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Este informe técnico presenta el diseño de un circuito combinacional para un señalizador de juego en una protoboard, utilizando compuertas lógicas y resistencias comerciales. El circuito se diseñó siguiendo las especificaciones obtenidas de las tablas de verdad y los mapas de karnaugh, y su objetivo es representar el funcionamiento de un señalizador de juego que indica con leds de diferentes colores si el jugador gana, pierde o puede repetir la jugada.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Tema: Circuitos y sistemas digitales
1. Objetivo general
Implementar en protoboard un circuito combinacional optimo, usando
fundamentos básicos de sistema digitales, que represente el funcionamiento de
un señalizador de juego.
2. Objetivo especifico
Diseñar y construir el circuito combinacional del señalizador de juego en una
protoboard, utilizando compuertas lógicas y resistencias comerciales, de acuerdo
con las especificaciones obtenidas de las tablas de verdad y los mapas de
Karnaugh.
3. Planteamiento del problema
Se tiene una máquina de apuestas, la cual dispone de un señalizador de juego
que indica con un led de color verde si el jugador gana, con un led de color rojo
en caso de que el jugador pierda y con un led de color amarillo si se le permite
repetir la jugada. El juego consiste básicamente en un acumulado de fichas que
se incrementa o disminuye, según el valor entregado por un contador aleatorio,
el cual se pulsa para realizar una jugada. En la Tabla 1 se indican los porcentajes
ganados o perdidos.
Diseñar un circuito combinacional que represente el funcionamiento del
señalizador de juego y que encienda, según corresponda, los leds indicados. Los
porcentajes ganados o perdidos no deben ser representados en la salida del
circuito digital. Combinaciones no contempladas no encienden ningún led
Tabla 1
Señales generadas por el contador aleatorio
SOP
8,9,10,
SOP
= m
8
9
10
11
SOP
'
'
'
'
'
'
'
'
SOP
SOP
'
'
'
SOP
'
Parte en la que Pierde
Tabla 4
Tabla de verdad del circuito de juego cuando gana.
SOP
2,3,4,5,6,
SOP
= m
2
3
4
5
6
7
SOP
'
'
'
'
'
'
SOP
'
'
'
'
'
'
'
'
SOP
'
'
'
'
'
SOP
'
'
'
'
SOP
'
'
'
SOP
'
'
SOP
'
Parte en la que repite
Tabla 5
Tabla de verdad del circuito de juego cuando Repite.
SOP
12,13,14,
SOP
= m
12
13
14
15
SOP
'
'
'
'
SOP
'
'
'
SOP
SOP
SOP
SOP
Mapa de Karnaugh
La tabla de Karnaugh se presenta como una representación bidimensional de la
función que se busca simplificar. Cuando la función se expresa inicialmente
como una tabla de verdad, la tabla de Karnaugh actúa como una forma
alternativa de visualizar esa información en un formato 2D. Dado que la tabla de
verdad de una función con n variables implica 2n filas, la tabla de Karnaugh
SOP
'
'
'
'
Tabla 6
Mapa de Karnaugh cuando repite.
00 01 11 10
00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 1 1 1 1
10 0 0 0 0
f = AB
Diagrama de bloques
Figura 1
Diagrama de bloques del circuito del juego.
Calculo de la resistencia
Figura 2
Valores comerciales de resistencias.
Fuente: Tomada de Electrónica, por Rocucci 2017
Data Sheet Puerta OR 74HC
Figura 3
Data Sheet 74HC32.
Fuente: Tomada de All Data Sheet , por Philips 2003.
Figura 4
Data Sheet 74HC08.
Fuente: Tomada de All Data Sheet, por Philips 2003.
5. Diagrama eléctrico
Obtenido las tablas de verdad realizamos el diagrama del circuito
6. Lista de elementos
7. Conclusiones y recomendaciones
o Conclusiones
- El uso de la metodología de diseño basada en tablas de verdad y mapas de
Karnaugh facilitó la implementación eficiente del circuito combinacional del
señalizador de juego.
- La simplificación algebraica mediante la aplicación de la lógica booleana
permitió reducir la complejidad del circuito, optimizando el número de
compuertas lógicas utilizadas y mejorando su rendimiento.
- La elaboración del diagrama eléctrico a partir de las tablas de verdad facilitó
la comprensión visual del circuito, siendo una herramienta valiosa durante la
fase de construcción en la protoboard.
o Recomendaciones
manera las operaciones obtenidas de la tabla de verdad y así simplificar lo
más posible el circuito
la práctica en el laboratorio
la protoboard y del esquema eléctrico para facilitar la identificación de
posibles errores y simplificar futuras modificaciones o mejoras
Burghardt, J. (14 de septiembre de 2013). BOok Down. Obtenido de BOok Down:
https://bookdown.org/alberto_brunete/intro_automatica/mapa-de-karnaugh.html
Pasosporingenieria. (16 de Octubre de 2020). Youtube. Obtenido de Youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=RpBlYf9STzY
Philips. (25 de Julio de 2003). Alldata sheet. Obtenido de Alldata sheet:
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/download/15524/PHILIPS/74HC08.html
Philips. (Diciembre de 2003). AllDataSheet. Obtenido de AllDataSheet:
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/98369/PHILIPS/74HC32.html
Philips. (25 de Julio de 2003). ALLDATASHEET. Obtenido de ALLDATASHEET:
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/download/15523/PHILIPS/74HC04.html
Rocucci, A. (5 de febrero de 2017). electrontools. Obtenido de electrontools:
https://www.electrontools.com/Home/WP/valores-comerciales-de-resistencias/
