Exp4.5 - Controle de uma Ponte Rolante

Objetivos

• Analisar as etapas de elaboração de um circuito combinacional usado para controlar os movimentos de uma ponte rolante.

• Usar a tabela-verdade para descrever a lógica do sistema de controle.

• Implementar o circuito usando portas lógicas.

Preparação

Conceitos

1) Projeto

Sistema digital para controlar os movimentos de uma ponte rolante.

a) Descrição do sistema

Deseja-se construir um circuito lógico para controlar os movimentos de uma ponte rolante, que se restringem em movimento para a esquerda e movimento para a direita.

Os movimentos são controlados através de um painel que contém dois botões normalmente abertos. Um deles serve para movimentar o carro da ponte para a esquerda e o outro para a direita. Como medida de segurança, nas extremidades devem ser instalados sensores de fim de curso.

b) Variáveis de entrada

(E) → Botão que determina o movimento para a esquerda

(D) → Botão que determina o movimento para a direita

(Se) → Sensor de fim de curso da extremidade da esquerda

(Sd) → Sensor de fim de curso da extremidade da direita

Variáveis de saída

(Me) → Motor ligado para a esquerda

(Md) → Motor ligado para a direita

Determinação da lógica utilizada

E = 1 → botão do movimento para a esquerda acionado

$\overline{E} = 0 →$ botão do movimento para a esquerda não acionado

D = 1 → botão do movimento para a direita acionado

$\overline{D} = 0 →$ botão do movimento para a direita não acionado

Se = 1 → sensor de fim de curso da esquerda acionado

$\overline{Se} = 0 →$ sensor de fim de curso da esquerda não acionado

Sd = 1 → sensor de fim de curso da direita acionado

$\overline{Sd} = 0 →$ sensor de fim de curso da direita não acionado

Me = 1 → motor ligado, tracionando para a esquerda

$\overline{Me} = 0 →$ motor desligado

Md = 1 → motor ligado, tracionando para a direita

$\overline{Md} = 0 →$ motor desligado

Entrada				Saída
E	D	Se	Sd	Me	Md
0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0
0	0	1	1	0	0
0	1	0	0	0	1
0	1	0	1	0	0
0	1	1	0	0	1
0	1	1	1	0	0
1	0	0	0	1	0
1	0	0	1	1	0
1	0	1	0	0	0
1	0	1	1	0	0
1	1	0	0	0	0
1	1	0	1	0	0
1	1	1	0	0	0
1	1	1	1	0	0

$$\mathrm {M d} = \overline {{\mathrm {E}}}. \mathrm {D}. \overline {{\mathrm {S e}}}. \overline {{\mathrm {S d}}} + \overline {{\mathrm {E}}}. \mathrm {D}. \mathrm {S e}. \overline {{\mathrm {S d}}}$$ $$\mathrm {M d} = \overline {{\mathrm {E}}}. \mathrm {D}. \overline {{\mathrm {S d}}}. (\overline {{\mathrm {S e}}} + \mathrm {S e})$$ $$\mathrm {M d} = \overline {{\mathrm {E}}}. \mathrm {D}. \overline {{\mathrm {S d}}}$$ $$\mathrm {M d} = \overline {{\mathrm {E}}}. \mathrm {D}. \overline {{\mathrm {S d}}}$$ $$M e = E. \overline {{D}}. \overline {{S e}}. \overline {{S d}} + E. \overline {{D}}. \overline {{S e}}. S d$$ $$\mathrm {M e} = \mathrm {E}. \overline {{\mathrm {D}}}. \overline {{\mathrm {S e}}}. (\overline {{\mathrm {S d}}} + \mathrm {S d})$$ $$M e = E. \bar {D}. \bar {S} e$$ $$M e = E. \overline {{D}}. \overline {{S e}}$$

Metodologia

M1- Para mostrar um exemplo de aplicação de circuitos combinacionais, serão analisadas, passo a passo as fase de desenvolvimento de um projeto. No caso, o projeto escolhido foi um circuito para controlar os movimentos de uma ponte rolante para a esquerda ou para a direita, levando em conta sensores de fim de curso. No final, o circuito será implementado para comprovar se o funcionamento encontra-se de acordo com o projetado.

Relação de Material

Quantidade	Descrição
1	fonte de tensão de 5V
1	multimetro
1	matriz de contatos
1	CI 7404
1	CI 7411
2	LEDs
2	resistores de 1kΩ
2	cabos banana-banana
-	fios rígidos 0,51 mm∅

Praticando

P1- Elaborar o diagrama de blocos do sistema. (RI-I)

P2- Elaborar o circuito lógico das expressões do sistema.(RI-II)

P3- Implementar o circuito usando as portas disponíveis.

P4- Ligar a fonte de alimentação.

P5- Aplicar níveis lógicos às entradas E, D, Sd e Se do circuito, conforme a sequência e conteúdo das linhas da tabela-verdade. Para cada condição de entrada, verificar os estados lógicos das saídas Md e Me através de um voltímetro, ou usando um provador lógico. Com o resultado, completar a tabela. (RI-III)

Instituição:
Curso: Discipl.: Série/Turma:
Prof.: Data: Conceito:
Nome		Nº

Relatório Imediato da Experiência 4.5

Controle de uma Ponte Rolante

I- Diagrama de blocos do sistema projetado

II- Diagrama do circuito projetado

O circuito foi construído usando portas AND e portas NOT, interligadas conforme o diagrama seguinte.

III- Tabela verdade

Tomando para análise apenas algumas linhas da tabela-verdade, têm-se para as linhas 9,12 e 14, as seguinte situações:

	Entradas				Saídas
Linhas	E	D	Se	Sd	Me	Md
1	0	0	0	0
2	0	0	0	1
3	0	0	1	0
4	0	0	1	1
5	0	1	0	0
6	0	1	0	1
7	0	1	1	0
8	0	1	1	1
9	1	0	0	0
10	1	0	0	1
11	1	0	1	0
12	1	0	1	1
13	1	1	0	0
14	1	1	0	1
15	1	1	1	0
16	1	1	1	1

linha 9:

linha 12:

Linha 14:

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