Problemas de Electrónica Digital - 4º ESO

Colección Ampliada de 25 problemas con variables lógicas, relacionados con la vida cotidiana

Evaluados según los criterios de Tecnología de 4º ESO

Esta colección contiene 25 problemas de electrónica digital diseñados para estudiantes de 4º de ESO. Cada problema plantea una situación real que debe resolverse mediante lógica digital. Haz clic en el título de cada problema para desplegar su contenido y su solución.

Índice de Problemas

Control de luz de escalera (2 variables)
Alarma de coche (2 variables)
Sistema de riego automático (3 variables)
Control de acceso (3 variables)
Semáforo peatonal (3 variables)
Horno microondas (3 variables)
Sistema de calefacción (4 variables)
Alarma de incendios (4 variables)
Control de iluminación (4 variables)
Caja fuerte (4 variables)
Votación del jurado (3 variables)
Toldo automático de terraza (3 variables)
Prensa hidráulica de seguridad (3 variables)
Ventilador de coche (3 variables)
Sistema de seguridad de dron (4 variables)
Máquina expendedora simple (3 variables)
Luz de garaje inteligente (3 variables)
Cinta transportadora industrial (3 variables)
Invernadero automatizado (3 variables)
Detector de mentiras básico (3 variables)
Alarma perimetral por zonas (4 variables)
Control de despegue de cohete (4 variables)
Sistema de aire acondicionado (3 variables)
Control de calidad en fábrica (3 variables)
Smart Home: Modo Cine (4 variables)

Problema 1: Control de luz de escalera

Enunciado: Se desea controlar una luz de escalera con dos interruptores, uno abajo y otro arriba. La luz debe encenderse cuando los dos interruptores están en la misma posición (arriba-arriba o abajo-abajo) y apagarse cuando están en posiciones diferentes.

A: Interruptor arriba (0/1)

B: Interruptor abajo (0/1)

L: Luz (Salida)

Solución:

Expresión lógica: L = A·B + A'·B' (Puerta XNOR)

A	B	L
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Problema 2: Alarma de coche

Enunciado: Un coche tiene una alarma que suena si la puerta está abierta y el contacto encendido, o si se activa el interruptor de emergencia.

P: Puerta

C: Contacto

E: Emergencia

A: Alarma

Solución:

P	C	E	A
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

A = E + P·C

Problema 3: Sistema de riego automático

Enunciado: En una finca se dispone de un sistema de riego que tiene un sensor de humedad y otro de temperatura. El sistema de riego se pone en marcha si hay poca humedad y es de día o si hay poca humedad y la temperatura es alta.

H	D	T	R
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

R = H·(D + T)

Problema 4: Control de acceso

Enunciado: En la entrada de un edificio se ha habilitado un sistema de control de acceso, que solo permite entrar cuando se introducen los códigos 011, 101 y 110. Diseña el sistema de control necesario para ello.

A	B	C	P
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0

P = A'·B·C + A·B'·C + A·B·C'

Problema 5: Semáforo peatonal

Enunciado: Verde si (Botón Y No coches Y No temp) O (Botón Y Temp acabado).

B	C	T	S
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	1	1

S = B·(C' + T)

Problema 6: Horno microondas

Enunciado: Motor on si: Puerta cerrada, Temp activo y Botón inicio.

P	T	B	M
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

M = P·T·B

Problema 7: Sistema de calefacción

Enunciado: En una habitación se va a instalar un sistema de calefacción, que tiene cuatro sensores: temperatura, humedad, presencia y apertura de una ventana. Para su activación se tiene que cumplir que la temperatura sea baja, que la habitación esté ocupada por alguna persona, que la ventana esté cerrada y que la humedad sea baja.

T	P	V	H	C
1	1	1	1	1
En todas las demás combinaciones C = 0

C = T·P·V·H

Problema 8: Alarma de incendios

Enunciado: Alarma si (Humo y TempAlta) O CO2 O Emergencia.

H	T	C	E	A
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	0	1	1	1
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	0	1	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1

A = E + C + H·T

Problema 9: Control de iluminación

Enunciado: Luz on si (Oscuro y Movimiento) O (Interruptores distintos).

Tabla de verdad (simplificada):

O	M	I1	I2	L
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	0

L = (I1 ⊕ I2) + O·M

Problema 10: Caja fuerte

Enunciado: Abre solo con código 1010.

A	B	C	D	F
1	0	1	0	1
En todas las demás combinaciones F = 0

F = A·B'·C·D'

Problema 11: Votación del jurado

Enunciado: Un jurado de talentos está compuesto por 3 jueces. Para que un participante pase a la siguiente ronda (Luz Verde), necesita la aprobación de la mayoría simple (al menos 2 jueces deben votar "Sí").

J1: Juez 1 (1 = Sí)

J2: Juez 2 (1 = Sí)

J3: Juez 3 (1 = Sí)

V: Veredicto (1 = Pasa)

Solución:

Tabla de verdad:

J1	J2	J3	V
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

V = J1·J2 + J1·J3 + J2·J3

Problema 12: Toldo automático

Enunciado: Se extiende si (Sol Y No Viento) O (Manual Y No Viento). El viento siempre anula la extensión por seguridad.

