Aquí un pequeño reporte comparando las lógicas cableadas o lógicas programables.

1. Ingeniería Mecatrónica
Materia: Automatización Industrial
Tema: Lógica cableable y Lógica programable
Nombre del Alumno:
Carlos Alberto Julián Sánchez
Profesor:
Ing. José Luis López Moreno
Fecha:
05/05/2012

2. Resumen
El siguiente trabajo es una práctica realizada en el laboratorio de Mecatrónica de la
Universidad politécnica de Chiapas, en este trabajo se muestra la gran importancia y
diferencia que existe en trabajar con la lógica cableada y la lógica programable de un
circuito con funciones similares.
Para ello se usaron circuitos integrados que se han aprendido a usar durante la carrera,
detalladamente en electrónica digital donde se usaron algunas condiciones secuenciales y
booleanas. Después se realizo la misma práctica pero usando un micro controlador para
comprobar realmente el tiempo de trabajo, y cuestiones de costo sobre el material.
Abstract
The following work is a practice done in the Mechatronics Laboratory of the Polytechnic
University of Chiapas, in this paper shows the importance and difference in working with
hard-wired and programmable logic circuits with similar functions.
They used integrated circuits that have learned to use during the race fully in digital
electronics which used some sequential and Boolean conditions. Following the same
practice was carried out but using a micro controller to actually check the working time and
cost issues on the material.

3. Introducción
La siguiente práctica de lógica cableada se realizó bajo los siguientes materiales, con su
respectiva simulación y fotos del circuito armado en protoboard.
Material:
 Resistencias de diferentes valores
 Capacitores (Cerámicos y Electrolíticos)
 Circuito Integrado CD4017
 Temporizador NE555
 Diodos
 Leds (Rojo, Ámbar y Verde)
 Fuente de 9 o 12 volts.
Para comenzar a realizar nuestro semáforo, es necesario conocer las funcionalidades de
nuestros circuitos integrados, para ello veamos cómo funciona el CD4017.
Figura 1.1: Datos del Circuito Integrado CD4017
El integrado que se muestra en la figura 1.1, es un contador/divisor o decodificador con 10
salidas. Estructuralmente está formado por un contador de Johnson de 5 etapas que
puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o
detenerse al final del ciclo.

4. Con las entradas "Habil. Reloj" y "Reset" a tierra, el contador avanza una etapa a cada
transición positiva de la señal de entrada (Reloj). Partiendo entonces de la situación inicial
en que "S0" se encuentra a nivel alto y todas las demás a nivel bajo. Con la llegada del
primer pulso de entrada tenemos la primera transición. "S0" pasa a nivel bajo y "S1" a
nivel alto, todas las demás permanecen en cero.
Con el segundo pulso, "S1" pasa a nivel bajo y "S2" a nivel alto, y así sucesivamente
hasta la última.
"Habil. Reloj" si está a tierra, hará que se inicie un nuevo ciclo. si está a VDD se
consigue solo un ciclo de funcionamiento.
"Carry-Out" Este terminal proporciona un ciclo completo a cada 10 pulsos de entrada,
pudiendo usarse para excitar otro 4017 para división sucesiva de frecuencia o recuento
por un número superior a 10.
Figura 1.2 : Función Carry-Out del Integrado CD4017
"Reset" Si se le aplica un nivel alto, lleva ese nivel al terminal "S0", volviendo a iniciar el
recuento. Eso significa que si conectamos este terminal a cualquier salida, cuando ésta se
lleve a nivel alto se iniciará un nuevo ciclo. Es decir que si conectamos "S4" a la entrada
"Reset" tendremos un recuento sólo hasta 4.
Figura 1.3: Función “Reset” del Ingrado CD4017

5. Ahora la función del temporizador NE555 otro circuito integrado capaz de enviarnos los
pulsos necesarios para poder realizar la práctica se ilustra de la siguiente forma:
Figura 1.3: Datos del circuito integrado NE555
Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según el tipo de
fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C,
MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" y ya todos saben de
qué se está hablando.
Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los SMD, pasando
por los DIL de 8 y 14 patillas.
Existen versiones de bajo consumo con el mismo patillaje y versiones dobles, es decir que
contienen 2 circuitos iguales en su interior, que comparten los terminales de alimentación
y se conocen con la designación genérica de 556.
Este circuito es un "Timer de precisión", en sus orígenes se presentó como un circuito de
retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como
osciladores astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc.,
consiguiéndose unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de
alimentación y de temperatura.
Existen dos configuraciones muy importante que podemos utilizar con el integrado NE555
y es la configuración monoestable y astable.
Figura 1.4: Configuración Interna del 555.

