Resolució de problemes

PROBLEMA 1.- EL TENDAL

Disposem d’un tendal a la terrassa d’un àtic per controlar la tª a l’interior durant l’estiu. El motor que desplega el tendal està controlat pels següents elements d’entrada: un sensor de llum solar A (0=núvol o fosc, 1=sol), un sensor de tª a l’interior del pis B (0=tª baixa, 1=tª excessiva), i un sensor de vent C (0=vent fluix,1=vent excesiu). El tendal es desplega sempre que faci sol i la tª interior sigui baixa. En cas contrari queda plegat. Per seguretat, quan el vent és excessiu haurà d’estar sempre plegat.

Fes la taula de veritat i el circuit lògic corresponent.

PROBLEMA RESOLT 2

Es vol instal·lar un sistema d'alarma en una vivenda format per dos sensors d'alarma (a i b) un en cada finestra, i un interruptor de l'alarma. 

Quan el sistema està actiu (s'acciona l'interruptor), un senyal del timbre sona si s'obri una o les dues finestres. Si el sistema no està activar, el timbre no sonarà encara que s'obri alguna de les finestres. 

Realitzem la taula de la veritat, i obtenim la funció canònica de la suma de productes:

Ara, dissenyem el circuit amb portes lògiques AND, OR i NOT:

PROBLEMA 3.- VARIABLES BINARIES

Dissenya la taula de veritat i l’esquema d’un circuit de tres entrades A2, A1 i A0, que corresponen als tres dígits binaris d’un número, i amb una sortida S tal que si el número binari és igual o superior a 6 es posa a 1; en cas contrari es posa a 0.

PROBLEMA 4.- SISTEMA D'ALARMA 2

L’objectiu d’aquesta activitat és dissenyar un sistema realístic mitjançant portes lògiques.

Una alarma ha d’activar-se quan 4 interruptors A, B, C i D compleixen alguna de les següents condicions:

• A i B accionats, C i D en repòs. (1 1 0 0)

• A i D accionats, B i C en repòs. (1 0 0 1)

• B i C accionat, A i D en repòs. (0 1 1 0)

• C accionat, A, B i D en repòs. (0 0 1 0)

• A accionat, B, C i D en repòs. (1 0 0 0)

• A, B i D accionats, C en repòs. (1 1 0 1)

Es demana:

1. Taula de veritat.

2. Dissenys amb portes lògiques.

3. Mapa de Karnaugh i expressió lògica mínima.

(SOLUCIÓ A LES ACTIVITATS EXTRA)

PROBLEMA 5.- DOS SISTEMES EN UN

Ara hem de dissenyar un sistema domòtic mitjançant el qual el pretén millorar el confort tèrmic i lumínic d'un espai, i ho farem de la següent manera:

• Si hi ha presència i temperatura baixa per sota de 20 graus s'encendrà un calefactor, excepte si la finestra és oberta.

• Si també hi ha presència i es fosc, bé sigui pels núvols o perquè s'inicia el vespre, s'encendrà una bombeta.

He de dissenyar el circuit amb portes AND, OR i NOT.

PLANTEJAMENTS DE SISTEMES ON S'APLIQUEN CIRCUITS INTEGRATS AMB PORTES LÒGIQUES

🔧 1. Màquina industrial de tall làser

Una màquina de tall làser pot posar-se en funcionament en dues situacions:

• Quan el protector de seguretat és al seu lloc, el material està correctament col·locat i s’ha premut el botó d’activació, encara que hi haja una petita avaria.

• Quan el protector i el material estan en condicions, i no hi ha cap avaria, la màquina pot fer un mode de prova sense necessitat de prémer el botó.

En qualsevol altra situació, la màquina no ha de funcionar.

🏗 2. Grua de construcció

Una grua pot moure càrrega si es dona alguna d’aquestes situacions:

• El gruísta ha autoritzat el moviment, el pes està dins del límit i no hi ha cap operari dins de la zona de risc, fins i tot si fa una mica de vent.

• Quan no fa vent i no hi ha operaris a prop, pot moure càrrega de forma automàtica si el pes és adequat, encara que el gruísta no haja autoritzat expressament.

En la resta de casos, la grua ha d’estar aturada.

🚛 3. Camió cisterna

El sistema d’alarma d’un camió cisterna s’activa en aquests casos:

• Quan el dipòsit té un nivell de combustible massa elevat i, alhora, es detecta una fuita.

• Quan el motor està en marxa i el conductor no es troba dins la cabina, encara que no hi haja fuita.

Si no es compleix cap d’aquestes condicions, l’alarma ha de romandre apagada.

🏠 4. Alarma d’una vivenda

L’alarma d’una casa s’activa en dues situacions:

• Quan la porta principal és oberta, el sensor de moviment detecta presència a dins i l’alarma està armada.

• Quan alguna finestra està oberta i l’alarma està activada, encara que no es detecte moviment.

En la resta de casos, el sistema ha de romandre inactiu.

🎡 5. Atracció de fira

Una atracció pot posar-se en marxa en les condicions següents:

• Quan els cinturons de seguretat estan cordats, les barres de seguretat estan tancades, les portes d’accés estan bloquejades i l’operador ha premut el botó d’inici.

• Quan no hi ha passatgers dins l’atracció, però l’operador vol fer una prova de funcionament amb les portes tancades.

En qualsevol altra situació, l’atracció no pot iniciar-se.

✈️ 6. Tren d’aterratge d’un avió

El tren d’aterratge d’un avió es desplega en aquestes situacions:

• Quan el pilot ha activat el mecanisme, l’avió vola a poca altura i no es detecta cap error en el sistema.

• Quan hi ha una fallada en el sistema, però l’avió es troba volant baix i a velocitat reduïda, el tren es desplega automàticament per seguretat.

En altres casos, el tren d’aterratge es manté recollit.