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IFPA Lista de Exercícios- Eletrônica entrega:18/01/2019
Ex. Consideremos o projeto de um sistema digital (Circuito Combinacional) para controlar o
acionamento da ignição de um automóvel com transmissão automática, ativar um alarme quando as
condições estabelecidas não forem satisfeitas, além de mostrar ao motorista qual a situação, através
de um conjunto de leds indicadores existentes nopainel do automóvel.
Ex. Em um prédio de três andares deseja-se projetar um circuito lógico para controlar a abertura da porta de um
elevador. As variáveis de entrada são A, B, C, D em que : A indica que o elevador está em movimento quando igual a 1. B,
C, D indicam que o elevador está posicionado nos andares 1, 2, 3 quando iguais a 1, respectivamente. Projete a saída AB
que indica, quando em nível alto, que o elevador deve abrir a porta. Para isto : Determine a tabela verdade do problema.
Faça simplificacões utilizando o método de Karnaugh estudado. Desenhe o circuito lógico correspondente.
Exemplo – Veja a figura abaixo. Em uma máquina copiadora, um sinal de parada. S, é gerado para interromper
a operação da máquina e ativar um indicador luminoso sempre que uma das condições a seguir ocorrer: (1) a
bandeja de alimentação de papel estiver vazia; ou (2) as duas microchaves sensoras de papel estiveram
acionadas, indicando um atolamento de papel. A presença de papel na bandeja de alimentação é indicada por
um nível ALTO no sinal lógico P. Cada uma das micro chaves produz sinais lógicos (Q e R) que vão para nível
lógico ALTO sempre que um papel estiver passando sobre a chave, que é ativada. Projete um circuito lógico
que gere uma saída S em nível ALTO para as condições estabelecidas.
Obs. Fazer a tabela verdade.
Ex. projetar um circuito que recebe um inteiro binário de 3 bits e determina se este número é menor ou igual a 3. Usar
somente portas NAND de duas entradas e inversores.
Ex. Projete um circuito lógico em que tem 1 como saída
quando a maioria de suas 4 entradas está em 1.
Ex. Uma empresa deseja implantar um esquema de prioridades nos seus intercomunicadores da seguinte forma:
¬ Presidente: 1ª prioridade
¬ Vice-Presidente: 2ª prioridade
¬ Engenharia: 3ª prioridade
¬ Chefe de Seção: 4ª prioridade
Ex. Elaborar um circuito lógico que permita controlar uma bomba para encher uma caixa d’água no alto de um edifício a
partir de outra, como reservatório, colocada no térreo, conforme mostra a figura. O circuito, através da informação de
eletrodos (A, B, C), convenientemente dispostos nas caixas, deve atuara na bomba e numa eletroválvula ligada à
canalização de entrada.
Ex. Elaborar o circuito lógico para controlar o elevador esquematizado na figura abaixo, conforme as especificações
indicadas.
Especificações: As variáveis de saída Ms e Md deverão
comandar o motor para fazer o elevador subir (Ms = 1
e Md = 0), descer (Ms = 0 e Md = 1), parar (Ms = Md =
0) e ainda continuar um movimento já iniciado (Ms =
Md = 1). As variáveis de entrada serão os
interruptores memorizadores dentro da cabina (T
interligado com o botão de chamada no piso térreo e
S interligado com o do piso superior) e os sensores
(PT e PS) colocados nos pisos, para indicar a presença
correta da cabina no andar. Considere o não
funcionamento do motor com qualquer das portas
abertas, o desativamento da chamada na chegada ao
piso de destino e a devida temporização antes do
início de um novo ciclo de operação.
Ex.Uma indústria possui 4 máquinas de alta potência, podendo ser ligadas, no
máximo, 2 delas simultaneamente. Elaborar um circuito lógico para efetuar este
controle, respeitando a prioridade de funcionamento da máquina 1 sobre a 2, da 2
sobre a 3 e da 3 sobre a 4. Cada máquina possui um botão para ligá-la.
Ex.Elaborar um circuito lógico para resolver o seguintes problema: quatro juízes
participam de um programa de calouros e cada um tem a sua disposição, uma
chave “On/Off” (liga/desliga) correspondendo ao julgamento do candidato (On -
aprovado, Off - reprovado). Na saída existem três lâmpadas, correspondentes a três
resultados: aprovado (pela maioria), reprovado (pela maioria) ou empate.
Ex.Um depósito pode armazenar quatro tipos de produtos químicos (A, B, C e D).
Devido à natureza dos produtos torna-se perigoso armazenar num mesmo depósito
os produtos B e C, a menos que o produto A esteja presente. O mesmo ocorre com
os produtos C e D. Elaborar um circuito lógico que identifique a presença de uma
combinação perigosa no depósito.
