Laboratorio de Sistemas Digitales


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DISEÑO DE UN SISTEMA BASADO EN MICROPROCESADOR

    1. Periféricos del sistema
      1. Pulsador POWER

        Este botón es el interruptor general del sistema. Cuando está apagado una pulsación de este botón hará que se encienda. Si está encendido y se pulsa el sistema se apagará, finalizando el encendido de los displays así como la toma de datos o el incremento del tiempo.

        El encendido o apagado que proporciona este pulsador no se refiere a la alimentación del sistema. Cuando el sistema está apagado sigue funcionando, pero en un estado inactivo en el que espera la pulsación de la tecla POWER para continuar calculando la velocidad o midiendo el tiempo.

      2. Pulsador MODO

        Esta tecla se utiliza para seleccionar la información que se está visualizando en cada momento. Cada vez que se pulsa la tecla se visualiza la siguiente información siguiendo el orden:

        • Velocidad instantánea (km/h).
        • Velocidad máxima durante el recorrido (km/h).
        • Distancia total recorrida (km).
        • Cronometraje o tiempo utilizado (horas y minutos).

        Tras el tiempo transcurrido se volverá a mostrar la velocidad instantánea y así continuamente. Al encender (con botón POWER) el sistema se comienza visualizando la velocidad instantánea.

      3. Pulsador de BORRAR

        Este pulsador se utiliza para poner a cero los datos que el sistema almacena:

        • Cuando se está visualizando la velocidad máxima y se pulsa esta tecla se pone a cero esta variable, volviendo a comenzar el calculo de la velocidad máxima a partir de la siguiente medida de velocidad que se realice.
        • Si, por el contrario, en el momento en que se presiona el pulsador BORRAR se está visualizando la distancia total o el cronometro, se ponen a cero ambos valores y es como si el recorrido comenzara en ese momento (pues la distancia recorrida es cero y el tiempo empleado también cero).
        • Cuando se pulsa la tecla mientras se muestra la velocidad instantánea no se produce ningún resultado.
      4. Displays de 7 segmentos

        Para la visualización de todos los datos se utilizarán 4 displays de 7 segmentos. Cuando se visualice el cronómetro el tiempo acumulado se dividirá en horas y minutos, mostrándose las primeras en dos displays y las segundas en los otros dos:

        Las velocidades se mostraran en formato XX.X, utilizándose el cuarto display para indicar mediante una de los LEDS superior e inferior cual es la que se visualiza:

        En cuanto a la distancia recorrida se mostrara en formato XXX.X, con lo que ya se distingue del resto de las demás:

      5. Detector de giro de rueda

        Para calcular la velocidad en cada momento, así como la distancia recorrida se debe conocer el número de vueltas que da una de las ruedas. Esta información se obtiene de los impulsos que genera el sensor electromagnético situado en la horquilla de una rueda al pasar por él un imán colocado en uno de los radios de la rueda.

        Suponiendo que la rueda es de 65 cm de diámetro, a partir del número de vueltas se puede calcular la distancia recorrida multiplicando por la distancia correspondiente al giro de una rueda. Por otra parte la velocidad en cada momento se puede calcular contando el número de vueltas que da una rueda en un intervalo de tiempo y realizando una sencilla operación.

        Supondremos que la anchura de los pulsos generados por el sensor, así como el tiempo entre un pulso y otro (que depende de la velocidad de giro de la rueda) es suficiente para ser detectado (tiempos mínimos: un pulso de 530µs cada 98 ms, que se produce a una velocidad de 75 km/h).

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