Relatório Projeto Sistemas Digitais1

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UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
RICARDO SILVA ROCHA – RA:104758 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CARROS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santos/SP 
2013
 
 
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
RICARDO SILVA ROCHA 
 
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE CARROS 
 
 
 
 
 
Trabalho de Pesquisa 
bibliográfica apresentado 
à Universidade Santa 
Cecília, como pré-requisito 
para obtenção de nota 
parcial, referente a 
segunda avaliação do 
semestre, na disciplina de 
Sistemas Digitais I. 
 
 
 
Professor Msc. JADIR DENIS PINTO ALBINO 
 
 
 
Santos/SP 
2013
 
 
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
RICARDO SILVA ROCHA 
 
 
Trabalho de Pesquisa 
bibliográfica apresentado 
à Universidade Santa 
Cecília, como pré-requisito 
para obtenção de nota 
parcial, referente a 
segunda avaliação do 
semestre, na Disciplina de 
Sistemas Digitais I. 
 
 
 
 
 
 
APROVADO EM: ____/____/2013 
 
 
 
 
PROFESSOR Msc. JADIR DENIS PINTO ALBINO 
 
 
RESUMO 
Este relatório apresenta os resultados de um Sistema para Monitoramento de 
Carros, para a disciplina de Sistemas Digitais I. 
Iremos apresentar a situação-problema a ser desenvolvida, bem como toda a 
metodologia utilizada para a obtenção dos resultados esperados. Os resultados, e 
os métodos para obtê-los, foram aqueles ministrados em sala de aula e material 
didático (apostila) disponibilizado pelo professor. 
Para auxílio na elaboração e pré-testes do projeto, foi utilizado software 
específico para eletrônica digital e afins. 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 1 – Situação-Problema ......................................................................................... 3 
Figura 2 – Unifilar do Sistema ......................................................................................... 3 
Figura 3 – Condição dos Sensores .................................................................................. 4 
Figura 4 – Tabela-Verdade ............................................................................................. 5 
Figura 5 – Mapa de Karnaugh ......................................................................................... 6 
Figura 6 – Circuito Digital................................................................................................ 7 
Figura 7 – Protoboard Digital .......................................................................................... 7 
Figura 8 – Diagrama de Tempo ....................................................................................... 8 
Figura 9 – Pinagem do CI ............................................................................................... 8 
Figura 10 – Circuito Montado. ......................................................................................... 8 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 3 
2 OBJETIVO ...................................................................................................... 3 
3 PROCEDIMENTOS PARA DEFINIÇÃO DOS CI’s .............................................. 4 
4 CIRCUITO DIGITAL ........................................................................................ 7 
5 SOFTWARE DE SIMULAÇÃO .......................................................................... 7 
6 MONTAGEM FÍSICA E TESTES ...................................................................... 8 
7 CONLUSÃO.................................................................................................... 9 
 
3 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
Com o intuíto de fixar os conhecimento adquiridos em sala de aula (parte 
teórica) e desenvolver a base de “engenharia” de projetos, foi nos apresentado a 
situação problema, abaixo mostrada. 
 
Figura 1 – Situação-Problema 
Denominada como um Sistema para Monitoramento de Carros, visa alertar o 
condutor, por meio de um sinal sonoro, quando o veículo estiver trabalhando em 
regime de perigo iminente, ver figura 2. 
 
Figura 2 – Unifilar do Sistema 
2 OBJETIVO 
Este relatório mostrará o projeto de sistemas digitais que satisfaz as 
condições de projeto mostradas na Figura 3. 
4 
 
 
 
 
Figura 3 – Condição dos Sensores 
Mostraremos, também, toda a modelação e compilação dos dados, através da 
representação em tabela-verdade, minimização por Mapa de Veith-Karnaugh e 
Teorema de De Morgan. 
3 PROCEDIMENTOS PARA DEFINIÇÃO DOS CI’s 
Com base na situação-problema apresentada, compilamos os dados de 
entradas e saídas do sistema, sendo: 
 Sensor P – sensor responsável por monitorar a pressão de óleo do 
motor; 
 Sensor R – sensor responsável por monitorar as rotações (RPM) do 
motor; 
 Sensor T8 – sensor responsável por monitorar a temperatura da água 
do motor igual ou abaixo de 80ºC; 
 Sensor T9 – sensor responsável por monitorar a temperatura da água 
do motor igual ou acima de 90ºC. 
Com base nestes dados e, após a interpretação das condicionantes do 
sistema, chegou-se na seguinte Tabela-Verdade: 
 
 
 
5 
 
 
 
