Eletrônica Digital Básica - Proteus X Crocodille X ZelioSoft (CLP)

Boa noite! Como vinha prometendo, retomei as atividades com os softwares PROTEUS e ZELIO, e para reconhecimento e testes de algumas ferramentas disponíveis para o usuário nos programas, pensei em alguns CIRCUITOS simples para dar exemplos e comparar algumas funções nos três softwares!

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Ai se eu te  pego!! To cantando aqui essa música para a ELETRÔNICA DIGITAL, pois a algum tempo não tenho turma com aulas dessa INCRIVEL DISCIPLINA, a qual eu me indentifico muito! É engraçado, que quando vamos estudar ou ensinar uma mesma disciplina, notamos que aprendemos novas formas de ensinar o mesmo assunto! E daí que vem a experiência!

Vejamos! Lembrando que no inicio do curso de Eletrônica Digital, aprendemos os SISTEMAS NUMÉRICOS, que nada mais é que ENTENDER como escrevemos um NÚMERO qualquer. Ou seja, estamos acostumados a utilizar o sistema DECIMAL, onde escrevemos números que contem os digitos de 0 a 9. Porém, existem também vários outros SISTEMAS, como podemos notar na figura da esquerda, e no início do curso aprendemos cada um deles, assim como a CONVERSÃO de um número de qualquer SISTEMA que ele esteja para outro. O SISTEMA BINÁRIO, é o escolhido pela eletrônica digital, pois temos apenas 0 ou 1, ou seja, nivel alto (Vcc) quando temos o número 1, e nivel baixo (0 Volts) quando temos o número 0.



Então rapidamente, vou comentar sobre as PRINCIPAIS PORTAS LÓGICAS básicas: A primeira escolhida, foi a que vemos na figura da direita.
Notem que o circuito que esta acima dela, representa a configuração desta porta lógica, que realiza a OPERAÇÃO DE MULTIPLICAÇÃO entre os números binários que estão na entrada desta porta. Se você quiser chamar ela por AND, ela não se importará, e até achará CHICK! Pois este é seu nome na lingua INGLESA... Na tradução, temos a porta E. Note a tabela verdade, que so temos na SAÍDA S=1, quando multiplicamos 1x1, e nas outras linhas, temos o resultado = 0... A expressão é  S = A x B




Ja na porta OU, que vem do inglês OR... Temos a expressão S = A + B, ou seja, a SOMA!!
Note que o desenho é diferente da AND, pois há uma curva na parte de dentro da PORTA LÓGICA. Veja que o circuito que faz ANALOGIA, é de um circuito em paralelo, então quando QUALQUER uma das entradas (A ou B) estiver com nivel alto (chave fechada nesse circuito comparativo), teremos a Lâmpada acesa, ou NIVEL ALTO na saida!! Veja também, a TABELA VERDADE, que nos mostra que quando qualquer uma das entradas é = 1, temos a saída = 1 !!!!




Ja na terceira PORTA LÓGICA BÁSICA, temos a porta INVERSORA, tambem conhecida por NOT (NÃO).. É uma porta que inverte o sinal de entrada, ou seja, quando temos 1 na entrada, sua saída será = 0.. Analogamente, quando temos 0 na entrada, teremos 1 na saída.. Confira a tabela verdade -->>>>

A indicação da expressão desta porta lógica, é adicionando uma BARRA acima da varíavel. Ou seja, qualquer que seja o sinal da variável, na saída será invertido..

Vamos lá! Testem estes circuitos e confiram os resultados em algum software de eletrônica.. Para os que ja sabiam dessa informação, vamos continuar....



Este é um simulador, que possibilita a montagem de circuitos digitais com o uso do computador, da mesma maneira que fariamos se estivesse com um protoboard... Você escolhe o CI, ou vários deles, e vai fazendo as ligações.. Ainda pode escolher as cores dos fios, para diferenciar as ligações que desejar.. Posteriormente, irei escolher alguns circuitos simples para simular nesse programa, e postar aqui no BLOG. Esse programa está disponível no site:
                                        www.tourdigital.net


Pronto! Agora vamos aos softwares que tinha prometido na postagem anterior! O Primeiro que fiz umas simulações foi o PROTEUS! Escolhi um circuito básico, utilizando apenas portas AND e OR. Coloquei três varíaveis para operar este circuito (A, B e C). E fui mais além.

Note que nesta primeira figura, as entradas estão todas em nível baixo, e se retirarmos a expressão deste circuito digital teremos: S = (AxB)x(B+C).

Para os que não lembram, prometo fazer uma postagem mostrando como retirar a EXPRESSÃO apartir do circuito com portas lógicas.... Sim, notem que a saída esta em nível baixo, inclusive coloquei um VOLTIMETRO para conferir e este mostrou 0 Volts, nesse momento.

