martes, 2 de septiembre de 2008

MONOESTABLE

ESTOS CIRCUITOS O KITS SON PARA LA VENTA, SE VENDEN ARMADOS O SI EL CLIENTE LO DESEA SE PUEDE HACER LLEGAR LAS PARTES PARA QUE LO ARME EL CLIENTE





El circuito que construiremos en esta ocasión, sirve para realizar el control del tiempo en que permanece activada una carga luego que el usuario oprime un botón de arranque.

El componente central del circuito es el integrado LM555, el cual actúa como un monoestable, es decir que normalmente conserva en su salida el mismo nivel lógico y para hacerlo cambiar se debe oprimir el pulsador S1. Luego de terminado el periodo correspondiente, el circuito vuelve a su estado normal. Para que la salida vuelva a cambiar de nivel, nuevamente es necesario aplicar otro estimulo con el pulsador S1. De esta forma, cada vez que se ponga un nivel negativo en el pin (2) mediante dicho pulsador, la salida por el pin (3) entregara un nivel lógico alto que sirve para encender el LED piloto.

El tiempo durante el cual permanece activa la salida del temporizador esta determinado por la resistencia R1, el potenciómetro RV1 y el condensador C1; para variar dicho periodo se debe girar el potenciómetro RV1. De esta forma se consigue un tiempo máximo y un tiempo mínimo que esta determinado por C1. Si se desea aumentar o disminuir los periodos de tiempo, se debe aumentar o disminuir el valor de C1.


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LUZ NOCTURNA AUTOMATICA CON RELE

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El circuito diseñado puede ser empleado para encender una lampar cuando la cantidad de luz presente este por debajo de un nivel determinado.

En una foto celda, la resistencia medida entre sus terminales varía de acuerdo a la cantidad de luz que incida sobre su área fotosensible, razón por la que es fácil obtener una señal de corriente o voltaje a través suyo. En el circuito también utilizamos un amplificador operacional LM358, el cual se ha configurado como un comparador de voltaje en cuya entrada no inversora (pin 3) se ha conectado la foto celda y en la entrada inversora (pin 2) se ha conectado el pin central del potenciómetro RV1.

Mientras la foto celda reciba una cantidad de luz suficiente, el voltaje que entra al pin 3 del amplificador operacional será bajo comparado con el que entra al pin 2. En estas condiciones, la salida del operacional pin 1 permanecerá en un nivel bajo. Cuando la luz disminuye, hace que el voltaje de la foto celda aumente, llegando a ser comparable o mayor al que se presenta en el pin 2 del amplificador operacional, en cuyo caso la salida del mismo pasa a un nivel alto que hace que se active el rele de la salida. De esta forma el potenciómetro RV1 es quien permite ajustar el nivel o umbral de disparo en el cual se activa el rele.

La salida del amplificador operacional se conecta a la base del transistor Q1 a través de la resistencia R4. Cuando este recibe una señal alta en su base, pone un nivel bajo en su colector, de tal forma que la bobina del rele se polariza en forma correcta y sus contactos COM (común) y No (normalmente abierto) se unen, permaneciendo así hasta que la salida del operacional caiga nuevamente a un nivel bajo, En este caso se vuelven a unir los contactos COM (común) y NC (normalmente cerrado).

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INTERRUPTOR ACTIVADO POR SONIDO

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Al ensamblar este proyecto se obtiene un circuito que permite conectar y desconectar aparatos a distancia, sin necesidad de cables y controles remotos. Basta con aplaudir y automáticamente se encenderán y/o apagaran los elementos que este controlando.

Se trata de un interruptor activado por sonido el cual permite conectar o desconectar a distancia cargas de baja potencia como lámparas, motores, televisores, radios, equipos de sonido, etc., mediante los ruidos producidos por palmadas, voces, golpes, chasquidos y otras fuentes sonoras. Las cargas a manejar deben trabajar a 110V o 220V y no deben exceder los 500W.

El umbral de sensibilidad es ajustable dentro de un amplio rango, facilitando su adaptación a sonidos de cierta intensidad; por ejemplo una palmada fuerte o un grito. La carga se conecta y desconecta automáticamente cada vez que el nivel de sonido producido excede el umbral previamente establecido. El sistema ofrece su máxima sensibilidad para sonidos con frecuencias entre 360 y 480 HZ, pero estos limites pueden ser fácilmente alterados por el usuario para adaptar el interruptor a sus necesidades particulares.

El sistema utiliza como sensor de sonido un micrófono electret y consta, básicamente, de un filtro activo pasa banda, un comparador de voltaje, un circuito monoestable, un flip-flop y una etapa de potencia. La conexión y desconexión de la carga la realiza un relé electromecánico.

