martes, 16 de abril de 2013

Introducción


Temas relacionados a Electrónica para El Mundo:



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Luz Electrónica Intermitente
Luz Electrónica Intermitente
Circuito Electrónico Astable:
          Este circuito electrónico, hace que una luz encienda y apague a través del tiempo con rangos variables de intermitencia, es decir, que se puede variar la frecuencia en que se enciende y se paga la luz con una perilla (Potenciómetro). Éste circuito puede controlar la intermitencia en el encendido y apagado de un motor, de un relé, de un calentador o de una lámpara de potencia. Lo sencillo de éste dispositivo, hace que podamos experimentar con la fabricación de sistemas de control electrónicos. La fabricación de este aparato electrónico está basado en el funcionamiento del circuito integrado LM555 ó de ECG955M, los demás componentes electrónicos conectados a él, hacen que su funcionamiento variable sea controlable por el usuario. Propondremos para éste circuito la receta electrónica indispensable para conseguir los componentes del dispositivo. Este circuito esta hecho paso a paso por lo que cualquier persona que consiga todos los componentes y siga todas las recomendaciones de este blog, podrá armar y hacer funcionar el dispositivo de la luz electrónica intermitente. Las fotos fueron elaboradas en un programa en 3D con el fin de poder rotar las imágenes a la conveniencia del observador y sea mas sencillo la fabricación del proyecto. Este es el final de la página, por favor deje sus comentarios aquí al final.

domingo, 14 de abril de 2013

Receta Electrónica


Receta Electrónica y funcionamiento de cada componente:
Para nuestro Proyecto de la Luz Electrónica Intermitente usaremos:          

 1) Un Circuito Integrado LM555 ó ECG955M      

     El temporizador 555 es un circuito integrado llamado comúnmente chip, se utiliza en variedades de temporizadores, como: La generación de impulsos y oscilador. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador y como un elemento flip-flop (Más adelante hablaremos de esto). Derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.  Se dice que es un circuito discreto, ya que su encapsulado negro no permite ver qué elementos contiene en su interior. Veamos los modos en los que se puede conectar. Los tres modos de funcionamiento siguientes, sólo deben ser usados como referencia, ya que usaremos el modo Astable.

El 555 tiene tres modos de funcionamiento:
1.     Monoestable: En este modo el 555 funciona como un generador de impulsos. Las aplicaciones incluyen, detección de falta de pulso temporizadores, interruptores, interruptores táctiles, divisor de frecuencia, la medición de capacitancia, modulación de ancho de pulso (PWM) y así sucesivamente. En otro capítulo armaremos un múltivibrador monoestable.
2.     BiestableEl 555 puede operar como un flip-flop, si el pin DISCHARGE no está conectado y no se utiliza ningún capacitor. Los usos incluyen interruptores enclavados libre de rebotes.
3.     AstableEl 555 puede operar como un oscilador. Los usos incluyen LED y luces de una lámpara, la generación de pulsos, relojes lógicos, la generación de tonos, alarmas de seguridad, la posición de modulación de impulsos, etc. El 555 puede ser utilizado como un simple ADC, la conversión de un valor analógico a una longitud de pulso. Por ejemplo, la selección de un termistor como resistencia de temporización permite el uso de la 555 en un sensor de temperatura: el período del impulso de salida está determinada por la temperatura.
Usaremos el modo ASTABLE.
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2) Un Potenciómetro de 100 K ohm
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos que pueden disipar más potencia.

