Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica

ATIVIDADES PRÁTICAS
SUPERVISIONADAS
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica
5ª Série
Circuitos Lógicos
A atividade prática supervisionada (ATPS) é um método de ensinoaprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de atividades programadas
e supervisionadas e que tem por objetivos:
Favorecer a aprendizagem.
Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e
eficaz.
Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.
Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado.
Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem.
Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes
Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.
Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas
relativos à profissão.
Direcionar o estudante para a emancipação intelectual.
Para atingir estes objetivos as atividades foram organizadas na forma de um
desafio, que será solucionado por etapas ao longo do semestre letivo.
Participar ativamente deste desafio é essencial para o desenvolvimento das
competências e habilidades requeridas na sua atuação no mercado de trabalho.
Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida
profissional.
AUTOR:
Ricardo Olivatto da Silva – Faculdade Anhanguera Taubaté - Unidade 2
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica – 5ª Série – Circuitos Lógicos
COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências
e habilidades descritas a seguir:
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à
engenharia;
Atuar em equipes multidisciplinares;
Avaliar criticamente a operação e a manutenção de sistemas;
Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica.
DESAFIO
Neste desafio, a equipe produzirá um relatório, de até 20 páginas, sobre todas as etapas
previstas neste desafio, sendo ainda que, ao final das etapas, os grupos irão montar um
circuito simples de semáforo.
ETAPA № 1
Aula-tema: Funções e Portas Lógicas
Esta atividade, a ser realizada em grupo de no máximo dois alunos, será importante para que
os alunos conheçam as funções básicas e suas portas lógicas correspondentes relacionadas a
esta disciplina, pois este assunto será utilizado em quase todo o conteúdo da disciplina.
Para realizá-la é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 - Escolha a sua equipe de trabalho e entregue ao seu professor os nomes, RAs e emails dos alunos. A equipe deverá ser composta de, no máximo, 2 alunos.
Passo 2 - Leia os tópicos 3.3, 3.4, 3.5, 3.9 do capítulo 3 do livro-texto, da disciplina circuitos
lógicos, Sistemas Digitais, do autor Ronald J. Tocci.
Passo 3 - Pesquise sobre circuitos integrados utilizados em circuitos digitais, descreva as suas
características de construção.
Passo 4 - Pesquise sobre circuitos integrados da família TTL e CMOS.
Passo 5 - Construa um relatório e entregue ao professor com os passos descritos
anteriormente.
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Ricardo Olivatto da Silva
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica – 5ª Série – Circuitos Lógicos
ETAPA № 2
Aula-tema: Flip-Flop
Esta atividade, a ser realizada em grupo, será importante para que os alunos conheçam os
circuitos seqüenciais.
Para realizá-la é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 – Encontre-se com a sua equipe de trabalho.
Passo 2 - Leia o capítulo 5 do livro-texto, da matéria circuitos lógicos, Sistemas Digitais, do
autor Ronald J. Tocci.
Passo 3 - Instale em seu computador um simulador de circuitos elétricos, podendo ser no
primeiro momento o EWB (Eletronics Work Bench). Este software será útil para o primeiro
contato com circuitos lógicos.
Passo 4 - Separe um período para conhecer o software.
Passo 5 - Simule os dois circuitos abaixo no software EWB e conclua com a teoria vista em
sala de aula.
Passo 6 - Fica a critério do professor da disciplina estimular o aluno a utilizar outros
softwares e desenvolver mais alguns circuitos para simulação.
Passo 7 - Construa um relatório e entregue ao professor com os passos descritos
anteriormente.
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Ricardo Olivatto da Silva
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica – 5ª Série – Circuitos Lógicos
ETAPA № 3
Aula-tema: Codificador e Decodificador
Esta atividade, a ser realizada em grupo, será importante para que os alunos conheçam os
códigos e os circuitos codificadores e decodificadores.
