer el mapa, pero es mas fácil hacerlo por el programa. este programa es excelente!!!!!

BIEN!!!!!!!

hasta ahora tengo:

1 la tabla de verdad de los estados de las luces de cada semáforo
2 la tabla de excitación del JK
3 la cantidad de flip flop que voy a utilizar
4 los 2 mapas de karnaugh (el de la interconeccion de los flip flop y el de los estados de las luces)

En el archivo XLS adjunto estan las tablas de verdad y la tabla de exitacion del JK

Ahora manos a la obra, VAMOS A HACER EL CIRCUITO!!!!!

1er paso hacer un circuito astable con un 555 para usarlo como oscilador. Cada oscilacion marca un tiempo.

(ver archivo adjunto) y cambie el capacitor de 10uF a uno de 4.7uF, la resistencia de 150k por una de 4.7k o 4k y la otra resistencia por una de 150k y debera oscilar a 1 segundo.

2do paso al haber terminado el mapa de karnaugh del JK obtenemos la interconeccion de estos. en este caso solo necesite un IC de compuertas AND (74f11)

3ro conecte un IC de compuertas NOT (74c04) para obtener las salidas negadas

HASTA AQUI LA PRIMERA PARTE DEL CIRCUITO


la segunda parte del circuito es de solo compuertas lógicas, para esto utilice:
2 IC OR de 2 entradas 7432
2 IC AND de 4 entradas 7421
3 IC AND de 3 entradas 7411

su interconexión se debe al mapa de karnaugh de la tabla de verdad de los estados



BUENO, ESPERO LE SEA DE PROVECHO, PARA ESTE CIRCUITO DURE 1 MES Y 15 DIAS EN HACERLO Y TODO PORQUE EL IC 7473 QUE UTILICE SE DEBIA CONECTAR EL PIN CLR DE CADA FLIP FLOP AL VOLTAJE QUE NO LO ESTABA HACIENDO

ESPERO QUE LAS PERSONAS QUE LEAN ESTE ARTICULO VALOREN EL ESFUERZO Y NO SOLO COPIEN EL CIRCUITO PARA HACERLO, SINO QUE LO HAGAN DESDE EL PRINCIPIO INCLUYENDO TODAS LAS TABLAS PARA QUE APRENDAN COMO YO HE APRENDIDO.

GRACIAS Y ESPERO SUS CRITICAS CONSTRUCTIVAS

NOTA EL CIRCUITO ES PARA ELECTRONIC WORKBENCH5
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: rar Proyecto Semaforo Tabla de Verdad.rar (34,6 KB (Kilobytes), 2966 visitas)
13/01/2010 #7

Avatar de g.corallo

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
es de 2 leds??' no seria mejor con unas compuertas o un 4017 asi se podria aumentar o reducir el tiempo de enecedido
13/01/2010 #8

Avatar de ecpichardo

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
el semafor es de 3 leds por cara y de 4 caras, le añado un cuarto led a cada cara conectado para que encienda con el verde de su respectiva cara que va a hacer la funcion de la flecha de giro a la izquierda.

Se que el 4017 es un contador de decadas y divisor, pero el proyecto de la uni especifica que los componentes que debo utilizar son :

el 555 y el FF 7473

para las compuertas AND utilice 2 tipos la 7411 de 3 inputs y la 7421 de 4 input

para las compuertas OR utilice la 7432 de 2 inputs

y para la compuerta NOT utilice la 7404

se me olvido, para aumentar o disminuir el tiempo de oscilacion y asi se aumenta o disminuye en proporcion los tiempos de los leds del semaforo, puedes disminuir o aumentar el capacitor de 4.7uF del circuito astable del 555.

Lo que siempre sera es que el verde durara 3 veces mas que el amarillo
18/01/2010 #9

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
Hola eball: Me gusto tu post hasta que... te saltaste la resolucion de los mapas de Karnaugh. Debiste resolver al menos uno para una mejor ilustracion y luego introducir
el programa que usaste, indicando cómo se usa... y si es freeware, cúal es el link ?.

Algo no entend¡, escribiste: "la cara 1 comienza en verde y las otras 3 estan en rojo...". Observé‚ un semaforo de interseccion y nunca presentó ese estado, lo que si se ve es que las luces verdes en las caras opuestas estan en verde para permitir el flujo entre dos de los caminos, los que estan enfrentados... mira el gif animado que te hice.

En cuanto a ajustar la velocidad del oscilador (LM555) tu dices que se puede hacer cambiando el condensador pero creo que es mas practico hacerlo con un potenciometro en la red RC del LM555 que produce la oscilacion. Salu2.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif semaforo.gif (130,6 KB (Kilobytes), 339 visitas)
19/01/2010 #10

Avatar de ecpichardo

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
hola tecnogirl, aqui te va lo que pides:

adjunto hay una forma explicita con graficas para que veas el funcionamiento del semaforo

y este es el link donde encontre el programa karma:

http://r-luis.xbot.es/edigital/ed06.html

la pagina donde esta el link afortunadamente es una explicacion muy buena de como se agrupa en los mapas de karnaugh.

espero te sirva, es mas NO!!!, se que te va a servir

y cualquier cosa sigue preguntando, o haciendo criticas constructivas

cuidate
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg semaforo.JPG (44,8 KB (Kilobytes), 585 visitas)
20/01/2010 #11

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
Ahhh, muy bien. Salu2.
29/05/2010 #12


Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
no se hacer la tabla de verdad de las luces...... como las ago?
30/05/2010 #13
Moderador

Avatar de Chico3001

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
Comienza leyendo en este tema... da una buena explicacion de que hacer...

