Diseño sonar para barcos

Se desea regular el realizar un prototipo como el de la figura 1, los circuitos emisores de onda y receptor tienen las siguientes características:

-Emisor: lanza una onda sonora dirigida hacia abajo con cada flaco ascendente que se le presente a su entrada E (0-1). La onda viaja a través del agua y rebota en el fondo llegando al receptor, momento en el que se envía un pulso de 10 ns a través de una salida R.

Figura 1. Prototipo para sonar

#ciencia #tecnología #pantalla

El prototipo realiza una medida con cada actuación sobre el pulsador P, el resultado será la profundidad en metros y se hará en visualización dinámica a través de 7 segmentos.

El rango de medida es de 0 a 9999 metros de profundidad

Consideraciones:

1.Velocidad del sonido en agua:1460 m/s

2. Desprecia la velocidad horizontal del barco

Las señales E y R son generadas por pulsadores (se elimina el efecto rebote de los mismos) y además se cuenta con 2 displays para visualizar el segundo y décimas de segundos del tiempo entra las señales.

Inicialmente, se propuso que las señales sean realizadas mediante pulsadores, entonces el sistema tendrá 3 entradas. Debido al rebote en los pulsadores, es necesario usar un componente en psoc que viene por defecto, llamado debouncer, el cual elimina el rebote que detecta las entradas del chip. Una vez hecho esto, se dispone a diseñar el circuito que contará los metros una vez emitida la señal de emisor, que en este caso, el circuito se activará cuando el boton del emisor sea presionado, y se deberá desactivar cuando el boton receptor sea actividado. El sistema que se propone que debe contar los metros, son 4 contadores de 4 bits, dónde el primero pasado determinado evento, activará el siguiente contador, es decir, que pondrá una señal lógica alta en el reloj (CLK) del contador que está controlando. Obviamente el primer contador (el que da las unidades de el total de la distancia en metros) deberá ser controlado por una señal de reloj constante. Esta señal deberá hacer que el contador cambie 1460 veces en un segundo, es decir será una señal cuadrados con una frecuencia de 0.73 KHz, ahora debemos hacer que cuando cualquiera de contadores llegue a 9, se resetea (excepto el último contador), esto se hará mediante un comparador que detecta cuando ese contador llegue a 9, reseteandolo.

Esas entradas r están en el reset y en el CLK de los contadores funciona de la siguiente manera: Al ser una or el contador se resetea cuando éste es igual a nueve (ignorar la otra entrada) pero para que se pueda resetear, debe de haber un flanco de subida en el CLK, entonces por eso también este lleva una or en su entrada, para que cuando el contador sea igual a 9, este genere un flanco de subida a la vez que genera un 1 lógico en la entrada del reset. Ahora en la entrada del CLK hay una and,la cual es la que hace que el sistema se ponga en marcha cuando " " sea actividado, que esté está controlado por los pulsadores de entrada, ya más adelante se explicará el circuito que controla esa señal, siguiendo con el circuito que se está analizando ahora, además de esa entrada, también está conectado un circuito secuencial con dos entradas las cuales son: la salida del comparador del contador al cual se le está controlado el CLK, ltidormo