S: Sol (1 = Sí)

V: Viento (1 = Fuerte)

M: Manual (1 = Activo)

T: Toldo (1 = Extendido)

Solución:

Tabla de verdad:

S	V	M	T
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	1	0

T = (S + M) · V'

Problema 13: Prensa hidráulica

Enunciado: Funciona solo si se pulsan botón Izquierdo, botón Derecho y la Barrera está cerrada.

Solución:

I	D	B	P
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

P = I · D · B

Problema 14: Ventilador de coche

Enunciado: Se enciende si Temperatura alta, o si (Aire Acondicionado ON y Motor encendido).

T: Temp (1 = Alta)

A: Aire (1 = On)

M: Motor (1 = On)

V: Ventilador

Solución:

T	A	M	V
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

V = T + (A · M)

Problema 15: Sistema de seguridad de dron

Enunciado: Motores armados si: Batería OK, GPS OK, Control OK y NO está en Zona prohibida.

B: Batería

G: GPS

C: Control

Z: Zona Prohibida

M: Motores

Solución:

Tabla de verdad (16 combinaciones, solo se muestra cuando M=1):

B	G	C	Z	M
1	1	1	0	1
En todas las demás combinaciones M = 0

M = B · G · C · Z'

Problema 16: Máquina expendedora

Enunciado: Dispensa si Moneda, Botón y Stock. Luz de agotado si Moneda, Botón y NO Stock.

Solución:

M	B	S	D (Dispensa)	L (Luz)
0	0	0	0	0
0	0	1	0	0
0	1	0	0	0
0	1	1	0	0
1	0	0	0	0
1	0	1	0	0
1	1	0	0	1
1	1	1	1	0

D = M·B·S / L = M·B·S'

Problema 17: Luz de garaje

Enunciado: Luz ON si (Entrada O Salida detectan coche) Y es de Noche (Día = 0).

E: Entrada

S: Salida

D: Día (1=Día)

L: Luz

Solución:

E	S	D	L
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	0

L = (E + S) · D'

Problema 18: Cinta transportadora

Enunciado: Se mueve si Marcha ON, Emergencia OFF y Final de carrera OFF.

Solución:

M	E	F	C (Cinta)
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	0

C = M · E' · F'

Problema 19: Invernadero

Enunciado: Ventanas abiertas si (Temp alta O Humedad alta) y NO Lluvia.

Solución:

T	H	LL (Lluvia)	V (Ventanas)
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	0

V = (T + H) · LL'

Problema 20: Detector de mentiras

Enunciado: Luz roja si se activan al menos 2 de los 3 sensores: Pulso, Sudor, Voz.

Solución:

P	S	V	L
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

L = P·S + P·V + S·V

Problema 21: Alarma Zonas

Enunciado: Sirena si detecta sensor A, B o C, y sistema NO Desactivado.

D: Desactivado

S: Sirena

Solución:

Tabla de verdad (Parcial, casos S=1):

A	B	C	D	S
0	0	1	0	1
0	1	0	0	1
0	1	1	0	1
1	0	0	0	1
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	1	0	1
Resto de casos S = 0

S = (A + B + C) · D'

Problema 22: Despegue cohete

Enunciado: Lanzamiento si GO, Clima OK, Sistema OK y NO Abortar.

Solución:

G	C	S	A	L (Lanzamiento)
1	1	1	0	1
En todas las demás combinaciones L = 0

L = G · C · S · A'

Problema 23: Aire Acondicionado

Enunciado: ON si Termostato Calor Y (Ventana Cerrada O Turbo Usuario).

T: Termostato

V: Ventana (1=Cerrada)

U: Turbo

Solución:

T	V	U	AC
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

AC = T · (V + U)

Problema 24: Control de Calidad

Enunciado: Aceptado si Peso, Tamaño y Forma son correctos.

P: Peso

T: Tamaño

F: Forma

Solución:

P	T	F	A (Aceptado)
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

A = P · T · F

Problema 25: Smart Home - Modo Cine

Enunciado: Luz Tenue si (TV ON y Noche) O (Interruptor ON y Presencia).

N: Noche

I: Interruptor

P: Presencia

L: Luz Tenue

Solución:

L = (TV · N) + (I · P)

Tabla de verdad (Parcial, casos L=1):

TV	N	I	P	L
0	0	1	1	1
0	1	1	1	1
1	0	1	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1
Resto de casos L = 0

Volver al principio Ir al último problema

H	T	C	E	A
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	0	1	1	1
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	0	1	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1

O	M	I1	I2	L
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	0

H	T	C	E	A
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	0	1	1	1
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	0	1	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1

O	M	I1	I2	L
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	0

H	T	C	E	A
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	0	1	1	1
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	0	1	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	1

O	M	I1	I2	L
0	0	0	1	1
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1
1	1	1	1	0