Universidad Mariano Gálvez de Guatemala
Electrónica Digital · Proyecto final
PARK-TECH GT
Sistema de control digital para parqueo automatizado de tres niveles.
- Carlos Andres de Jesus Reyna Zúñiga Carné 0900-24-1206
- David Emanuel Melgar Cardona Carné 0900-24-1760
- Jose Pablo Díaz Meyer Carné 0900-24-8542
- Dorian Rodrigo Marroquin García Carné 0900-24-1654
↓ o Espacio para avanzar · F pantalla completa
Sección 02 · Video
La demostración
Grabación de la simulación del circuito en Logisim Evolution 5.0, explicada por el equipo.
Sección 03 · Circuito
El circuito
Capturas del panel maestro en Logisim: displays hexadecimales, monitores de salida y LEDs de emergencia. Clic para ampliar.
Sección 04 · Resumen ejecutivo
El proyecto
Park-Tech GT simula el control de un estacionamiento de tres niveles con 12 espacios en total, distribuidos en cuatro por piso.
Incluye sensores de entrada y salida, conteo síncrono, indicadores de disponibilidad, bloqueo de la talanquera cuando se alcanza la capacidad máxima, ventilación por detección de gases y alarma de evacuación.
El diseño utiliza Flip-Flops D y lógica combinacional. El panel maestro presenta ocupación en hexadecimal, estado de los niveles y señales de emergencia. El reloj puede utilizarse en modo automático o mediante un pulso manual para demostraciones controladas.
Tablas de estados, mapas de Karnaugh y ecuaciones de estado siguiente.
El circuito se organizó en Logisim Evolution y se evaluó con pulsos de reloj, señales de sensores y observación de displays y monitores. Las capturas son evidencia de casos de uso concretos, no una certificación eléctrica de un montaje físico.
1 = activo; 0 = inactivo.
El display global muestra la ocupación en hexadecimal:
TOTAL no se calcula como la suma de los niveles.
Para representar un vehículo que ingresa y se estaciona en un piso deben activarse coordinadamente SE y la entrada del nivel elegido.
Sección 05 · Alcance y arquitectura
Cuatro piezas
Conteo general, niveles, gases y reloj: cuatro módulos integrados que alimentan el panel maestro.
Alcance por pieza
| Pieza | Objetivo | Señales destacadas |
|---|---|---|
| 1. General | Gestionar ocupación total de 0 a 12. | SE, SS, RESET, TOTAL, LLENO, VACIO, ME_TALANQUERA |
| 2. Por niveles | Gestionar tres contadores independientes de 0 a 4. | N1_ENTRA/SALE ... N3_ENTRA/SALE; Nn_VERDE / Nn_ROJO |
| 3. Gases | Seleccionar ventilación según cuatro sensores y PGLOB. | C1–C4, PGLOB, VENT_BAJA, VENT_ALTA, ALARMA |
| 4. Integración | Reloj y acondicionamiento de los sensores. | RELOJ_AUTO, AUTO, PULSO_MANUAL, SYS_CLK, antirrebote |
TOTAL = N1 + N2 + N3
La igualdad se cumple cuando SE y Nx_ENTRA se coordinan, porque se accionan de forma independiente. Durante la prueba integradora V3 se obtuvo 4 + 4 + 4 = 12.
El bloqueo de ingreso no cancela la emergencia.
La talanquera depende de LLENO, mientras VENT_ALTA y ALARMA dependen de la detección de tres o más sensores.
Sección 06 · Pieza 1
Conteo general
Contador síncrono de 0 a 12 vehículos con cuatro Flip-Flops D y control de la talanquera.
Señales, capacidad y codificación
| Señal | Función |
|---|---|
| SE / SS | Sensor óptico de ingreso / salida (1 = detección). |
| RESET | Fuerza la ocupación a 0. |
| TOTAL_Q3..Q0 | Estado del contador en cuatro bits. |
| LLENO | 1 si TOTAL=12. |
| VACIO | 1 si TOTAL=0. |
| ME_TALANQUERA | Autoriza apertura ante una solicitud de entrada, mientras no esté lleno. |
2⁴ = 16 estados para 13 códigos válidos (0–12).
Se consideran no utilizados los códigos 13, 14 y 15. La lógica impide superar 12 y disminuir por debajo de 0.