Según su aplicación se distinguen en varios tipos:
1.  Potenciómetros de mando: Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.
2.   Potenciómetros de ajuste: Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.
3. Potenciómetros lineales: La resistencia es proporcional al ángulo de giro. Generalmente denominados con una letra B.
4. Potenciómetros Logarítmicos: La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. Generalmente denominados con una letra A.
5.   Potenciómetros Senoidales: La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.
6.  Potenciómetros Antilogarítmicos: Generalmente denominados con una letra F.
7. Potenciómetros Multivuelta:  Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.
Usaremos un potenciómetro Logarítmico de 100 K ohm por ser los más comunes
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Condensador
Electrolítico
3) Un condensador electrolítico de 10 micro faradios, 25 voltios
      Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna. Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia. El valor de la capacidad de cualquier condensador (también conocido como capacitancia) es una medida de la cantidad de carga almacenada, por unidad de diferencia de potencial entre sus placas. La unidad básica de capacidad en el sistema internacional de unidades es el faradio que es un culombio por voltio. Sin embargo, esta unidad es muy grande para las capacidades típicas de los condensadores reales (hasta la invención del condensador de doble capa), de forma que el microfaradio (10-6), nanofaradio (10-9) ypicofaradio (10-12) se usan más comúnmente. Estas unidades se abrevian como μF o uF, nF y pF.     
      Recuerda usar un condensador electrolítico de 10 micro faradios, 12 voltios
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Diodo LED
4) Un LED o diodo emisor de luz de cualquier color
         Un LED o diodo emisor de luz es un dispositivo opto electrónico que utiliza las propiedades ópticas de algunos materiales semiconductores para producir fotones a través del fenómeno de la emisión espontánea o de la recombinación de pares electrón - hueco. Los LED son un tipo especial de diodo de unión PN, formado por una capa delgada de material semiconductor. Los electrones y agujeros se inyectan en una zona de recombinación a través de dos regiones del diodo cubierto con impurezas de diferentes tipos, a saber, tipo N para los electrones y P para las lagunas. Cuando se somete a una tensión directa, se reduce la barrera de potencial de la unión, los electrones de la banda de conducción del semiconductor se recombinan con los huecos en la banda de valencia y liberan energía suficiente en forma de fotones. Debido a la reducción del espesor de la barrera de potencial con un número razonable de estos fotones, puede salir y ser emitida como luz. Se puede ver por lo tanto, también como un transductor electro-óptico.
No importa el color de Diodo LED que uses
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5)  2 Resistencias de 1 K Ω ó 1000 Ω
Resistencia de 1KΩ ó 1000 Ω
          Se denomina resistor o bien resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsulado axial, el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código de franjas de colores. Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el multiplicador y las otras indican las cifras significativas del valor de la resistencia. El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω).
La potencia de la resistencia debe ser de 1/4 de vatio (W) o mayor

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   6) Un Protoboard pequeño:

     El protoboard o tabla de proyectos es un dispositivo que provee las características necesarias para proporcionarle a los componentes electrónicos conexión eficiente y estabilidad en el montaje mientras se prueban los circuitos, sin necesidad desoldarlos, pudiendo así hacer modificaciones rápidas y muy variadas para conseguir diferentes comportamientos en los circuitos que se montan. El protoboard en su aspecto externo tiene una superficie o soporte de plástico lleno de perforaciones ordenadas en filas y columnas, como una matriz que da múltiples posibilidades de forma de conexión. Al interior de cada orificio hay a unas tiras metálicas flexibles de berilio-cobre, (recubiertas con un antioxidante de plata-níquel). Cada tira o lamina va entrelazando grupos de cinco perforaciones, en posición vertical, que conforman las columnas, ya sea superiores o inferiores, Las columnas superiores van separadas de las columnas inferiores por una ranura o "canal central" que aísla o separa eléctricamente dichas columnas. Estas columnas van codificadas con números y letras para las filas. Tanto en la parte extrema superior como inferior, el protoboard lleva una pieza longitudinal desmontable, ya que poseen unas uñas o pestañas que se complementan con el "bloque principal" del protoboard. Estas dos piezas longitudinales extremas se llaman "Buses", superior e inferior. Cada bus está formado en su interior por cuatro tiras metálicas, paralelas de dos en dos, separadas eléctricamente (como marca de separación lleva una "W").
Puedes empezar con un protoboard pequeño para tus modelos

      7) Una Batería de 12 voltios 1 amperio.
Con el fin que te dure para muchos proyectos por ser recargable

           Una batería eléctrica o acumulador eléctrico es un dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electro químicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente, mediante lo que se denomina proceso de carga. El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso químico reversible llamado reducción-oxidación, un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente externa, durante la carga. Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes en las relaciones entre los elementos químicos y la electricidad durante el proceso denominado electrólisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo XIX dedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenómeno, que recibió el nombre de polarización. Un acumulador es, así, un dispositivo en el que la polarización se lleva a sus límites alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos, del mismo o de distinto material, sumergidos en un electrolito.
La batería que te sugiero será útil para todos los proyectos futuros, más adelante te enseñare
a fabricar reguladores para que tengas diferentes tipos de voltajes 

8) Varios trozos de Cable Telefónico de un solo pelo o una sola hebra
           El cable que usaremos para todos nuestros modelos debe ser apropiado para introducirlo en el protoboard y que no le cause molestias, ya que si usamos cable que sea muy grueso, haremos que se ensanchen las laminas y si usamos cable muy fino o con muchas hebras, este se partirá y empezará a acumularse dentro de los orificios de la tabla, ocasionando efectos no deseados en los circuitos. Usa muchos colores en los cables con el fin que lleves una secuencia lógica y divertida en tus modelos electrónicos. No uses los dientes para pelar el cable, usa siempre herramientas como un corta frío o piqueta o unas pinzas. Entre más ordenado seas, mejor comprenderás esta disciplina y te brindará sus frutos.

viernes, 12 de abril de 2013

Fabricación (Video)


