Trabajo Final 2020

UNIDADES 1, 2 Y 3.
POS TAREA - PRUEBA OBJETIVA ABIERTA
Grupo:
212030_28
Presentado por:
Laura Karina Quintero Struss
Cód.: 1.093.756.282
Presentado a:
Freddy Tellez
(Tutor)
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD
20 de Abril de 2019
Cúcuta, Norte de Santande

INTRODUCCION
La física electrónica abarca un gran espectro de utilidad con respecto a la

automatización, optimización, configuración y manejo de procesos que se dejen
automatizar, por ejemplo, el ingreso a instalaciones, seguridad de un edificio, control de
maquinarias industriales y tecnológicas, sistemas eléctricos, hidráulicos, sistemas
térmicos, entre mucho más. Con el fin de mejorar nuestro manejo en este tipo de
tecnologías y mejorar las soluciones, desde la guía y el curso se propone la situación
de la automatización del funcionamiento de los semáforos mediante máquinas de
estados y dispositivos digitales; construyéndolo y estructurándolo con el objetivo de un
buen servicio de movilidad para los automóviles que circulan en las carreteras, y
también para los transeúntes que buscan cruzar las calles de manera segura.
Ejercicio 1 Revisión teórica

 El estudiante propone tres palabras claves consultadas de las referencias
bibliográficas mencionadas en el numeral del ejercicio 1, estas palabras claves
deben ser diferentes para cada estudiante.
PALABRA CLAVE DEFINICION REFERENCIA

Resolución por mallas Permite determinar la corriente o la Catalán, S. (2014).
tensión de cualquier elemento de un Página 34
circuito plano
Latch Es un dispositivo secuencial que Leyva, G. (2015)
monitorea sus entradas y modifica Pag. 71
sus salidas continua e
independientemente de la señal de
reloj.
Factor de carga a la Relación entre la carga media en un José, G. (2010).
entrada sistema durante un periodo Pag. 26
especifico de tiempo y la carga
máxima que se produzca en ese
periodo
Condiciones para cruce con dos semáforos.

 Cuando pasen 3 segundos el led rojo debe cambiar al led amarillo,
este debe durar encendido 1 segundo. Después de esto el led verde
debe prender y durar 5 segundos.
 Mientras esté en verde el semáforo 1 de un cruce, el semáforo 2 debe
estar en rojo. Trascurrido el tiempo determinado para que cambie a
verde el semáforo 2 debe estar en verde y el semáforo 1 en rojo.
 Se debe visualizar en un display el conteo del tiempo que está
encendido cada led.
 Simular el circuito y presentarlo con el documento final siguiendo las
instrucciones en la guía.
Solucion:
Se va a hacer uso de máquinas de estado para resolver el problema planteado de
automatizar dos semáforos.
El tipo de máquina de estado que se va a implementar es de tipo Moore ya que

dependiendo de alguna entrada se tendrá un determinado estado t por lo tanto
tendremos salidas específicas.
Las etapas del circuito son:
En la siguiente tabla se muestra la solución de la etapa de máquinas, ya que a

consideración es la más difícil.
ESTA SEMAFO SEMAFO
DO RO 1 RO 2
00 100 001
01 010 001
10 001 100
11 001 010
Donde los números de 3 bits del semáforo 1 y semáforo 2 corresponden a los colores
de los bombillos del semáforo.
Verde, amarillo y rojo respectivamente.
El semáforo 1 corresponde al cruce principal, es decir, un semáforo que trabaje en

intervalos equivalentes. Cabe resaltar que en ningún instante los semáforos van a tener
los mismos colores, es decir verde-verde, rojo-rojo o amarillo-amarillo.
En la imagen anterior tenemos las variables de estado de nuestra máquina de estados.
Donde Z1, Z2 y Z3 son los valores del tiempo que nos piden que deban tener cada
bombillo. Los valores son 1, 2, 3 y 5 segundos. Z2 sucederá en el momento de que el
contador de ‘1’, Z3 sucederá en el momento de que la salida del contador sea 2 o 3 o 4
y Z3 se volverá un 5.
Ahora, lo que tenemos a continuación es una tabla de excitación para una flip flop tipo
D para con ella sacar las ecuaciones de nuestra máquina de estados.
Estado Estado
actual futuro Salida
Q1 Q0 Q1 Q0
0 0 0 0 Z2+Z1+Z3
0 0 0 1 Z2’Z3’Z1’
0 1 0 1 Z2
0 1 1 0 Z2’
1 0 1 0 Z2+Z1+Z3
1 0 1 1 Z2’Z3’Z1’
1 1 1 1 Z2
1 1 0 0 Z2’
A partir de la tabla obtenemos dos ecuaciones:
D 0=T´ 2 T´ 3 T́ 1 Q́ 1 Q́ 0 +T 2 Q 0 Q́ 1+ T́ 2 T́ 3 T́ 1 Q́ 0 Q́ 1 +T 2 Q0 Q 1
D1=T´ 2 Q 0 Q́1 + ( T 1+T 2 +T 3 ) Q1 Q́ 0+ T´ 2 T́ 3 T́ 1 Q́ 0 Q́ 1 +T 2 Q0 Q1
Con estas ecuaciones ya podemos construir nuestra máquina de estados para nuestro
circuito.
A continuación, se describirá el circuito etapa a etapa:

