coleccion de circuitos

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  • Captulo 1: MONTAJES PRACTICOS

    ICA-001: Sumador-restador binario. Un proyecto didctico.............3ICA-002: Probador de continuidad de cableado de computadoras .....................................................................................7ICA-003: Indicador de batera baja .................................................11ICA-004: Mando bimanual ..............................................................15ICA-005: Timbre automtico para negocio .....................................18ICA-006: Generador de rampa por DAC.........................................21ICA-007: Termmetro electrnico...................................................25ICA-008: Silbato electrnico para perros ........................................28ICA-009: Dimmer de 12V para el tablero del auto..........................30ICA-010: Proteccin magntica para puertas y ventanas ................33ATR-001/002: Quark Pro 2 Cargador universal de PICs y memorias EEPROM.........................................................................36ICA-AMEC: Amplificador de audio de 20W con ecualizador........41KIT-001/R-006/R: Programador sencillo de PICsOpcional: Entrenador de PICs .........................................................44KIT-004/24: Programador porttil de EEPROM memorias 24/25 x 04........................................................................49KIT-0005/R: Microtransmisor espa de FM....................................57KIT-0007/R: Cargador automtico de batera para el auto ..............62

    Captulo 2: COLECCION DE CIRCUITOS PRACTICOS

    Indicador de potencia transistorizado .............................................67Fuente sencilla de 2A ajustable........................................................68Mezclador multipropsito...............................................................68Amplificador transistorizado multipropsito .................................69Oscilador para limpiaparabrisas.......................................................69Amplificador integrado de 4W ........................................................70Amplificador con fuente simtrica para instrumentacin................70Generador de funciones 8038 ..........................................................71Oscilador para atraccin de peces....................................................71Mezclador de audio con FET...........................................................72Otro amplificador para instrumentacin ..........................................72Amplificador de ganancia elevada...................................................73Amplificador transistorizado para intercomunicador ......................73Distorsionador para guitarra elctrica ..............................................74

    Amplificador para auriculares..........................................................74Compuerta NAND a transistores ....................................................75Intermitente de potencia...................................................................75Conversor D/A .................................................................................76Oscilador de banda ancha ................................................................76Oscilador controlado por tensin (VCO).........................................77Peamplificador multipropsito.........................................................77Mezclador de audio econmico .......................................................78Oscilador para rgano electrnico ...................................................78Generador de forma de onda cuadrada ............................................79Fuente de 12V + 12Vcon proteccin contra cortocircuitos .............79Amplificador para micrfono ..........................................................80Fuente de referencia .........................................................................80Interruptor electrnico de potencia ..................................................81Modulador infrarrojo para control remoto.......................................81Sensor de temperatura de amplio espectro.......................................82Oscilador con compuertas CMOS ...................................................82Amplificador sencillo de 1W ...........................................................83Sensor de luz de potencia - fotodetector ..........................................83Vmetro para bocina (parlante) .......................................................84Otro indicador de seal de audio .....................................................84Luxmetro, medidor de luz..............................................................85Amplificador de audio de 2 transistores ..........................................85Ajuste de velocidad de motores .......................................................86Adaptador TTL/CMOS....................................................................86Vmetro para pequea seal ............................................................87Amplificador integrado de 2,5W ....................................................87Termmetro Electrnico...................................................................88Proteccin para transistores de potencia ..........................................88Amplificador para autorradio...........................................................89Interruptor digital al tacto ................................................................89Punta Lgica para el auto.................................................................90Generador de AT cuadriplicador de tensin.....................................90Sencillo amplificador de audio ........................................................91Amplificador de video .....................................................................91Preamplificador para micrfono ......................................................92Otro generador de funciones integrado............................................92Juego de luces de saln de baja tensin ...........................................93Mini radio AM .................................................................................93Voltmetro con indicacin sonora.....................................................94Generador de seales con TTL ........................................................94

    Montajes PrcticosMontajes Prcticos

    2 CLUB SABER ELECTRONICA

    INDICE DE LA OBRA COMPLETA

  • N 3

    Director de la Coleccin Club Saber ElectrnicaIng. Horacio D. VallejoJefe de RedaccinPablo M. Dodero

