Mapa Eletronica Digital 512022

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M.A.P.A. – ELETRÔNICA DIGITAL 
 
Olá, aluno(a), 
 Seja bem-vindo(a) à nossa atividade M.A.P.A da disciplina Eletrônica Digital. A presente 
atividade encontra-se dividida em três fases, cada uma com questões a serem desenvolvidas, 
abordando os conteúdos que serão estudados ao longo da disciplina Eletrônica Digital. 
As fases envolverão transpor problemas que você, futuro(a) engenheiro(a), poderá 
enfrentar ao longo de sua jornada profissional, estudando e desenvolvendo sistemas digitais. 
Para a resolução das situações-problema propostas você fará uso de conhecimentos de lógica 
combinacional, simplificação lógica, lógica sequencial, entre outros. 
 
Desejo a você, caro(a) aluno(a), um excelente trabalho! 
Prof. Luiz Sperandio 
 
 
 
 
 INSTRUÇÕES DE ENTREGA 
Este é um trabalho INDIVIDUAL. 
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA disponibilizado em 
MATERIAL DA DISCIPLINA. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das 
seguintes diretrizes: 
- Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que seja 
demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta; 
- Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve ser 
citada ao final da questão; 
- O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, 
desde que siga a sua estrutura; 
- Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado para correção 
em formato de arquivo DOC / DOCX ou PDF, aqui no final dessa página, no campo destinado a 
envio de arquivo. Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA 
não é considerada. 
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com 
cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o passo a passo 
das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor! 
Problemas frequentes a evitar: 
- Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio; 
- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar 
incompatibilidades; 
- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado 
você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua 
atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue. 
Sobre plágio e outras regras: 
- Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados; 
- Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha sido 
o autor. 
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CONTEXTUALIZAÇÃO 
 
Hoje o mundo é digital, e todos tem ciência disso. Estamos constantemente rodeados 
de aparelhos e tecnologias digitais nas mais diversas áreas. Alguns exemplos são bem óbvios, 
como celulares, TVs, computadores, relógios e por aí vai. Mas diversos equipamentos também 
fazem uso de sistemas digitais embarcados, menos evidentes aos usuários. Podemos 
exemplificar com portão automático, lavadoras de roupas, injeção eletrônica em automóveis, 
plantas industriais automatizadas, entre outros exemplos. 
Diante deste cenário, você decidiu trabalhar com desenvolvimento de sistemas digitais, 
fundando a DigiSys, empresa focada em entregar a seus clientes soluções eletrônicas para os 
mais diversos tipos de problemas, sejam eles residenciais, comerciais ou industriais. Vamos 
conhecer seus primeiros projetos? Mão na massa, caro(a) engenheiro(a)! 
 
FASE 1: CONTROLE DE NÍVEL EM TANQUE DE 
ARMAZENAMENTO 
 
O seu primeiro cliente é um condomínio residencial de sua cidade, no qual você deve 
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fornecimento de água às residências. Na caixa há dois sensores: nível alto (S1) e nível baixo (S2). 
Quando o nível estiver acima do sensor de nível alto, a motobomba deve ser desligada e a válvula 
deve permanecer aberta. Quando o nível estiver abaixo do sensor de nível alto e acima do sensor 
de nível baixo, a motobomba deve ser ligada e a válvula deve permanecer aberta. Quando o 
nível estiver abaixo do sensor de nível baixo, a motobomba deve estar ligada e a válvula deve 
ser fechada. A representação do sistema é apresentada na Figura 1. 
 
 
 
 
Figura 1 – Tanque de armazenamento de água com controle de nível. 
 
1.a. Determine quais são as entradas e as saídas do sistema de controle, apontando em 
cada uma o que ela representa quando seu estado é nível ALTO. 
 
1.b. Construa a tabela-verdade do sistema de controle, apontando em cada combinação 
o que ela representa no processo. 
 
1.c. Determine as expressões lógicas das saídas por meio da tabela-verdade. Na 
sequência, simplifique (se possível) essas expressões lógicas das saídas utilizando mapa 
de Karnaugh. 
 
