Aut_trab1_2014

ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MARÍTIMA

M323 – AUTOMAÇÃO

TRABALHO LABORATORIAL Nº1

INTRODUÇÃO AOS

CIRCUITOS DIGITAIS

Por: Prof. Luis Baptista

Prof. Rui Manuel Cabrita

ENIDH – 2013/2014

AUTOMAÇÃO TRABALHO LABORATORIAL Nº1

ENIDH /DEM – 3º Ano da LEMM 1

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 2

2. TRABALHO A REALIZAR ....................................................................................................... 2

3. PROBLEMA A IMPLEMENTAR ............................................................................................. 2

4. RELATÓRIO FINAL ................................................................................................................. 3

ANEXO I – BREADBOARD E ESQUEMA DE LIGAÇÕES DA PLACA ................................. 4

ANEXO II - DATASHEETS (NANDS e NORS) .......................................................................... 5



1. INTRODUÇÃO Este trabalho prático destina-se a ser realizado na unidade de simulação de circuitos electrónicos A-TEK existente no laboratório. Deste modo, os alunos deverão simular o funcionamento dos circuitos ligando as entradas dos circuitos integrados a interruptores e as saídas das funções lógicas a LEDs de sinalização.

2. TRABALHO A REALIZAR Este trabalho introdutório tem como objectivo familiarizar o aluno com a tecnologia electrónica digital e suas particularidades. Para atingir este objectivo, o aluno deve estudar o pinout dos circuitos electrónicos TTL existentes, e seguidamente construir os seguintes esquemas lógicos básicos:

• Função “E” com blocos lógicos NOR; • Função “OU” com blocos lógicos NAND; • Função "OU EXCLUSIVO - XOR" com blocos lógicos NAND; • Função “EQUIVALÊNCIA - NXOR” com blocos lógicos NOR.

Para cada uma das funções a implementar o aluno deve recorrer às propriedades da Álgebra de Boole e verificar o funcionamento das funções lógicas através da simulação das respectivas Tabelas de Verdade. Para mais detalhes ver Capítulo 2 dos apontamentos de Automação. NOTA: Para implementar as funções anteriormente descritas, deve utilizar:

1) Variáveis de entrada: interruptores da bancada de simulação 2) Variáveis de saída: LED’s de sinalização da bancada de simulação

3. PROBLEMA A IMPLEMENTAR Pretende-se adquirir um equipamento que deve ter quadro características A, B, C e D. A existência da característica A pesa 30% na decisão final, a B pesa 30%, a C pesa 20% e a D também 20%. O grau de satisfação do produto é dado pela ponderação destas quatro características. Decide-se pela aquisição caso o grau de satisfação seja superior ou igual a 60% e pela não aquisição se o grau de satisfação for inferior ou igual a 30%. Entre os 30% e os 60% a decisão é indiferente. Por exemplo: Num equipamento com as características A, B e C, o grau de satisfação é 30%+30%+20% totalizando 80% que, sendo superior a 60%, corresponderá decisão pela aquisição. Pretende-se que:

a) Construa a tabela de verdade do circuito descrito no enunciado. Neste caso, a saída é um Led “L” avisador da aquisição do equipamento.

b) A partir do respectivo mapa de Karnaugh determine a função simplificada e desenhe o circuito lógico;

c) Converta algebricamente a função por forma a poder implementá-la usando apenas portas lógicas NAND.

d) Implemente o esquema electrónico da função L em simbologia MIL na bancada A-TEK. (NOTA: utilize apenas elementos lógicos NAND). A saída L deve ser ligada a um led de sinalização.



4. RELATÓRIO FINAL O relatório a apresentar deverá conter as Tabelas de Verdade e os esquemas lógicos dos circuitos realizados nas aulas, relativos a:

• Tabela de Verdade da função lógica “E” e o esquema em simbologia MIL;

• Tabela de Verdade da função lógica “OU” e esquema em simbologia MIL;

• Tabela de Verdade da função lógica XOR e o esquema em simbologia MIL;

• Tabela de Verdade da função lógica EQUIVALÊNCIA e o esquema em simbologia MIL;

• Expressão lógica geral e simplificada da função L descrita pela Tabela de Verdade e o respectivo esquema lógico em simbologia MIL (com NANDS).

Comentários finais:

• O relatório deverá ser realizado por grupos de dois/três alunos. Deverá incluir todos os comentários considerados relevantes para a compreensão do mesmo. Para a realização do relatório, o aluno deverá utilizar o ficheiro com as “Normas para a elaboração de relatórios das aulas práticas”;

• Todos os esquemas deverão ser validados através de simulação no programa

AUTOMATION STUDIO. Os alunos deverão incluir no relatório a entregar, os ficheiros de simulação no programa, bem como o ficheiro em Word com a descrição das experiências laboratoriais. Para mais detalhes acerca do programa AUTOMATION STUDIO, os alunos deverão descarregar os ficheiros de introdução ao software existentes na página web da disciplina;

(http://www.enautica.pt/publico/professores/baptista/autom.htm).

• NOTA IMPORTANTE: Na elaboração do relatório, represente apenas os circuitos reais que implementar no laboratório e não esquemas teóricos obtidos na literatura. É expressamente proibida a utilização de fotocópias de esquemas retirados de livros, apontamentos da unidade curricular ou outras fontes (Internet, catálogos, etc..).



ANEXO I – BREADBOARD E ESQUEMA DE LIGAÇÕES DA PLACA

Figura. Circuito integrado e ligações principais (alimentação / terra).



ANEXO II - DATASHEETS (NANDS e NORS)

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