Tabla de transición
● saturación| Ocupación | Display | Q3Q2Q1Q0 | Entrada válida | Salida válida |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0000 | 0001 | 0000 |
| 1 | 1 | 0001 | 0010 | 0000 |
| 2 | 2 | 0010 | 0011 | 0001 |
| 3 | 3 | 0011 | 0100 | 0010 |
| 4 | 4 | 0100 | 0101 | 0011 |
| 5 | 5 | 0101 | 0110 | 0100 |
| 6 | 6 | 0110 | 0111 | 0101 |
| 7 | 7 | 0111 | 1000 | 0110 |
| 8 | 8 | 1000 | 1001 | 0111 |
| 9 | 9 | 1001 | 1010 | 1000 |
| 10 | A | 1010 | 1011 | 1001 |
| 11 | b | 1011 | 1100 | 1010 |
| 12 | C | 1100 | 1100 | 1011 |
Si no hay evento válido de entrada o salida, Q(t+1) = Q(t). En particular, 12 + entrada = 12 y 0 − salida = 0.
E es un pulso válido de SE con LLENO=0 y S un pulso válido de SS con VACIO=0. Se usa la función de entrada si E=1, la de salida si S=1, y se conserva Q si ninguno está activo.
Al registrar 12 vehículos, la salida del motor se desactiva incluso si SE=1.
Sección 07 · Pieza 1 · Mapas de Karnaugh
Ecuaciones D
Estado siguiente D3–D0 para una orden de entrada o de salida. Filas Q3Q2 y columnas Q1Q0 en código Gray; los estados 13–15 se marcan X (indiferentes).
↑Entrada · el contador sube
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | X | X | X |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 |
D3 = Q3 + (Q0 · Q1 · Q2)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 01 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 1 | X | X | X |
| 10 | 0 | 0 | 1 | 0 |
D2 = (Q2 · ¬Q0) + (Q2 · ¬Q1) + (Q0 · Q1 · ¬Q2)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 01 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | X | X | X |
| 10 | 0 | 1 | 0 | 1 |
D1 = (Q0 · ¬Q1) + (Q1 · ¬Q0)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 01 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | X | X | X |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 |
D0 = (¬Q0 · ¬Q2) + (¬Q0 · ¬Q3)
↓Salida · el contador baja
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 1 | X | X | X |
| 10 | 0 | 1 | 1 | 1 |
D3 = (Q0 · Q3) + (Q1 · Q3) + (Q2 · Q3)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 11 | 0 | X | X | X |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 0 |
D2 = (Q0 · Q2) + (Q1 · Q2) + (Q3 · ¬Q0 · ¬Q1 · ¬Q2)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 01 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | X | X | X |
| 10 | 1 | 0 | 1 | 0 |
D1 = (Q0 · Q1) + (Q2 · ¬Q0 · ¬Q1) + (Q3 · ¬Q0 · ¬Q1)
| Q1Q0Q3Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 01 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 1 | X | X | X |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 |
D0 = (Q1 · ¬Q0) + (Q2 · ¬Q0) + (Q3 · ¬Q0)
Sección 08 · Pieza 2
Tres niveles
Cada nivel tiene tres Flip-Flops D (Q2, Q1, Q0), suficientes para representar de 0 a 4 vehículos. El funcionamiento se repite en N1, N2 y N3.
Estados y semáforos
| Vehículos | Binario | Entrada | Salida | ROJO | VERDE |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 000 | 001 | 000 | 0 | 1 |
| 1 | 001 | 010 | 000 | 0 | 1 |
| 2 | 010 | 011 | 001 | 0 | 1 |
| 3 | 011 | 100 | 010 | 0 | 1 |
| 4 | 100 | 100 | 011 | 1 | 0 |
El quinto ingreso se bloquea y se admite una salida hasta regresar a cero.
ROJO_N = Q2·¬Q1·¬Q0
VERDE_N = ¬ROJO_N y DISP_N = VERDE_N. Con N = 4 el rojo vale 1 y el verde 0; con menos de cuatro, ocurre lo contrario.
El conductor observa la disponibilidad de cada piso en DISPN1, DISPN2 y DISPN3. La asignación automática al primer piso no lleno no se observa implementada en la versión simulada.
