Devido à escassez de profissionais que dominem os conceitos básicos de computação digital, a mineradora Miner Barro entrou em contato com a Unicesumar à procura de estagiários para auxiliar na construção e manutenção de alguns circuitos lógicos. Você se candidatou à vaga disponibilizada, informando em seu currículo que você domina a construção de circuitos com portas lógicas. Durante seus primeiros dias, você passou por um breve treinamento sobre como funciona a mineradora. O seu supervisor, explicou que existe um processo de refinamento de minérios extraídos de um rio, que leva em conta diversos equipamentos e maquinários distintos.
Basicamente, existe um sistema que capta a água lamacenta e bombeia esse material bruto até a estação de refinamento por meio de uma bomba de ar pressurizado. Depois disso, uma série de robôs equipados com sensores e atuadores realizam o processo de triagem e separação dos resíduos e rejeitos. Uma vez que se tem o minério desejado, este é despejado em uma caldeira de alta temperatura, na qual existe um sensor de proximidade que impede colaboradores de chegarem muito próximos, por questões de segurança. Devido às altas temperaturas utilizadas no processo de mineração, a mineradora conta com um sistema de prevenção de incêndio. Assim sendo, existe um colaborador que checa manualmente, a cada 4 horas, as seguintes condições, pois a mineradora só pode operar caso todas as condições sejam atendidas:
1) Para que o pressurizador e a bomba de ar funcionem, é preciso que haja energia elétrica suficiente (E) ou que o gerador de energia a combustão (G) esteja ligado. Não é admissível que ambos, energia elétrica esteja disponível e gerador a combustão esteja em funcionamento simultaneamente. Ou seja, apenas um deles deve estar disponível por questões financeiras.
2) Além da existência da energia (pela rede elétrica, ou por combustão), é preciso que esteja ligada a chave elétrica (C). Por isso, a chave elétrica determina quando a bomba e pressurizador, e também aturadores e sensores estão em operação.
3) Por fim, tanto o alarme de incêndio quanto os sensores de proximidade, devem estar ligados através do respectivo interruptor (I).
Sabendo disso, como um estagiário proativo, você deve desenvolver um circuito com portas lógicas que simule as automações das condições que atualmente são checadas manualmente.
Para isso, você deve considerar que:
E: é o sinal de entrada relacionado à disponibilidade de energia elétrica proveniente da rede elétrica;
G: é o sinal de entrada que indica se o gerador de energia a combustão está ligado, ou não;
C: é o sinal de entrada relacionado ao acionamento da chave da bomba, pressurizador, sensores e atuadores do processo de mineração;
I: é o sinal de entrada que indica se os sensores de proximidade e incêndio estão ligados;
S: é o sinal de saída que indica que a operação da mineradora pode prosseguir normalmente, desde que tenhamos energia, a chave esteja acionada e os sensores operantes.
Lembre-se que o valor lógico 1 (verdadeiro / ligado) corresponde ao acionamento do respectivo sinal de entrada/saída. Além disso, o valor lógico 0 (falso / desligado) corresponde à ausência de sinal.
Dessa forma, pede-se que o estudante elabore (desenhe) o circuito lógico elencando todas as entradas, saída, as portas lógicas utilizadas, bem como as conexões existentes necessárias para que o circuito funcione conforme o exposto acima. Além de apresentar o circuito lógico, o estudante deve elaborar a tabela verdade correspondente a expressão lógica que represente o circuito desenhado.
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