P R T8 T9 S
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 X
2 0 0 1 0 0
3 0 0 1 1 1
4 0 1 0 0 0
5 0 1 0 1 X
6 0 1 1 0 1
7 0 1 1 1 1
8 1 0 0 0 1
9 1 0 0 1 X
10 1 0 1 0 1
11 1 0 1 1 1
12 1 1 0 0 1
13 1 1 0 1 X
14 1 1 1 0 1
15 1 1 1 1 1
 
Figura 4 – Tabela-Verdade 
Para a implementação, prática, desta situação, representada pela Tabela-
Verdade, poderíamos utilizar CI’s do tipo “MUX” ou “DEMUX”. Porém, após consulta 
ao mercado local, verificou-se que tais CI’s não estavam disponíveis. Portanto, 
utilizaremos neste projeto, CI’s de portas NAND’s, especificamente da família TTL 
(7400). 
Na tabela acima, é possível notar algumas situações caracterizadas como 
“impossíveis”. Ou seja, condicionantes que pela sua própria natureza se 
contrapõem. Sendo: quando o Sensor T8 estiver indicando o nível lógico “0” 
(Temperatura da água abaixo de 80ºC) o Sensor T9 não poderá indicar o nível lógico 
“1” (Temperatura da água acima de 90ºC). 
Quando ocorre este tipo de situação, considera-se que a saída gerada por 
estas condições são “irrelevantes”. Portanto, podem assumir o nível lógico “0” ou “1”. 
6 
 
 
 
Todavia, quando da redução por Karnaugh (ver abaixo), podemos notar que 
todos as condições irrelevantes de saída, “ajudaram” a minimizar o circuito e, 
consequentemente, assumirão o nível lógico “1” para a saída do sistema. 
Consideramos este ponto como positivo pois, caso haja este tipo de indicação 
incorreta, por questões de segurança do veículo, é interessante que a saída esteja 
numa condição de alertar o condutor do veículo. 
P/R
T8/T9 00 01 11 10
00 0 0 1 1
01 X X X X
11 1 1 1 1
10 0 1 1 X
 
Figura 5 – Mapa de Karnaugh 
 
A expressão obtida, através da minimização por Karnaugh foi: 
S=(P+T9)+(R*T8) (1) 
O segundo passo, para a utilização de portas NAND’s e, consequente, 
redução do número de CI’s, foi a utilização do Teorema de DeMorgan, conforme 
passos abaixo indicado e expressão 2. 
S= (P + T9)+ (R * T8)
S= (P * T9)+ (R * T8)
S= (P * T9) + (R * T8)
S= (P * T9) * (R * T8)
S'= (P * T9) * (R * T8) (2)
 
 
7 
 
 
 
4 CIRCUITO DIGITAL 
O circuito digital, que satisfaz a expressão (2), pode ser observado abaixo: 
 
 
Figura 6 – Circuito Digital. 
5 SOFTWARE DE SIMULAÇÃO 
Para a verificação do funcionamento do circuito digital (ver figura 5), foiutilizado o software para simulação das entradas (sensores) e, consequentemente, 
acionamento da saída (S), ver figuras 7, 8 e 9. 
 
Figura 7 – Protoboard Digital 
8 
 
 
 
 
Figura 8 – Diagrama de Tempo 
 
Figura 9 – Pinagem do CI 
6 MONTAGEM FÍSICA E TESTES 
Após a comprovação de funcionamento, através do software simulador, 
pudemos ter embasamento para a montagem do circuito no protoboard real e efetuar 
os devidos testes de funcionamento, conforme figura 10. 
 
Figura 10 – Circuito Montado. 
9 
 
 
 
7 CONLUSÃO 
Concluímos que, com base na proposta elaborado pela docência, foi possível 
adquirir conhecimentos notórios em relação ao desenvolvimento de projetos, sejam 
eles na disciplina de Sistemas Digitais I, bem como toda a grade curricular. 
É válido lembrar que, o entendimento da situação-problema, coleta e 
organização dos dados e todas as fases relacionadas com criação da solução, nos 
ajudaram a fixar todo o conhecimento teórico adquirido em sala de aula, tornando o 
conceito de “Engenharia” mais prático e dinâmico.
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 REFERÊNCIAS 
TEORIA DA DISCIPLINA DE SISTEMAS DIGITAIS I, MESTRE PROFESSOR: 
JADIR DENIS PINTO ALBINO, 2º SEMESTRE DE 2013, UNISANTA/SP. 
 
PINTO, A. D. J, APOSTILA DE SISTEMAS COMBINACIONAIS, 2010, 
UNISANTA/SP .