    Club Saber Electrnica es una publicacin deSaber Internacional SA de CV de Mxico y Editorial Quark SRL de Argentina

    Editor Responsable en Argentina y Mxico:Ing. Horacio D. VallejoAdministracin Argentina: Teresa C. JaraAdministracin Mxico: Patricia Rivero RiveroComercio Exterior Argentina: Hilda JaraComercio Exterior Mxico: Margarita Rivero RiveroDirector Club Saber Electrnica: Luis LeguizamnResponsable de Atencin al Lector:Alejandro A. VallejoCoordinador InternacionalJos Mara NievesPublicidadArgentina: 4301-8804 - Mxico: 5839-5277

    StaffVictor Ramn Rivero RiveroIsmael Cervantes de AndaOlga VargasNatalia FerrerCarla LanzaValeria MarinoDiego PezoaGastn NavarroFernando Ducach

    Areas de ApoyoCatalina JaraTeresa DucachDiego BouglietFernando FloresClaudio GorgorettiPaula VidalRal Romero

    Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager: Luis Leguizamn

    Club Saber Electrnica. Fecha de publicacin: Marzo de2005. Publicacin mensual editada y publicada por EditorialQuark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SAde CV, Av. Moctezuma N 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec deMorelos, Mxico (005255-58395277), con Certificado de Lici-tud del ttulo (en trmite). Distribucin en Mxico: REI SAde CV. Distribucin en Argentina: Capital: Carlos Cancella-ro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior:Distribuidora Bertrn S.A.C. Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap. Distribucin en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 Montevideo, 901-1184 La Editorial no se responsabiliza porel contenido de las notas firmadas. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un ser-vicio al lector, y no entraan responsabilidad de nuestra par-te. Est prohibida la reproduccin total o parcial del materialcontenido en esta revista, as como la industrializacin y/ocomercializacin de los aparatos o ideas que aparecen en losmencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvomediante autorizacin por escrito de la Editorial.

    Revista Club Saber Electrnica, ISSN: 1668-6004

    Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l

    MontajesPrcticos

    Estamos prximos a cumplir 18 aos de edicin ininterrumpida de larevista Saber Electrnica en espaol y es, para nosotros, un motivo deorgullo. A lo largo de los aos, hemos publicado varias revistas y colec-ciones tales como El Mundo de la Electrnica, Circuitos Integrados, Elec-trnica en Accin, Los Especiales de Saber Electrnica, etc. Actualmen-te, adems de Saber Electrnica, publicamos Saber Service y Montajes(destinada a tcnicos reparadores), el Peridico del Club (una publicacinmuy econmica con el formato de un diario con amplio contenido prcti-co) y esta revista (una edicin especial que, mes a mes, trata temas dis-tintos, al mejor estilo de los Especiales de Saber Electrnica que en Mxi-co llegaban editados por Editorial Televisa).

    Queremos aclarar que cada publicacin es diferente y est orientadaa pblicos distintos, mientras Saber Electrnica es la obra de su tipo demayor penetracin en Amrica, la revista del Club Saber Electrnica tra-ta temas especficos que slo interesan a un sector y, por lo tanto, su co-locacin en el mercado es en menor cantidad (y su precio es ms alto).Pero este ejemplar es, quiz, una excepcin a la regla...

    Los circuitos prcticos son siempre tiles y deben estar presente enla biblioteca o banco de trabajo de todo amante de la electrnica, es poreso que en este ejemplar incluimos una amplia biblioteca de proyectos yuna buena cantidad de kits que el lector pueda armar, comprando loscomponentes en cualquier tienda o adquiriendo los kits (paquete que in-cluye instructivo, placa de circuito impreso y componentes, sin gabinete,cables, ni transformador de poder), ya sea armados o para armar. Eneste tomo se reproducen distintos kits prcticos que fueron publicados enSaber Electrnica y que puede conseguir en cualquiera de nuestros dis-tribuidores (vea en nuestra web: www.webelectronica.com.ar el repre-sentante ms cerca de su localidad, tenemos ms de 100 distribuidoresen 12 pases de Amrica Latina). En Argentina puede conseguirlos enEditorial Quark SRL, Herrera 761, (1295) Buenos Aires, tel.: (005411)4301-8804, mail: [email protected] En Mxico puede con-seguirlos en Cerrada Moctezuma N 2, esquina Av. de los Maestros, Co-lonia Santa Agueda, Ecatepec de Morelos, tel.: (005255) 5839-5277,mail: [email protected]