Para realizá-la é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 – Encontre-se com a sua equipe de trabalho.
Passo 2 - Leia o capítulo 5 do livro da bibliografia complementar, da matéria circuitos lógicos,
Elementos de Eletrônica Digital, dos autores Ivan Idoeta e Francisco Capuano, ou outra
bibliografia que o professor da disciplina indicar.
Passo 3 - Projete um circuito decodificador que a partir de um código binário escreva o R.A.
de um dos alunos do grupo com no máximo 8 caracteres.
Passo 4 - Simule o circuito no EWB colocando chaves na entrada e um display de 7 segmentos
na saída, verifique se a saída foi à esperada. Salve o circuito junto com o projeto executado no
passo 4 e coloque no relatório desta etapa. A simulação do circuito deverá ser entregue em
CD ou como o professor da disciplina desejar.
Passo 5 - Fica a critério do professor da disciplina estimular o aluno a utilizar outros
softwares e desenvolver mais alguns circuitos para simulação.
Passo 6 - Construa um relatório e entregue ao professor com os passos descritos
anteriormente.
ETAPA № 4
Aula-tema: Circuitos seqüenciais
Esta atividade, a ser realizada em grupo, será importante para que os alunos coloquem em
prática os conhecimentos relacionados nas etapas anteriores e desenvolva um circuito de
semáforo simples.
Para realizá-la é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 – Encontre-se com a sua equipe de trabalho.
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Ricardo Olivatto da Silva
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica – 5ª Série – Circuitos Lógicos
Passo 2 - Separe os materiais necessários para a construção do semáforo.
Materiais:
2 unidades Led Verde.
2 unidades Led Amarelo.
2 unidades Led Vermelho.
2 unidades Resistores 180R.
1 unidade Resistor 10K.
1 unidade Resistor 47K.
1 unidade Capacitor Eletrolítico 10uF / 16V.
8 unidades Diodo 1N4148.
4 unidades Transistores BC 546.
1 unidade C.I. 555.
1 unidade C.I. 4017.
1 unidade Bateria 9V
1 unidade suporte para bateria.
1 unidade de placa de montagem.
Ferro de solda.
Estanho para soldar.
Fios para conexões.
Passo 3 - Este semáforo tem como objetivo implementar os conhecimentos absorvidos
durante este semestre e executar um circuito eletrônica na prática. Este circuito funcionará
como um semáforo para ser utilizado em um cruzamento de duas ruas, onde funcionará com
3 led um vermelho, um amarelo e um verde.
DESCRIÇÃO DO SEMÁFORO
O circuito funciona com o contador de décadas 4017, a temporização é dada por 4 passos
seguidos com pulso positivo não permitindo ajuste, a velocidade de comutação pode ser
modificada no CI 555 alterando R1, R2, C, consulte 555 se pretendermos alterar a velocidade.
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Ricardo Olivatto da Silva
Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica – 5ª Série – Circuitos Lógicos
Bibliografia: http://www.electronica-pt.com/index.php/content/view/219/
Passo 4 - Durante a montagem do semáforo tire algumas fotos para ilustrar o trabalho final.
Passo 5 - Elabore um cronograma para a execução do semáforo e entregue no relatório ao
final da próxima etapa.
ETAPA № 5
Aula-tema: Circuitos seqüenciais.
Esta atividade, a ser realizada em grupo, será importante para que os alunos finalizem os
detalhes finais da montagem do semáforo e entregue o relatório final ao professor.
Para realizá-la é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 – Encontre-se com a sua equipe de trabalho.
Passo 2 - Entregar o semáforo em pleno funcionamento, onde o professor irá avaliar a parte
elétrica e o bom desempenho da equipe na execução do circuito.
Passo 3 - Entregar o relatório final ao professor com todas as etapas finalizadas.
Passo 4 - Fica a critério de o professor promover uma exposição dos melhores trabalhos.
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Ricardo Olivatto da Silva