👥 Autores

⚡ Jesús D. Garza Camarena

Tabla de contenido

🔶 Competencia Específica

Desarrollar la capacidad para diseñar e implementar sistemas de control utilizando dispositivos lógicos programables en VHDL, enfocándose en el manejo de señales analógicas convertidas a digitales mediante un ADC. Aplicar estos conocimientos para el control de motores paso a paso, asegurando una operación eficiente y segura del sistema.

🧠 Elementos de Competencia

• Diseño de Sistemas con VHDL: Implementar el diseño de un sistema completo en VHDL, que incluya la lectura de señales analógicas convertidas a digitales mediante un ADC y su procesamiento para controlar actuadores como motores paso a paso.
• Manejo de Convertidores ADC en VHDL: Comprender el funcionamiento de un ADC y su integración en el diseño digital para convertir señales analógicas en datos digitales que pueden ser procesados por el sistema.
• Control de Motores Paso a Paso en VHDL: Programar la lógica en VHDL para controlar el sentido de giro de un motor paso a paso, dependiendo de las entradas digitales obtenidas del ADC.
• Simulación y Verificación del Sistema: Simular el diseño en un entorno adecuado (por ejemplo, ModelSim) para verificar el correcto funcionamiento del sistema antes de implementarlo en hardware.

📝 Descripción de la práctica

• 🌐 Clic para la versión web de la práctica completa
• 🎥 Video de la explicación general

📃 Instrucciones:

En esta práctica, los estudiantes diseñarán un sistema en VHDL que tome las lecturas de dos sensores LDR (fotorresistores) para controlar un motor paso a paso. El sistema utilizará un convertidor analógico-digital (ADC) para convertir las señales analógicas de los sensores en señales digitales que serán procesadas por un dispositivo lógico programable (PLD). Según la lectura del primer LDR, si detecta luz, el motor girará en sentido horario (CW), y si no detecta luz, girará en sentido antihorario (CWW). Además, se implementará una segunda señal proveniente de otro LDR que, al detectar luz, detendrá el motor, independientemente del estado del primer sensor.

🔤 Procedimiento:

1. Análisis Preliminar: Estudie los fundamentos teórico y aplicaciones
2. Diseño Conceptual: Elabore un diagrama de bloques que represente el flujo y la estructura del circuito propuesto.
3. Selección de Componentes: Identifique y elija los componentes necesarios, basándose en las especificaciones técnicas y disponibilidad.
4. Consulta de Datasheets: Revise las hojas de datos de los componentes seleccionados para entender sus características y limitaciones.
5. Especifica el Comportamiento Adecuado: Especifique la funcionalidad del circuito, incluyendo la lógica de control y secuencias operativas, mediante tablas de verdad y definición de estados, para asegurar que cumpla con los requisitos del proyecto.
6. Realiza el Diseño Esquemático: Utilice un software de diseño electrónico asistido por computadora (EDA) para crear el diagrama esquemático del circuito.
7. Desarrolla la codificación (si aplica): Describa el código o realiza la captura esquemática necesaria para el dispositivo seleccionado, enfocándose en la lógica del circuito.
8. Simula tu diseño: Ejecute simulaciones para verificar el comportamiento y la eficacia del diseño.
9. Construye tu prototipo físicamente: Construya el prototipo del circuito en un entorno de una tablilla de pruebas.
10. Transfiere el código a tu dispositivo
11. Diagnóstico de Fallas: Identifique y resuelva problemas en el diseño o funcionamiento.