Os circuitos lógicos combinacionais são fundamentais em sistemas digitais, como computadores, microcontroladores e dispositivos eletrônicos. Esses circuitos determinam as saídas com base apenas nos valores atuais de entrada, sem depender de estados anteriores. Simule um circuito lógico combinacional no Simulink que aciona um alarme de segurança com base nas seguintes condições:
  1. O alarme é acionado (saída = 1) se qualquer uma das portas ou janelas estiver aberta (sensor de segurança).
  2. O alarme não será ativado se um botão de desativação (chave de segurança) estiver pressionado.
  3. Caso o sistema de alarme seja ativado, uma luz indicadora também deve acender.
O modelo deve ser mostrado ao professor pelo aluno que será arguido. Entregar até 16/07. Vale 20% da nota. Pode ser feito em dupla.

Passo 1

O enunciado pede para modelar e simular em Simulink um circuito lógico combinacional que aciona um alarme de segurança e uma luz indicadora. O conteúdo é Projeto de Lógica Combinacional em Simulink; vamos precisar definir as entradas (sensores e chave de desativação), derivar a expressão booleana, escolher e interconectar os blocos lógicos no Simulink, depois simular e verificar a saída.

Passo 2

Definimos as entradas e saídas do sistema:
– Entradas:
  • \text{Door}: sensor de porta aberta ( 1= aberta, 0= fechada)
  • \text{Window}: sensor de janela aberta ( 1= aberta, 0= fechada)
  • \text{Disable}: botão de desativação ( 1= pressionado/desativado, 0= normal)
    – Saídas:
  • \text{Alarm}: acionamento do alarme ( 1= ligado, 0= desligado)
  • \text{Indicator}: luz indicadora ( 1= acesa, 0= apagada)

Passo 3

Montamos a expressão booleana com base nas condições:
  1. Se qualquer porta ou janela estiver aberta: \text{Door}\lor\text{Window}.
  2. O alarme só fica ativo se a chave de desativação NÃO estiver pressionada: \lnot\text{Disable}.
    Logo a saída do alarme é
\text{Alarm} = (\text{Door}\lor\text{Window}) \land \lnot\text{Disable}.
E a luz indicadora acompanha o alarme: \text{Indicator} = \text{Alarm}.

Passo 4

Abra o Simulink e crie um novo modelo em branco. Na Biblioteca Simulink procure os blocos:
– “Logic Operator” (configurado como OR),
– “Logic Operator” (configurado como AND),
– “Logic Operator” (configurado como NOT),
– “Constant” (para as entradas digitais),
– “Display” ou “LED” (para visualizar Alarm e Indicator).

Passo 5

Monte o diagrama de blocos conectando:
  1. Dois blocos Constant para \text{Door} e \text{Window} na entrada do bloco OR.
  2. Um bloco Constant para \text{Disable} na entrada do bloco NOT.
  3. Saída do OR e saída do NOT entram nas duas entradas do bloco AND.
  4. Saída do AND conecta a um Display (ou LED) rotulado “Alarm” e também a outro Display rotulado “Indicator”.

Passo 6

Configure cada bloco Logic Operator:
  • No OR selecione a opção “Number of inputs =2” e “Operation = or”.
  • No NOT selecione “Operation = not”.
  • No AND selecione “Number of inputs =2” e “Operation = and”.
    Defina os blocos Constant para gerar sinais 0 ou 1 conforme cenário de teste.

Passo 7

Execute a simulação em modo Normal ou Fast Restart. Varie os valores dos Constants para cobrir todas as 8 combinações de \text{Door},\text{Window},\text{Disable}. Verifique no Display se:
  • Quando \text{Door}=1 ou \text{Window}=1 e \text{Disable}=0, então \text{Alarm}=1 e \text{Indicator}=1.
  • Em todos os outros casos, ambos são 0.

Passo 8

Para apresentar ao professor, faça um print do seu diagrama de blocos Simulink mostrando claramente as conexões e parâmetros dos blocos. Em seguida, inclua as capturas das tabelas de verdade obtidas na simulação. Prepare um breve relatório explicando a expressão booleana e como ela foi implementada.

Resposta

Expressão booleana final:
\text{Alarm} = (\text{Door}\lor\text{Window}) \land \lnot\text{Disable}, \quad \text{Indicator} = \text{Alarm}.
Diagrama de blocos Simulink:
– Constante “Door” → OR → AND → Display “Alarm”
– Constante “Window” → OR ↗ ↘→ Display “Indicator”
– Constante “Disable” → NOT → AND ↗
Parâmetros dos blocos: OR (2-input, or), NOT (not), AND (2-input, and). Simular todas as combinações para validar.

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