1.d. Desenvolva o circuito lógico do sistema de controle, apresentando todas as 
entradas e saídas do sistema. 
 
FASE 2: CONTROLE DE QUALIDADE DE PEÇAS EM LINHA DE 
PRODUÇÃO 
 
Após o sucesso do primeiro projeto, a DigiSys vem ganhando espaço no mercado, sendo 
procurada por clientes com as mais diversas necessidades. O próximo projeto de controle digital 
foi solicitado pelo gerente de produção de uma fábrica de peças de aço. Na parte final da linha 
de produção, as peças na esteira principal são analisadas por um sistema de visão (V) que 
 
 
detecta instantaneamente se uma peça está OK ou não. Para saber se realmente há uma peça 
sendo analisada, juntamente com o sistema de visão há um sensor de proximidade (S). Caso a 
peça esteja OK, ela segue por essa esteira principal, rumo ao setor de embalagem. Caso a peça 
não esteja OK, então uma porta (P) é acionada, desviando a peça para esteira secundária, que 
encaminhará a peça para reciclagem. A representação do sistema é apresentada na Figura 2. 
 
 
Figura 2 – Controle de qualidade de peças em linha de produção. 
 
2.a. Determine quais são as entradas e as saídas do sistema de controle, apontando em 
cada uma o que ela representa quando seu estado é nível ALTO. 
 
2.b. Construa a tabela-verdade do sistema de controle, apontando em cada combinação 
o que ela representa no processo. 
 
2.c. Determine as expressões lógicas das saídas por meio da tabela-verdade. Na 
sequência, simplifique (se possível) essas expressões lógicas das saídas utilizando mapa 
de Karnaugh. 
 
2.d. Desenvolva o circuito lógico do sistema de controle, apresentando todas as 
entradas e saídas do sistema. 
 
FASE 3: CONTROLE DE EMBALAMENTO E 
ENCAIXOTAMENTO 
 
A DigiSys está a todo vapor! O próximo projeto foi solicitado pelo gerente de produção 
de uma fábrica de placas de metal. Essas placas são empilhadas sobre paletes e, posteriormente, 
 
 
destinadas ao transporte. Conversando com o cliente para entender melhor a necessidade dele, 
vocês chegaram na representação do sistema apresentada na Figura 3. 
 
Figura 3 – Empilhamento de placas de metal. 
 O cliente deseja que o processo de empilhamento das placas seja controlado por um 
sistema digital. O sistema deve funcionar da seguinte forma: No início, com o contador zerado, 
a esteira M2 é acionada até que um palete seja detectado pelo sensor S2. Ao detectar o palete, 
a esteira M2 é desligada e é acionada a esteira M1, que vai transportando as placas produzidas 
e depositando elas sobre a esteira M2. Enquanto a esteira M2 estiver parada, as placas vão 
sendo depositadas sobre o mesmo palete, ocorrendo assim o processo de empilhamento das 
placas. O sensor S1 detecta cada placa que é depositada no palete. Quando a pilha tiver 10 
placas, a esteira M1 deve parar e a esteira M2 deve ser acionada. Assimque o palete cheio 
deixar de ser detectado pelo sensor S2, o contador deve ser zerado, iniciando assim um novo 
ciclo. 
 
3.a. Desenvolva o circuito lógico do contador assíncrono de 0 a 10. Para tal, utilize flip-
flops JK com portas PRESET e CLEAR. 
Dica: qual elemento do sistema se comportará como clock? 
 
 
 
3.b. Determine quais são as entradas e as saídas do sistema de controle, apontando em 
cada uma o que ela representa quando seu estado é nível ALTO. 
Dica: as portas dos flip-flops também farão parte do circuito combinacional e devem aparecer aqui 
como entrada ou saída. 
 
3.c. Construa a tabela-verdade do sistema de controle, apontando em cada combinação 
o que ela representa no processo. 
 
3.d. Determine as expressões lógicas das saídas por meio da tabela-verdade. Na 
sequência, simplifique (se possível) essas expressões lógicas das saídas utilizando mapa 
de Karnaugh. 
 
3.e. Desenvolva o circuito lógico do sistema de controle, apresentando todas as 
entradas e saídas do sistema.