6. Configuración Monoestable:
La salida del circuito es inicialmente cero, el transistor está saturado y no permite la carga
del condensador C1. Pero al pulsar SW1 se aplica una tensión baja en el terminal de
disparo TRIGGER, que hace que el biestable RS cambie y en la salida aparezca un nivel
alto. El transistor deja de conducir y permite que el condensador C1 se cargue a través de
la resistencia R1. Cuando la tensión en el condensador supera los 2/3 de la tensión de
alimentación, el biestable cambia de estado y la salida vuelve a nivel cero.
R2 está entre 1k y 3,3 M, el valor mínimo de C1 es de 500pf.
Figura 1.5: Configuración Monoestable del NE555
Configuración Astable:
Cuando se conecta la alimentación, el condensador está descargando y la salida del 555
pasa a nivel alto hasta que el condensador, que se va cargando, alcanza los 2/3 de la
tensión de alimentación, con esto la salida del biestable RS pasa a nivel "1", y la salida del
555 a ceroy y el condensador C1 comienza a descargarse a través de la resistencia RB.
Cuando la tensión en el condensador C1 llega a 1/3 de la alimentación, comienza de
nuevo a cargarse, y asi sucesivamente mientras se mantenga la alimentación.
Figura 1.5: Configuración Astable del NE555.

7. Lógica Cableada:
Ahora que hemos visto los circuitos integrados que fueron utilizados, veamos la
configuración que se hizo es decir la lógica cableada que hemos aplicado para poder
desarrollar nuestro semáforo. Para ello hemos hecho la simulación en LiveWire,
observemos los tres estados en lo que encontraremos a nuestro circuito, es decir,
encendiendo la luz verde, ámbar y roja.
Figura 1.6: Simulación del circuito del semáforo.
Como podemos observar tenemos la configuración monoestable de nuestro integrado 555
y luego van conectados al reloj “clock” de nuestro integrado 4017, es por ello que con
respecto a la salida hemos conectado los diodos para dirigir la corriente en un solo
sentido como prevención para el integrado, es así que tenemos un temporizador de
pulsos por cada salida.
Podemos ver los tres estados en la figura 1.7.
Figura 1.7: Simulación de los estados ON del semáforo.

8. Esta es la representación física en protoboard como lo muestra la figura 1.8, y así vemos
que hemos logrado hacer un semáforo de forma fácil y práctica.
Figura 1.8: Circuito de la Lógica cableada (Parte física)

9. Lógica Programable:
Después de hacer uso de la Lógica cableada hemos observado que es un poco más
tedioso, sin embargo existe otra forma de simplificarnos tanto tiempo como en la facilidad
de realizar lo mismo pero de otra forma, esto es gracias a la programación de
microcontroladores, en este caso hemos usado los siguientes materiales:
Material:
 Fuente de 5 Volts
 PIC 16F877A
 Resistencias
 Capacitores cerámicos
 Leds (Rojo, Ámbar, y Verde)
Para dar inicio a la programación se utilizó un software encargado de realizar la acción en
programar los microcontroladores, de una forma fácil y cómoda usamos el programa
Mikro-C.
Nuestra programación se basó en habilitar un puerto de salida, que sería el puerto B de
nuestro microcontrolador, cabe mencionar que la forma interna que tiene este
PIC16F877A es la siguiente:
Figura 1.9: Enumeración de los pines del PIC16F877A
En nuestro caso hemos habilitado el puerto B y luego lo hemos hecho salida cada uno de
ellos, por ejemplo nuestra programación aparece en la Figura 1.10.