    Por ltimo, queremos comentarle que el prximo tomo de esta revistaest destinado a la reparacin de reproductores de CD y que, si Ud. lodesea, puede suscribirsre a esta obra llamando en Argentina al telfono(011) 4301-8804 y en Mxico a LADA SIN COSTO 01800 00 55 800.

    Ing. Horacio D. Vallejo

    Obra Completa Club Saber ElectrnicaISBN N: 987-1116-42-X

  • CLUB SABER ELECTRNICA 3

    Realizar operaciones aritmticas es una de las fun-ciones primordiales de las calculadoras electrnicas,por lo que en esta ocasin observaremos la forma deutilizar un mismo circuito digital para obtener el resul-tado de una suma o de una resta. El proyecto que pre-sentamos a continuacin puede ser utilizado paraaprender a manejar las tcnicas digitales y sirve co-mo base para otros proyectos ms elaborados.

    Las sumas no implican mayor problema, ya que lossistemas electrnicos operan de la misma manera queun ser humano, por ejemplo para sumar los nmeros(decimales) de un solo dgito, 8 y 4 se tendr como re-sultado un 2 y como acarreo un 1, para formar el resul-tado cuyo valor es el 12.

    Para la operacin de las restas, todos estamos acos-tumbrados desde los estudios primarios a utilizar elconcepto de prstamo, el cual en los sistemas electr-nicos es muy difcil llevarlo a cabo, por lo que la ope-racin aritmtica de la resta se implanta mediante unmtodo algo ms complicado para el razonamiento yconsiste en realizar un complemento al sustraendo paraposteriormente utilizar la operacin de la suma comoestamos habitualmente a realizarla, y de esta maneraobtener el resultado de la resta (si Ud. no sabe cmo seresta en sistema binario, le aconsejamos leer bibliogra-fa apropiada).

    El Complemento de un NmeroEl complemento es empleado bsicamente, en los

    microprocesadores de las computadoras con el fin desimplificar tanto las operaciones de sustraccin, as co-mo tambin en ciertas manipulaciones lgicas que delos valores numricos tienen que hacerse, debe tomarseen cuenta que para cada sistema de base n existen dostipos de complemento:

    Complemento de n Complemento de (n-1)

    De lo dicho anteriormente y si consideramos la ba-se numrica que empleamos de manera natural (base10), se tienen los complementos de 10 y 9 para nme-ros decimales, mientras que para una base binaria (base2) los complementos sern de 2 y 1.

    Partiendo del conocimiento que para realizar opera-ciones en los sistemas digitales los nmeros deben estarexpresados en base binaria, es oportuno mencionar quese emplea el complemento a 2 por ser ste el que menoscomplicaciones presenta.

    Para realizar un complemento a 2 de un nmero enbase binaria, matemticamente se expresa como:

    na b

    donde:a = Nmero de bits del valor binario.n = Base binaria (2).b = Nmero binario a complementar.As por ejemplo, para encontrar el complemento a 2

    de 1010(2), se tiene lo siguiente:

    a = N de bits del valor binario = 4.n = Base binaria = 2.b = Nmero binario a complementar = 1010(2).

    Luego el complemento a 2 ser:

    24(10) 1010(2) = 16(10) 1010(2) = 1111(2) 1010(2) = 0110(2)

    Siendo el valor 0110(2) el correspondiente com-plemento a 2 de 1010(2)

    Otro mtodo ms sencillo para complementar a 2 unnmero binario es reemplazar los 1 por los 0 y los 0 porlos 1, y por ltimo sumar un 1, por ejemplo, para el mis-mo nmero binario anterior el complemento a dos ser:

    1010(2) al cambiar los 1 por los 0 y los 0 por los 1 se tiene 0101(2)

    A este valor numrico se le suma un 1 quedando elcomplemento a 2 como sigue:

    0101(2)+ 0001(2)

    0110(2)

    ICA-001:ICA-001: SUMADOR - RESTADOR BINARIOUN PROYECTO DIDCTICO

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    4 CLUB SABER ELECTRNICA

    Una vez que sabemos qu es un complemento y c-mo se realiza, pasemos a revisar cul es el algoritmo aseguirse para una sustraccin con complemento a 2 denmeros binarios. Dada una resta como la siguiente:

    Minuendo Sustraendo

    Residuo

    1) Debemos obtener el complemento a 2 del Sus-traendo.