Etapa 1: Contador.
Se encarga de realizar el conteo de los tiempos del semáforo.
Etapa 2: Máquinas de estados

Permite controlar las entradas de la máquina de estado.
Etapa 3: Demultiplexor
Se encarga de traducir la información proveniente de la máquina de estados para que

los semáforos permuten según las condiciones iniciales
Semáforo 1
Semáforo 2.
Etapa 4: semáforos
En esta etapa tenemos los dos semáforos conectados a transistores en corte y

saturación.
Que en general se tendría el circuito completo como:

CONCLUSIONES
 Cuando se realiza uso de las máquinas de estado es posible prever el

comportamiento del circuito en estados anteriores y futuros, con lo cual es
posible determinar el proceso que se requirió para la realización de la
conmutación entre los semáforos.
 Cuando se procedía a realizar el análisis para el diseño del circuito tomó
demasiados recursos en la simulación debido a que se limitó la programación de
los semáforos a compuertas y flip flops.
 Con el diseño e implementación de este trabajo es posible determinar que a
través de cambios de estados por las máquinas de estado respectivas, es
posible controlar un sin número de procesos de control sin la necesidad de
recurrir a microcontroladores o microprocesadores.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] E. H. Miller, “A note on reflector arrays”, IEEE Trans. Antennas Propagat.,

Aceptado para su publicación.
[2] Maquinas de Estado. Recuperado de:

https://es.slideshare.net/_05mauricio/maquinas-de-estado-25782130?
from_action=save
[3] Circuitos Electrónicos Digitales. Recuperado de:

https://www.dte.us.es/docencia/etsii/gii-is/circuitos-electronicos-digitales/grupo-
5/Tema6-CircuitosSecuencialesSincronos.pdf
[4] Introducción a Sistemas Digitales. Recuperado de:

http://www2.elo.utfsm.cl/~lsb/elo211/clases/intro.pdf
[5]Control Toolbox (6.0), User´s Guide, the Math Works, 2001, pp. 2-10-2-35.

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La física electrónica abarca un gran espectro de utilidad con respecto a la

Ejercicio 1 Revisión teórica

PALABRA CLAVE DEFINICION REFERENCIA

Condiciones para cruce con dos semáforos.

El tipo de máquina de estado que se va a implementar es de tipo Moore ya que

Las etapas del circuito son:

En la siguiente tabla se muestra la solución de la etapa de máquinas, ya que a

Verde, amarillo y rojo respectivamente.

El semáforo 1 corresponde al cruce principal, es decir, un semáforo que trabaje en

En la imagen anterior tenemos las variables de estado de nuestra máquina de estados.

A partir de la tabla obtenemos dos ecuaciones:

D1=T´ 2 Q 0 Q́1 + ( T 1+T 2 +T 3 ) Q1 Q́ 0+ T´ 2 T́ 3 T́ 1 Q́ 0 Q́ 1 +T 2 Q0 Q1

A continuación, se describirá el circuito etapa a etapa:

Se encarga de realizar el conteo de los tiempos del semáforo.

Etapa 2: Máquinas de estados

Se encarga de traducir la información proveniente de la máquina de estados para que

En esta etapa tenemos los dos semáforos conectados a transistores en corte y

Que en general se tendría el circuito completo como:

 Cuando se realiza uso de las máquinas de estado es posible prever el

[1] E. H. Miller, “A note on reflector arrays”, IEEE Trans. Antennas Propagat.,

[2] Maquinas de Estado. Recuperado de:

[3] Circuitos Electrónicos Digitales. Recuperado de:

[4] Introducción a Sistemas Digitales. Recuperado de:

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