El micrófono convierte las ondas sonoras incidentes, originadas por voces, golpes, palmadas, etc., en señales eléctricas equivalentes que se aplican a la entrada de un filtro activo pasa banda. Este ultimo, esta desarrollado alrededor del amplificador operacional LM358 y cumple la función básica de proporcionar una alta ganancia para señales con frecuencias entre 360 y 480 HZ, mientras atenúa o debilita, las señales por fuera de este intervalo.

Los limites inferior y superior de las frecuencias aceptadas los establecen, respectivamente, las redes RC de entrada (R1, R2 y C1) y de realimentación (R3 y C2). La corriente de dolarización del micrófono electret la proporciona R1. El condensador C1 elimina el nivel DC de la señal entregada por el micrófono. La ganancia de la etapa la establecen R3 y R2. El circuito formado por RV1, R4 y C3 polariza la señal de salida del filtro sobre un nivel DC igual a la mitad del voltaje de alimentación.

La salida del filtro alimenta una de las entradas del comparador de voltaje, la otra entrada esta conectada a un voltaje de referencia, ajustable mediante RV1 entre 4,5V y 9V. En condiciones normales, la salida el comparador es de nivel bajo. Cuando por efecto de un sonido captado por el micrófono, el voltaje aplicado por la salida del filtro a la entrada del comparador supera el voltaje de referencia presente en el pin 6, la salida se hace alta y dispara un temporizador o multivibrador monoestable. Este ultimo esta desarrollado alrededor de un flip-flop del circuito integrado CD4013.

El monoestable produce un pulso de unos pocos segundos de duración, activo en un nivel alto, a partir del momento en que el comparador detecta el cambio en la señal de audio. Este pulso se aplica a la entrada del segundo flip-flop, obligándolo a cambiar el estado o nivel lógico de su salida. La salida del último flip-flop, maneja por intermedio de transistor Q1, un relé que conecta y desconecta la carga.

Cualquier cambio producido en la salida del filtro activo durante el ciclo de temporizacion del monoestable es ignorado por el resto del circuito. Así se evita el disparo reiterado del flip-flop mientras se extingue el sonido de activación. Sin esta acción de enmascaramiento introducida por el temporizador, el estado final de la carga seria incierto. En este sentido el monoestable realiza una función similar a la de los eliminadores de rebote, utilizados para conectar interruptores electromecánicos con circuitos lógicos.

El tiempo de enmascaramiento del sonido de activación se fija mediante el reóstato RV2 y depende también del valor del condensador C4. Una vez finalizada la temporizacion, C4 se descarga rápidamente a través de D2 y el circuito queda a la espera del próximo pulso de disparo. La carga conectada al circuito se energiza cuando la salida del flip-flop es de nivel alto y se desenergiza cuando esta salida es de nivel bajo.

En el primer caso Q1 conduce y el contacto normalmente abierto (NO) del relé se une con el contacto común (COM). En el otro caso, el transistor se bloquea y el contacto normalmente abierto del relé se abre. El contacto normalmente cerrado (NC) opera de forma contraria



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FUENTE DE ALIMENTACION DE +5V, -5V, +12V Y -12V

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Al ensamblar este proyecto se obtiene un circuito que entrega cuatro voltajes constantes o regulados, 5V, 12V, -5 V y -12V, los cuales sirven para alimentar una gran variedad de circuitos sin la necesidad de utilizar baterías o pilas, las cuales se desgastan rápidamente.

Los voltajes de corriente alterna obtenidos a la entrada del circuito se deben de pasar a corriente directa o continua, este proceso se llama rectificación. Para realizar dicha labor se utiliza un puente rectificador como se aprecia en el diagrama esquemático.

Las salidas de voltaje del puente rectificador son filtradas para mejorar la calidad de señal utilizando los dos condensadores C1 y C2, sin embargo estos voltajes no están regulados; por lo tanto, pueden variar de acuerdo a las fluctuaciones de la línea de corriente alterna que alimenta el primario . Es por eso que los voltajes van a alimentar los reguladores de voltaje, cuya entrada debe ser de al menos 3V por encima de su especificación de salida, por ejemplo para un regulador de 12V la tensión de entrada debe ser igual o superior a 15V.

El trabajo de los reguladores es mantener a su salida un nivel constante, a pesar de las variaciones de voltaje de entrada. Por ejemplo, para el regulador de 12V la tensión de alimentación puede variar entre 15 y 25V y aun así su salida debe permanecer igual. En el circuito las salidas de los reguladores LM7812 y LM7912 van a los conectores de salida directamente. El regulador de 5V positivos toma su alimentación de la salida del regulador de 12V; su salida lleva también directamente a los conectores de salida; igual ocurre con el regulador de 5V negativo, el cual toma su alimentación del regulador de 12V negativo y su salida va directo a los conectores de salida.