10. Figura 1.10: Programación del Microcontrolador 16F877A
Hemos llamado a nuestra función principal semáforo, y luego hemos hecho dos cosas
importantes.
TRISB = 0; Aquí hemos habilitado como salidas los pines del puerto B
PORT B = 0: Aquí hemos habilitado a los pines del puerto B, para ser utilizados de forma
direccional.
Luego hacemos un ciclo infinito con un While, esto para poder repetir infinitamente la
acción que hay dentro de las llaves de la sentencia.
Al hacer PORTB.F1 = 1; estamos indicando que queremos que el pin 1 del puerto B, se
encienda por 2500 milisegundos, luego le decimos que se apague mediante PORTB.F1 =
0; Y durará 100 milisegundos, luego se hacen así progresivamente con los pines 2 y 3 del
puerto B. Esto da inicio a tener nuestra lógica programable de forma fácil y rápida, ahora
hay que apreciar si esto lo podemos observar de manera física, mediante una simulación
en Proteus un software de simulación.

11. Figura 1.11: Encendido el Led Rojo de la lógica programable
Figura 1.12: Encendido el Led Ámbar de la lógica programable
Figura 1.13: Encendido del Led Verde de la lógica programable

12. Ahora de forma física nuestro circuito queda como se muestra la figura 1.14 y de la
siguiente manera, vemos que lo único que le tuvimos que agregar a diferencia de nuestra
simulación fue el incrementar una resistencia para atenuar bien la señal del pic ó evitar
perturbaciones del medio, lo mismo con el capacitor cerámico, una conexión a tierra y otra
conexión a la alimentación del PIC, no olvidar que necesitamos un cristal o más bien un
Reloj de 4 MHz. Para la estabilidad de de frecuencia de nuestra señal,
Figura 1.14 Circuito de la lógica programable (Parte física).
Ahora veamos la siguiente tabla que nos muestra algunos datos importantes sobre la
lógica cableada y la lógica programable.
Datos Generales Lógica cableada Lógica programable
Tiempo de diseño e
implementación
1 hora y 30 minutos 15 minutos
Costo $ 50.00 $140.00
Desglose de material y equipo  Resistencias
 Diodos
 Capacitores
 Diodo Leds
 CI CD4017
 CI NE555
 Extras
 PIC 16F877A
 Capacitores
 Resistencias
 Diodo Leds
 Cristal
 Extras
*Extras se refiere a cables (puentes), multímetro, protoboard, etc.
Tabla 1.1 : Datos generales de tiempo y gasto.

13. CONCLUSIONES
Con base a este trabajo hemos aprendido a discernir sobre la importancia de trabajar bajo
una lógica cableada con la lógica programable, habiendo muchas contras como
beneficios por cada de uno de ellos.
Es más económico el poder realizar un trabajo con lógica cableada, puesto que los
componentes no superan mucho la cantidad de dinero que lleva la lógica programable
esto es por el microcontrolador, ahora si nos damos cuenta la lógica programable es más
cara pero tiene un beneficio que no tiene la cableada, y es el tiempo aquí el tiempo se
ahorra demasiado, aunque se deben tener ideas sobre la programación del mismo, ya
que si no se sabe programar, se perderá demasiado tiempo ó más de lo que llevaría una
lógica cableada.
Con esto podemos darnos cuenta de la importancia que tienen las dos formas de lógica, y
construcción del circuito, quizá sea más recomendable saber hacer las dos cosas pues en
el campo laboral la empresa puede tener el suficiente recurso económico y se necesitará
la habilidad de saber programar tanto un microcontrolador ó un PLC´s , o bien la empresa
puede no tener el recurso suficiente y puede adquirir circuitos integrados económicos y
requiera una lógica cableada.

14. BIBLIOGRAFIA
 ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39582b.pd
 r-luis.xbot.es/icdatos/555.html
 r-luis.xbot.es/icdatos/4017.html
 Programación en Mikro C (software de programación de microcontroladores)
 Live Wire & Proteus (Software de simulación de circuitos electrónicos)