Video: Construcción de la Luz Electrónica Intermitente

          Este video muestra en pocos segundos, como se construye el circuito como si lo estuviéramos soldando pieza por pieza, es decir, es un diagrama esquemático animado. Pero realmente debemos fabricarlo en el protoboard o tabla de proyectos y para eso nos valdremos de fotos explicativas en donde lo armaremos paso a paso y donde explicaremos las fotos una por una para que puedas verificar la conexión junto con la foto. Usa este video como guía, en donde el circuito que estas armando en tu protoboard debe coincidir con el video aquí mostrado. Comenzaremos desde cero, en donde tenemos el protoboard o tabla de proyectos totalmente vacía y suministraremos los componentes electrónicos paso a paso verificando cada una de las conexiones, cabe notar, que los cables de cada conexión tienen un color característico para que puedas seguir cada uno de los cableados. La última conexión que debes realizar es la batería, ya que antes de conectarla debes revisar todo el circuito, con el fin de detectar cualquier error en la conexión de algún componente o cable. Si cualquiera de los cables se encuentra en un hueco del protoboard que no le corresponde, el circuito no funcionara correctamente. Nuevamente, por favor, verifica cada paso descrito en las fotos o en este video.

miércoles, 10 de abril de 2013

Luz Int: Pasos 1 y 2

Construcción del Proyecto con fotos, paso a paso:
Primer paso.
Conexión del circuito integrado 555
Paso 1
Conectando el 555
        Lo primero que vamos a hacer es conectar o montar el circuito integrado ECG955M en la tabla de proyectos o protoboard, cada hilera de pines o patas debe ir a cada lado de la franja o surco que tiene el protoboard en el centro. Para saber cual es el pin uno (1) del integrado, miramos al elemento por encima, colocando la muesca o perforación a nuestra izquierda (Observa la segunda foto que se encuentra al principio del Blog) y donde este el punto blanco allí estará el pin uno (1). Conecta el integrado con mucho cuidado ya que sus pines o patas son delicados y trata de no tocar estos pines, debido a que este tipo de integrados en particular son fabricados con una tecnología que se llama CMOS y son muy sensibles a la estática de nuestros cuerpos, por lo que son muy frágiles y al tocar los pines con tus manos lo puedes quemar. Por esta razón, este siempre es el primer paso, ya que al colocarlo no hay riesgo de seguir manipulando el componente. Trata de conectarlo en el centro del protoboard ya que él es el protagonista de este proyecto en particular.
Segundo paso.
Conectando el cable verde
 Paso 2
Primer Cable
        En el paso 2 vamos hacer nuestro primer cableado y es un simple puente de cable de color verde entre el pin 8 de nuestro circuito integrado y un hueco sin conexión al lado izquierdo del protoboard. Si ves la última foto en donde están los materiales verás que los cables para protoboard tienen las puntas desnudas. Antes de hacer esta conexión debes pelar el cable verde en sus dos extremos, una vez hecho esto debes conectar cada extremo del cable en un orificio único. Jamás deberás conectar dos cables en un mismo hueco, porque eso perjudica el protoboard. Esta conexión nos prepara para el tercer paso en donde conectaremos la resistencia de 1 k ohm ó 1000 ohm.

lunes, 8 de abril de 2013

Luz Int: Pasos 3 y 4



Tercer paso.
Conectando la primera Resistencia

Paso 3
Conectando la primera Resistencia
        Este paso trata sobre la conexión de la resistencia de 1 K ohm ó 1000 ohm, entre el pin siete (7) del circuito integrado LM955M y el extremo sin conectar del cable verde. Con esta conexión completamos un circuito primordial del proyecto y la resistencia queda totalmente conectada al circuito intermitente. Esta resistencia tiene la función de hacer que los pulsos de encendido y apagado del diodo LED sean del mismo tiempo, es decir, si el LED permanece encendido por un tiempo de un segundo, también permanecerá apagado por un segundo. Entonces, al repasar las conexiones: El pin ocho (8) del 555 va conectado a un extremo del cable verde, el otro extremo del cable verde va conectado a un extremo de la resistencia de 1 K ohm y el otro extremo de la resistencia va conectado al pin ocho (8) del 555. Por favor, repasa con tu vista esta conexión y asegúrate que este realizada de esta manera para poder continuar con el paso número 4, que es la polarización del circuito integrado 555.