Então, passei para uma situação que teria nivel alto na saída, inclusive, que podemos saber previamente quais todas as possibilidades que teremos 1 na saída. Neste caso, escolhi todas as entradas = 1.. Ou seja, para testar podemos verificar na expressão: S=(1x1)x(1+1).... que resulta em:
S=(1)x(1)=1... Lembrando que na operação de soma, teríamos 1+1=0 e vai ''1''... mas nas expressões bolleanas adimitimos a soma convencional, pois se trata da porta OU, que convenciona para que a soma dê resultado 1, nessa condição...

Mas o que queria mostrar, era o CIRCUITO ANALÓGICO que acoplei na saída do circuito DIGITAL!! Escolhi um transistor que ao ser acionado pelo circuito digital, libera a passagem da corrente entre seus terminais de COLETOR e EMISSOR, para ACENDER um LED!!! Ohhhh!!!!! Que legal!!!

Ja com o nosso amigo Software Crocodille, temos o visual acima! Se trata de outro circuito, no caso um alarme de automóvel, que é um dos exercícios aplicados quando estudamos PORTAS LÓGICAS... Note que o circuito acima, só está composto por PORTAS LÓGICAS BÁSICAS, que foram a AND, OR e NOT. Note também que a expressão foi simplificada e deixaria o circuito simples, mas este foi montado antes da simplificação... Isto é possível graças aos TEOREMAS que estudamos. Quando aplicamos ele, se formos fazer uma montagem de um circuito, é bem interessante tentar simplificar a sua EXPRESSÃO, pois podemos reduzir consideravelmente o número de PORTAS LÓGICAS que iriamos utilizar na montagem!!



Por ultimo, como estou sempre estudando CLP, resolvi da uma olhadinha e mostrar para vocês, que podemos programar um CLP (controlador lógico programável - que é uma tecnologia largamente utilizada na INDÚSTRIA, para operar motores e outros equipamentos) com as noções da eletrônica digital..... Muito interessante, pois também podemos utilizar a linguagem LADDER para programar esse dispositivo (CLP), mas para quem ja sabe a ELETRÔNICA DIGITAL, é so escolher a linguagem no programa. No software ZÉLIO, que é este da figura, not que coloquei as portas lógicas na tela, só para mostrar que temos todas elas disponíveis. Fiz até um circuito simples, com a porta AND!

Na primeira figura, temos as entradas em nível baixo, ja simulando com o software ZÉLIO (clp).









Note que agora, temos uma das entradas em nível alto, porém, como esta porta REALIZA a multiplicação de números binários, ou seja, se tivermos 1x0 = 0.. Portanto, a saida permanece em nível baixo..





Finalmente! Na condição de 1x1, teremos 1 na saída... Viva!!!
Mas minha festa não é simplesmente é ver a saída em nivel alto, com a cor VERMELHO do software, que inclusive dispõe de algumas animações para colocar na SAÍDA, e quando esta é acionada, no caso de um motor que coloquei, apareceu uma seta indicando que ele estaria ligado, com seu eixo girando...


Mas, eu gostei mesmo, foi de ver essa função neste programa (Zélio). Não sei se tenho essa função no PROTEUS, mas sei que o CROCODILLE não dispõe desta... O que estou falando, é que ao montarmos um circuito, produzimos a TABELA VERDADE, que nada mais é do que termos anotado em forma de TABELA, todas as situações em que a saída deste circuito está = 1 (ligada/nivel alto), ou = 0 (saida desligada/nivel baixo)... Então, quando retiramos a EQUAÇÃO ou Expressão desta tabela, temos que montar um circuito que realize todas as operações desta EQUAÇÃO com várias portas lógicas... E nesse programa, podemos simplesmente colocar um BLOQUINHO, e dizer as situações da tabela verdade, preenchendo a COLUNA DA SAÍDA, como está na figura acima!!! Muito Bom!! Nesta o ZELIO saiu na frente dos outros!!

Bem pessoal, a intenção foi de fazer um comparativo simples entre os programas.. E como, de certa forma, venho cumprindo minhas promessas com vocês, de estudar e colocar postagens novas, PROMETO colocar mais alguns circuitos da eletrônica digital,  e pretendo fazer o seguinte.. Escolho apenas um circuito, que tenha que desenvolver a EXPRESSÃO / TABELA VERDADE / .....etc. e realizarei a SIMULAÇÃO de um mesmo circuito em vários SOFTWARES.. assim geramos uma comparação de qual se saiu melhor, etc..

Poxa, parece até um TCC de faculdade, com amostras reais, e etc.. Quem sabe, num mestrado (ainda não fiz), não aproveito algum trabalho que estou fazendo aqui no blog!

O Vídeo abaixo, encontrei no YOUTUBE, e mostra o início de como estudar ELETRÔNICA DIGITAL, alguns CIs básicos, uso do protoboard, etc. Vale a pena conferir!

Um abraço aos amigos!!