Mapas de Karnaugh por nivel
Filas Q2 · columnas Q1Q0 en Gray · 5, 6 y 7 = X↑Entrada por nivel
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | X | X | X |
D2 = Q2 + (Q0 · Q1)
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | X | X | X |
D1 = (Q0 · ¬Q1) + (Q1 · ¬Q0)
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | X | X | X |
D0 = ¬Q0 · ¬Q2
↓Salida por nivel
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | X | X | X |
D2 = 0
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | X | X | X |
D1 = Q2 + (Q0 · Q1)
| Q1Q0Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | X | X | X |
D0 = Q2 + (Q1 · ¬Q0)
Los tres niveles permanecen en 4 ante un quinto vehículo.
Se probó que los tres niveles alcanzan el valor 4, permanecen en 4 si se solicita un quinto vehículo y vuelven a 3 tras una salida. También se observó la activación de los indicadores verdes para los estados con disponibilidad. Estas observaciones se realizaron sobre V3 y deben replicarse como regresión en V4 antes de publicar la versión definitiva.
Sección 09 · Pieza 3
Ventilación por gas
C1–C4 indican detección de gas y PGLOB la presencia global. Con k = C1 + C2 + C3 + C4 sensores activos se decide la ventilación.
PGLOB = 1 y k = 1 o 2
Se activa únicamente con presencia global y una o dos detecciones.
k ≥ 3
Fuerza V2=1 y ALARMA=1 independientemente de PGLOB; en ese escenario V1=0.
k = 1 o 2 y PGLOB = 0
Los extractores permanecen apagados.
Tabla de verdad completa
32 combinaciones · resaltadas: k ≥ 3| C1 | C2 | C3 | C4 | PGLOB | V1 | V2 | ALARMA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| C1 | C2 | C3 | C4 | PGLOB | V1 | V2 | ALARMA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Sección 10 · Pieza 3 · Mapas de Karnaugh
Cinco variables
El mapa de cinco variables se descompone en dos planos de cuatro: uno para PGLOB = 0 y otro para PGLOB = 1. Filas C1C2 y columnas C3C4 en orden Gray.
| C3C4C1C2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| C3C4C1C2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 01 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| C3C4C1C2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| C3C4C1C2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 01 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Expresiones mínimas
Resultado de la minimización booleana de la tabla de verdad. La función también puede implementarse como selección por número de sensores activos, evitando que V1 y V2 se activen simultáneamente.
Verificación funcional
| Caso | Sensores activos | PGLOB | V1 | V2 | ALARMA |
|---|---|---|---|---|---|
| Sin gas | 0 | 0 o 1 | 0 | 0 | 0 |
| Una detección y presencia | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| Dos detecciones y presencia | 2 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| Una detección sin presencia | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Dos detecciones sin presencia | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Tres detecciones sin presencia | 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| Cuatro detecciones sin presencia | 4 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Condiciones verificadas en la versión V3 del simulador.
Sección 11 · Pieza 4
Reloj y antirrebote
Un reloj común, SYS_CLK, alimenta los Flip-Flops D del conteo. La V4 añade un filtro digital por cada sensor de conteo.
AUTO=1 → RELOJ_AUTO
AUTO=0 → PULSO_MANUAL
Ambas modalidades llegan a SYS_CLK. El ensayo manual permite registrar una transición de subida; el automático usa los ticks del simulador configurados alrededor de 1 Hz.
Una cuenta por evento.
Con SE=1 durante varios ticks el contador permaneció en 1; tras liberar y volver a activar SE, TOTAL pasó a 2. En la salida, SS provocó 2→1 sin conteos repetidos.
Si S1 = S2 = 1 la salida se fija a 1; si S1 = S2 = 0 pasa a 0; si las muestras discrepan, conserva B. Hay ocho filtros: SE, SS y seis sensores de nivel.
Filtro con memoria
| S1 | S2 | B actual | B siguiente | Interpretación |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | Estable bajo |
| 0 | 0 | 1 | 0 | Estable bajo |
| 0 | 1 | 0 | 0 | Mantiene B |
| 0 | 1 | 1 | 1 | Mantiene B |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Mantiene B |
| 1 | 0 | 1 | 1 | Mantiene B |
| 1 | 1 | 0 | 1 | Estable alto |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Estable alto |
| S2BS1 | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
B(t+1) = S1·S2 + B·(S1 + S2)
Se observó reinicio a TOTAL=0 y conteo de una entrada estable con AUTO=1. Tras cambios rápidos 1→0→1, la captura mostró TOTAL=1.
Respalda el filtro para ese escenario puntual, pero no garantiza inmunidad a todos los patrones de rebote. No modela comportamiento analógico, metastabilidad física ni detección real de partículas contaminantes.