Ex.A Figura abaixo mostra um circuito de alarme de automóvel usado para detectar uma determinada condição
indesejada. As três chaves são usadas para indicar, respectivamente, o estado da porta do motorista, o da ignição e ao
estado dos faróis. Projete um circuito lógico com essas três chaves como entrada, de forma que o alarme seja ativado
quando:
• Os faróis estão acessos e a ignição está desligada
• A porta está aberta e a ignição está ligada
Exercício: Deseja-se construir um sistema de monitoramento para carros que, por meio de um alarme sonoro, alerte o
motorista toda vez que o motor do seu veículo estiver trabalhando em regime “perigoso”, caracterizado por pressão do
óleo insuficiente ou pela temperatura da água acima do valor estabelecido. Para tal controle, existem sensores que
indicam a velocidade de rotação do motor, a pressão do óleo e a temperatura da água. Se o número de rotações do
motor estiver acima de 2.000 rpm, a temperatura da água deverá estar abaixo de 800C. Porém, com o motor girando
abaixo de 2.000 rpm, tolera-se uma temperatura de até 90C.
a)Reproduza o mapa de Karnaugh na configuração mostrada na figura 1 e preencha-o
adequadamente
b)Escreva a expressão booleana minimizada da saída S no mapa K abaixo
c)Desenhe o circuito, empregando portas lógicas.
.
Ex. Considere um circuito de alarme de automóvel usado para detectar uma
determinada condição indesejada. As três chaves são usadas para indicar,
respectivamente, o estado da porta do motorista (variável P), o estado da ignição
(variável I) e o estado dos faróis (variável F). Projete um circuito lógico com essas três
chaves simulando a saída de dados destes sensores e que o alarme seja ativado sempre
que ocorrer uma das seguintes condições:
(i) os faróis estão acesos e a ignição está desligada; e
(ii) a porta está aberta e a ignição está ligada.
Ex.Uma máquina possui quatro motores. Os motores têm uma seqüência de operação definida por botoeiras (A, B, C e
D), de tal forma que a somatória das potências dos motores em funcionamento não ultrapasse 120HP. Caso isto ocorra,
o sistema deve retirar o motor de menor potência em funcionamento. Se a somatória continuar maior que o limite
mencionado, o segundo motor de menor potência deve ser retirado, e isto deve ser repetido até que o limite de 120HP
não seja excedido.
Considerando-se: M1 = 20HP, M2 = 30HP, M3 = 70HP e M4 = 100HP. =, e que A aciona M1, B aciona M2, C aciona M3 e D
aciona M4. Projete um circuito lógico que satisfaça a exigência citada.
Ex.Projetar um circuito lógico para realizar o controle de um silo de armazenamento de grãos. Observe a figura abaixo:
Os elementos A, B e C são os sensores de entrada que monitoram o nível máximo, mínimo e
a presença do caminhão, respectivamente. Os elementos S1 e S2 são as saídas, motores que
comandam a abertura e o fechamento dos compartimentos de enchimento e esvaziamento do
silo. As seguintes condições devem ser respeitadas na implementação do sistema de controle:
a. se a quantidade de grãos estiver abaixo do nível mínimo, deve-se desligar S1 e ligar S2
para realizar o armazenamento de grãos;
b. se o silo tiver um nível de grãos acima do mínimo e o sensor C acusar a presença de um
caminhão, a saída S1 pode ser aberta;
c. quando atingir o nível máximo, automaticamente a saída S2 deve ser desligada;
d. se o sensor A acusar nível máximo e o sensor B acusar que o silo está vazio, um sinal de
alarme deve ser acionado;
e. os grãos somente serão liberados para o caminhão se o nívelde armazenamento estiver
acima do mínimo.
Um avião a jato emprega um sistema de monitoração dos valores de rpm, pressão e temperatura dos seus motores usando
sensores que operam, conforme descrito a seguir:
saída do sensor RPM = 0 apenas quando a velocidade for < 4.800 rpm
saída do sensor P = 0 apenas quando a pressão for < 1,33 N/m2
saída do sensor T = 0 apenas quando a temperatura for < 93,3°C
A Figura ao lado mostra o circuito lógico que controla uma
lâmpada de advertência dentro da cabine para certas
combinações de condições da máquina. Admita que um nível
ALTO na saída W ative a luz de advertência.
(a)* Determine quais condições do motor indicam sinal de advertência ao piloto.
Quando a temperatura está acima de 93,3°C, a pressão está menor que 1,33N/m² e a velocidade está menor que 4.800
rpm;
Quando a temperatura está acima de 93,3°C, a pressão está maior que 1,33N/m² e a velocidade está menor que 4.800 rpm;
Quando a temperatura está acima de 93,3°C, a pressão está maior que 1,33m/m² e a velocidade é maior que 4.800 rpm.
(b) Troque esse circuito por outro que contenha apenas portas NAND.
A Figura abaixo mostra quatro chaves que fazem parte do circuito de controle em uma máquina copiadora. As chaves
estão posicionadas em diversos pontos ao longo da trajetória do papel dentro da máquina. Cada chave está no estado
normal aberta e, quando o papel passa sobre a chave, ela é fechada. É impossível o fechamento simultâneo das chaves
SW1 e SW4. Projete um circuito lógico que gere saída
em nível ALTO sempre que duas ou mais chaves
estiverem fechadas ao mesmo tempo.