Como hacer un Decodificador
31/05/2010 #14

Avatar de ecpichardo

Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
hey hey hey dijo: Ver Mensaje
no se hacer la tabla de verdad de las luces...... como las ago?
quisiera saber si solo te interesa la tabla de verdad o tambien los mapas de karnaugh o tambien la tabla de exitacion del jk que no es lo mismo ni es igual........ respondeme y antes que todo, hechale un vistazo a la explicasion paso a paso que hice al principio de este foro

salu2

hey hey hey dijo: Ver Mensaje
no se hacer la tabla de verdad de las luces...... como las ago?
quisiera saber si solo te interesa la tabla de verdad o tambien los mapas de karnaugh o tambien la tabla de exitacion del jk que no es lo mismo ni es igual........ respondeme y antes que todo, hechale un vistazo a la explicasion paso a paso que hice al principio de este foro

salu2

DE TODAS FORMAS AQUI VA UNA EXPLICACION SENCILLA DE LA TABLA DE VERDAD

Imaginemos que tenemos un semaforo de 1 sola cara. sabemos que un semaforo comun tiene 3 luces por cara, ROJA, AMARILLA y VERDE.

Imaginemos que para hacer nuestro semaforo haremos un circuito astable con un 555 que oscile 1 vez por segundo. Eso significa que el estado del semaforo cambiara cada segundo.

Ahora bien, la tabla de verdad de los estados se hace para poder calcular que luz estara encendida en X segundo u oscilacion.

A continuacion una tabla de verdad con 10 oscilaciones de a 1 segundo por oscilacion.
(ver adjunto)

En la columna
OSC= Nos muestra el segundo u oscilacion, no se toma en cuenta para el calculo
R, A, V = ROJO, AMARILLO, VERDE
ESTADOS= Que esta pasando en ese segundo

mientas mas leds agreguemos, mas columnas debemos agregar a la tabla de verdad y mientras mas larga sea la secuencia, mas filas debemos agregar. O sea que en un semaforo de 2 caras y 3 luces por cara habrian 6 leds y el mismo numero de columnas.

Y si lo que queremos es hacer un ciclo donde el verde dure 30 segundos el amarillo 5 y el rojo 50, pues debe tener 85 filas, donde:


1 - 30..........0 0 1
31 - 35........0 1 0
36 - 85........1 0 0

CUALQUIER DUDA AVISA Y

NO DEJES DE HACER TUS CRITICAS CONSTRUCTIVAS
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: zip TABLA DE VERDAD.zip (3,9 KB (Kilobytes), 596 visitas)
31/05/2010 #15


Respuesta: Semaforo con 555, flip flop JK, y compuertas logicas
que onda gracias por la explicacion.... si nadamas tenia duda de la tabla de luces pro ya entendi... de nuevo gracias y saludos
04/08/2010 #16


circuito de semáforo no funciona correctamente
Hola! Tengo un problema con un semáforo...

El circuito consiste en que el semáforo se cambiará a rojo cuando el switch cambie de posición. El switch se puede presionar en cualquier momento.

Por alguna razón en mi diagrama las salidas Q de los flip-flops de la luz Roja, Amarilla, y Verde no sirven, mientras que la salida negada si. QUE ESTA PASANDO?!?!?!

adjunto el archivo el cual hice en LiveWire... No sé si necesitarán ver también la tabla de verdad y todo lo demás... Me estoy voliendo LOCA! por favor ayuda :(

Gracias!!!

proyecto en clase.zip
04/08/2010 #17


Respuesta: ayuda con un semaforo por favor!!!!
Por favor, envía el archivo en .JPG o .PDF para que podamos verlo los que no tenemos livewire
04/08/2010 #18


Respuesta: ayuda con un semaforo por favor!!!!
perdon, al parecer photobucket comprimio la imagen un poco... en fin, aca estan las ecuaciones que use.

JR = R'A'VX + R'AV'
KR = RA'V'X'


JA = R'A'VX'
KA = R'AV'

JV = RA'V'X'
KV = R'A'V

JX = RA'V'X + R'A'VX + R'AV'X
KX = RA'V'X' + R'A'VX' + R'AV'X'

X es la variable que representa el botón que necesito presionar...

Si logran ver los puntitos rojos en las salidas por ejemplo de Q' en el FF R, V, A.. significa que esta pasando corriente por ellos... porque será que en la salida Q no ocurre lo mismo? no me lo explico...
04/08/2010 #19


Respuesta: circuito de semáforo no funciona correctamente
Hola, acabo de revisar tu circuito y si bien no lo comprendo al 100% te puedo decir que creo exsite un problema con la X ya que mencionas que es el switch pero en tu diagrama aparece como un flipflop, y las Q's de ese flipflip esta conectadas entre si, creo ese seria un problema, abria que revisar que sucede si se cambia esa parte...
04/08/2010 #20


Respuesta: circuito de semáforo no funciona correctamente
ah si.. eso ya lo habia notado... por eso era que no se encendian las 2..

ayyy no se que hacer. :(
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