Los cambios de ocupación se toman en el flanco del reloj común. En las pruebas coordinadas, SE y la entrada del nivel se accionaron antes del mismo pulso.
Sección 12 · Pregunta integradora
Lleno y con gas
Un vehículo solicita ingreso al Nivel 1, el contador global marca 12 vehículos (LLENO = 1) y simultáneamente se activan C1 = C2 = C3 = 1.
Valores esperados
| Variable | Valor lógico esperado | Razón |
|---|---|---|
| ME_TALANQUERA | 0 | SE·¬LLENO=0, aunque SE=1. |
| VERDE_N1 | 0 | El nivel 1 está lleno (N1=4). |
| VENT_ALTA / V2 | 1 | Hay 3 sensores de gas activos. |
| ALARMA | 1 | La emergencia es independiente del aforo y de PGLOB. |
| LLENO | 1 | TOTAL=12. |
| TOTAL | C hexadecimal | 12 vehículos; saturación del contador. |
La ventilación tiene prioridad frente al bloqueo de acceso.
TOTAL=C, N1=N2=N3=4, LLENO=1, ME_TALANQUERA=0, VENT_ALTA=1 y ALARMA=1. Al solicitar otra entrada, el contador no aumentó.
Sección 13 · Protocolo de pruebas
Protocolo de pruebas
Catorce pruebas con su criterio de aceptación: 13 observadas en V3 o V4 y una regresión general pendiente.
| ID | Descripción de la prueba | Criterio de aceptación | Estado |
|---|---|---|---|
| T01 | RESET general | TOTAL y pisos en 0 | V3 y V4 observado |
| T02 | Conteo general 0→12 | TOTAL=C; LLENO=1 | V3 observado |
| T03 | Intento de vehículo 13 | TOTAL=C; ME=0 | V3 observado |
| T04 | Salida del total 12→11→10 | C→b→A | V3 observado |
| T05 | Llenado de cada nivel 0→4 | ROJO=1; VERDE=0 | V3 observado |
| T06 | Intento de quinto vehículo | Se conserva 4 | V3 observado |
| T07 | Salida de nivel 4→3 | VERDE=1 | V3 observado |
| T08 | 1 o 2 detectores con presencia | VENT_BAJA=1 | V3 observado |
| T09 | 3–4 detectores con/sin presencia | VENT_ALTA=1; ALARMA=1 | V3 observado |
| T10 | Sin presencia, 1–2 detectores | Ventiladores y alarma en 0 | V3 observado |
| T11 | Evento prolongado con reloj | Una cuenta por evento | V3 observado |
| T12 | Caso integrador 12+gas+entrada | ME=0; V2=1; ALARMA=1 | V3 observado |
| T13 | Entrada estable y rebotes breves | TOTAL se conserva en 1 | V4 observado |
| T14 | Regresión general de cuatro piezas en V4 | Repetir T02–T12 | Pendiente |
Nota de integridad: los estados indicados como observados corresponden a capturas y mensajes de las pruebas del proyecto. No se efectuó una simulación automática de Logisim en el entorno de edición del informe.
Sección 14 · Conclusiones
Lo que demostramos
Cuatro conclusiones del informe técnico de Park-Tech GT.
- Los contadores desarrollados permiten representar 0–12 vehículos en el total y 0–4 en cada nivel, con saturación en el límite superior y señalización de disponibilidad.
- La red combinacional de gas implementa ventilación baja cuando 1–2 sensores detectan gas con presencia, y ventilación alta con alarma cuando al menos tres sensores detectan gas, sin depender de PGLOB.
- Un reloj común permite actualizar los estados por flancos; V4 incorpora un filtrado digital por dos muestras y un registro de estabilidad, ampliando la detección por flancos de V3.
- La prueba integradora documentada en V3 demuestra simultáneamente bloqueo del ingreso por aforo y conservación de la ventilación de emergencia.
Fuentes y alcance. Enunciado: «Sistema de control y simulación para parqueo automatizado de tres niveles (PARK-TECH GT)», documento de proyecto final, Electrónica Digital, Universidad Mariano Gálvez, 2026. Las tablas de verdad y los mapas de Karnaugh se calcularon mediante álgebra booleana sobre los rangos operativos especificados; las expresiones son descripciones funcionales de estado siguiente, no una exportación automática de la netlist de Logisim.
Sección 15 · Cierre
¿Preguntas?
Gracias · PARK-TECH GT · Electrónica Digital · 2026
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