Cuarto paso.
Conectando el positivo al 555
Paso 4
Conectando el cable rojo al positivo
Este paso es muy importante porque es la polarización del circuito integrado 555 al positivo de la fuente de poder del protoboard. Este cable que vamos a usar es de color rojo con el fin de establecer este color como un símbolo positivo para este y futuros proyectos, así, cuando estemos revisando el circuito podamos establecer rápidamente los colores de las polaridades. La conexión se efectúa entre el pin ocho del circuito integrado 555 y la regleta del protoboard, puede ser la regleta de la derecha o la de la izquierda o ambas, lo que se debe establecer muy responsablemente, es cuál de las líneas usaremos como positivo y cual como negativo y no cambiar esta decisión a lo largo de toda la construcción del circuito, por lo que para esta oportunidad usaremos la línea izquierda de la regleta derecha del protoboard y vamos a decir, que esta línea siempre será el positivo del protoboard para todo el proyecto y que no podrá ser cambiada.

sábado, 6 de abril de 2013

Luz Int: Pasos 5 y 6




Quinto paso.
Conectando el negativo al 555
Paso 5
Conectando el cable azul al negativo
Este paso es muy importante porque es la polarización del circuito integrado 555 al negativo de la fuente de poder del protoboard. Este cable que vamos a usar es de color azul con el fin de establecer este color como un símbolo negativo para este y futuros proyectos, así, cuando estemos revisando el circuito podamos establecer rápidamente los colores de las polaridades. La conexión se efectúa entre el pin uno (1) del circuito integrado 555 y la regleta del protoboard, puede ser la regleta de la derecha o la de la izquierda o ambas, según el paso anterior usamos la línea izquierda de la regleta derecha para el positivo y ahora usaremos la línea derecha de la regleta derecha para el negativo y vamos a decir, que esta línea siempre será el negativo del protoboard para todo el proyecto y que no podrá ser cambiada.

Sexto paso.
Conectando el Diodo LED
Paso 6
Conectando el Diodo LED
          El Diodo LED, será conectado en este paso al protoboard en dos huecos totalmente sin conexión pero cerca del circuito integrado 555. Esta cercanía hará que podamos hacer los pasos siguientes. Nótese siempre que el diodo (AL VERLO DE CERCA) posee una pata o un pin más largo que el otro y que el plástico de color tiene una parte biselada y la otra no. Pues, muy bien la parte biselada, siempre estará estrechamente asociada con la pata o pin más corto y este lado siempre será el negativo del componente, por otra parte, la pata o pin más largo del dispositivo óptico estará asociada al lado no biselado y este lado siempre será el positivo del dispositivo. Por consiguiente siempre deberemos estar pendientes de esta configuración del Diodo LED con el fin de polarizarlo correctamente, de lo contrario no encenderá. Para este proyecto presente usaremos la salida o pin tres (3) del circuito integrado 555 como valor positivo, por lo que el pin positivo del diodo deberá estar conectado a la izquierda como se ve en la foto y el negativo lo dejaremos al lado derecho y continuamos con las conexiones siguientes.      

jueves, 4 de abril de 2013

Luz Int: Pasos 7 y 8




Séptimo paso.
Conectando el negativo al Diodo LED
 
Paso 7
Conectando el negativo al Diodo LED     
          Recordemos que el negativo del Diodo LED  es el lado biselado o el pin o pata más corta y que lo conectamos al lado derecho, por lo que ahora procederemos a tomar otro cable de color azul y conectaremos un extremo al lado negativo del componente óptico y el otro extremo a la linea negativa del protoboard. Como el dispositivo fue polarizado directamente a través del cable azul, necesariamente debe colocársele una resistencia limitadora en el otro extremo, es decir, en el lado positivo. Aprovechando el acercamiento con esta foto, recordemos el funcionamiento de la tabla de proyectos: Donde se encuentra el Diodo LED  es la mitad del lado inferior del protoboard, es decir, que hacia arriba del componente quedan dos huecos libres pero que le pertenecen al Diodo y hacia abajo también quedan dos huecos libres de este mismo componente. El cable azul de la derecha está conectado  a través de estos cinco huecos de la tabla al negativo del Diodo, por lo que de este lado de conexión sólo quedan 3 huecos libres pero que le pertenecen al negativo del protoboard y al negativo del Diodo LED.

Octavo paso.
Puente del pin 2 y 6 del 555
Paso 8
Corto circuito entre el pin 2 y 6 del 555 (Cable verde largo)
          El paso que vamos a realizar a continuación es una conexión a través de un cable de color verde entre dos pines del mismo circuito integrado 555, específicamente entre el pin número dos (2) y el pin número seis (6). Esta conexión se realiza entre las dos entradas principales del circuito integrado por lo que al realizar este puente, estamos convirtiendo estas dos entradas en una sola. La longitud del cable fue hecha de este tamaño con el fin de no entorpecer la visibilidad del circuito integrado y también para cuidar la estética del diseño. Este cable tomará la señal del condensador electrolítico que conectaremos en el paso siguiente.