SIMULACION DE UN CIRCUITO DETECTOR DE NUMEROS PRIMOS

Simulación de un circuito detector de números primos del 0 al 15.

Práctica numero 1

Objetivos:

Construir un generador de pulsos de reloj.
Construir un contador binario de 4 bits.
Generar un circuito con compuertas lógicas a partir de la simplificación de una función bouleana, capaz de detectar números primos.

Material:

Software ISIS de Proteus. Para simular circuitos electrónicos.
Software Multisim. Para simplificar fun ciones booleanas y realizar un diagrama con compuertas lógicas.

Procedimiento:

• Construya el circuito Generador de pulsos de reloj para frecuencia variable o para frecuencia fija 1Hz como se aprecia en la figura 1.
• Construya un contador binario de 4 bits (del 0 al 15) como se muestra en la figura 2.
• Decodifique las salidas del contador y visualícelas en un display de 7 segmento (fig.2).
• Realice la tabla de verdad para detectar números primos del 0 al 15 (1,2,3,5,7,11,13) y simplifíquela (tabla 1).
• Convierta la función bouleana en un circuito de compuertas lógicas figura 3.

Desarrollo:

Basicamente con un circuito temporizador generalmente conosido como es el NE555 en una configuracion de astable, realizamos nuestro generador de pulsos de reloj en el software de simuacion de cuircuitos electronicos ISIS de Proteus, para que esto sea posible necesitamos los siguientes componentes:

• 1 ci 555
• 1 resistencia de 1k (en lugar de R4)
  
• 1 potenciometro de 1m (en lugar de R6)
• 1 capacitor 100uf
• 1 diodo Led
• generador de CD

Una vez que localizemos todos nuestros componentes, arreglamos el circuito en su conflagración de astable ajustando el potenciometro asta obtener una frecuencia de 1hz, o para configurarlo de manera fija, lo realizamos de la siguiente manera:

Figura 1: generador de pulsos de reloj a una frecuencia de 1hz.

Posteriormente realizamos un circuito contador del 0 al 15 que son los limites de los numero que vamos a detectar como números primos, dicho circuito se basa en dos circuitos integrados llamados 74LS193 los cuales conectados como se aprecia el la figura 2, logramos hacer un contador de décadas y a su vez activamos otro contador el cual llevara el conteo de las decenas, utilizamos también compuertas AND para resetear el 74LS193 para que no pase de 9 el display derecho y cuando eso sucede, el mismo pulso que resetea a ese contador, activa al otro (display de la izquierda) para que siga el conteo en 10, posteriormente existe otro contador que se localiza ern la parte inferior izquierda, este se encarga de llevar un conteo de 4 bits (asta el 15) y cuando llega a 16 se resetea y resetea también a los demás contadores para que inicie de nuevo, es por ello que solo contará en orden ascendente de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15.
cabe mencionar que todos los contadores son alimentados con 5v y con el pulso de reloj que nos proporciona el circuito realizado anteriormente.

Figura 2: contador binario del 0 al 15.

Ahora necesitamos hacer una tabla de verdad, apoyandonos con el software Multisim, dicha tabladebe de tener los valores que necesitamos detectar y que resultado esperamos, entonces: abrimos el programa Multisim y en la barra de herramientas de la derecha, seleccionamos el icono de Logic Converter como se muestra en la figura 3 .

Figura 3: logic converter

Entonces realizamos un doble click sobre la figura, obtenemos una ventana donde podemos diseñar la tabla de verdad para detectar cuales son los numeros primos comprendidos entre el numero 0 y el numero 15, para ello vamos a realizar lo siguiente:

1.- Seleccionar 4 bits ya que para poder visualizar el numero 15 son necesarios 4 bits.

2.- Seleccionar a 1 logico los resultados de los numeros primos a detectar, en este caso son los numeros 1, 2, 3, 5, 7, 11 y 13.
3.- Damos un click en el boton que realizará directamente la tabla de verdad a una funcion simplificada.
4.- Una vez simplificada nuestra funcion, podemos realizar el diagrama cn compuertas logicas.
5.- Con ayuda del programa Multisim, obtenemos directamente el diagrama logico como se aprecia en la figura 5.

Figura 4: funcion logica obtenida a partir de la tabla de verdad

Figura 5: diagrama con compuertas lógicas del detector de números primos.

Finalmente unimos todas las piezas del rompecabezas electronico y generamos un solo archivo apoyados con el softwre ISIS de proteus para simular el circuito final como se aprecia en la figura 6, para su funcionamiento, ver video.

Figura 6: diagrama final del detector de números primos.

link de descarga de la simulación:

circuito detector de numero primos del 0 al 15