Los condensadores C3, C4, C5, C6, C7 y C8 ayudan a mejorar la calidad de la señal de los voltajes a la entrada y salida de cada uno de los reguladores.



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BARRERA INFRARROJA

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BARRERA INFRARROJA



CIRCUITO TRANSMISOR
Es un bloque modulador que se encarga de generar la frecuencia central de transmisión con una tolerancia de aproximada del 10%, la cual modula la emisión de luz de los diodos LEDs infrarrojos. Esto se logra utilizando un circuito integrado temporizador LM555 configurado como astable simétrico y ajustado a la frecuencia central de 33 KHZ mediante una red formada por la resistencia R1 y R2, el condensador C4 y el diodo de acción rápida D1.

El bloque impulsor se encarga de generar la corriente necesaria a través de los LEDs infrarrojos para que puedan emitir su radiación utilizando al máximo su potencia de transmisión de cada uno de ellos y así obtener su máxima eficiencia. Para tal propósito, se utiliza un transistor NPN, que impulsa, a través de su colector, a los dos diodos D3 y D4, cuya corriente se encuentra limitada de manera individual por las resistencias R5 y R6. Adicionalmente se dispone de un diodo LED con el propósito de poder monitorear el buen funcionamiento del circuito modulador y verificar la salida correcta de frecuencia.

CIRCUITO RECEPTOR
El modulo receptor infrarrojo es el elemento principal del circuito, este circuito es un sensor activo que detecta la radiación IR por medio de un fotodiodo y mantiene su salida en un nivel activo alto (5V) mientras no este recibiendo radiación infrarroja modulada a su frecuencia de enganche. Sin embargo, cuando una radiación infrarroja con frecuencia de 33 KHZ alcanza su diodo receptor la salida se coloca a nivel bajo luego de un pequeño retraso de algunos microsegundos.

El bloque monoestable se basa en el circuito integrado temporizador LM555 y se encarga de recibir la señas de salida del modulador receptor infrarrojo y generar un tiempo ajustable a través del potenciómetro RV1 entre 0 y 5 segundos. De esta manera, permite que el tiempo de activación de la salida del circuito receptor se pueda calibrar de acuerdo con los requerimientos de los diferentes procesos industriales. Para ello se usa una red RC formada por la resistencia R7, el potenciómetro RV1 y el condensador C4.

El bloque impulsor del relé se encarga de recibir la señal del monoestable y amplificar su corriente para activar la bobina del rele de salida. Esto se logra por medio del transistor Q1, cuyo colector se conecta directamente al relé. Adicionalmente la salida del monoestable esta monitoreada por un diodo LED que nos permite apreciar la duración del pulso de respuesta del circuito. Por medio del rele y usando sus contactos, el circuito receptor ofrece dos salidas de accionamiento simultaneo y con punto común (normalmente abierto y normalmente cerrado) y con mayor capacidad de corriente de acuerdo al relé utilizado.

CARACTERISTICAS
. Dos modos de uso posible, como barrera y reflectivo.
. Alcance máximo n modo barrera de 10 metros.
. Alcance máximo en modo reflectivo de 1 metro, sin disco reflector.
. Alcance máximo en modo barrera con disco reflector de 5 metros.
. Consumo de potencia del circuito transmisor de 100 mW.
. Consumo de potencia del circuito receptor de 250 mW.



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CIRCUITO ASTABLE

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ASTABLE

El funcionamiento del circuito consiste en generar una onda cuadrada para controlar el encendido y el apagado de los LEDs. Una onda cuadrada es una señal de voltaje que esta variando constantemente entre un nivel positivo y uno negativo. Este tipo de circuito se conoce también como “circuito de reloj o astable”. Un reloj emite una serie continua de pulsos, cuya frecuencia puede variar desde menos de uno por segundo hasta más de un millón de pulsos por segundo.

Como se observa en el diagrama esquemático, este circuito no tiene ninguna señal de entrada, por lo tanto opera como un oscilador. La cantidad de pulsos o de cambios entre un nivel positivo y uno negativo (frecuencia) lo determinan los valores del condensador C1, el potenciómetro RV1 y la resistencia R2. Entre mayor sea el valor del condensador y las resistencias, menor es la frecuencia de encendido y apagado de los LED y viceversa.

Los pulsos producidos por el LM555 salen por el pin (3), al cual se encuentran conectados los LED. Durante el tiempo en que la señal tiene el nivel positivo se enciende el LED 2 debido a que recibe corriente a través de R4; durante el tiempo en que se tiene el nivel de voltaje negativo se enciende el LED 1 ya que recibe corriente a través de la resistencia R3.

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