    2) Hay que sumar el Minuendo con el valor del Sus-traendo complementado a 2.

    3) Se debe verificar el resultado del paso (2) y deacuerdo con el acarreo final tome una de las siguientes de-cisiones.

    3.1 - Si se presenta un acarreo final, descrtelo y tomeel valor de la operacin como el residuo de la resta.

    3.2 - Si no se presenta un acarreo final, tome el com-plemento a 2 del valor resultante de la operacin como elresiduo de la resta y agrgele un signo negativo.

    Por ejemplo, restar los valores:

    1101(2) - 1011(2) = (1310 1110).

    Para saber cmo se hace, vea la tabla 1:Siguiendo el algoritmo anterior, se tiene un acarreo

    al final, por lo que el resultado de la resta es 0010(2).

    El Circuito PropuestoEn la figura 1 se puede observar el circuito propues-

    to para nuestro proyecto.Para realizar las operaciones aritmticas de suma y

    resta de dos nmeros de 4 bits por medio de un circui-to electrnico, se utiliza un dipswitch para fijar los va-lores correspondientes de los operandos 1 y 2 (operan-do 1 = minuendo bits A1-A4, operando 2 = sustraendoB1-B4).

    Los 4 bits correspondientes al operando 1 se hacenllegar de manera directa a un sumador completo(74LS83) cuya identificacin es IC3, mientras que los4 bits que conforman al operando 2 primero se hacenpasar por una compuerta OR-exclusiva (IC1, 74LS86)cada uno de ellos, la funcin que tiene el circuito IC1es la de cambiar los 0 por los 1 y los 1 por los 0 en ca-so de que se tenga que hacer una resta, o dejar pasar el

    valor del operando 2 tal cual en caso de una suma. Elmedio para escoger la operacin aritmtica ya sea de lasuma o la resta de los operandos 1 y 2, es por la interac-cin del bit de control, el cual tiene que fijarse en 0 l-gico para que se realice una suma entre los operandos 1y 2, por otra parte si el bit de control se ubica en la po-sicin de 1 lgico, el ejercicio resultante entre los ope-randos 1 y 2 ser la de una resta.

    Una vez que las compuertas del circuito IC1 entre-gan un resultado, ste se hace llegar a otro sumadorcompleto (IC2, 74LS83), en donde si el bit de controlse encuentra en 1 lgico se complementa a 2 el operan-do 2 (sustraendo), ya que se le sumar un 1 al valor queentreguen las compuertas OR-exclusiva (recuerde quepreviamente estas compuertas cambiaron los 1 por los0 y los 0 por los 1), y por ltimo el resultado del com-plemento a 2 se hace llegar al sumador completo delcircuito IC3 para que se realice la suma del operando 1(minuendo) y operando 2 complementado a 2 (sus-traendo).

    Por otra parte, si el bit de control se encuentra en 0lgico (operacin de suma), el valor de los bits del ope-rando 2 no sufren alteracin alguna; por lo que a los bitsentregados por las compuertas OR-exclusiva se le su-mar un valor de 0 en el circuito IC2, pasando a reali-zar una suma normal de los operandos 1 y 2 por mediodel circuito IC3.

    En la figura 2 se muestra la placa de circuito impre-so, la cual posee varios puentes en la parte superior, conel objeto de no emplear una placa doble faz o tener querealizar un diseo ms complejo.

    Por ltimo, en la figura 3 se puede apreciar una vis-ta del prototipo montado sobre un experimentador digi-tal.

    Lista de MaterialesIC1 - 74LS86 - Circuito integradoIC2, IC3 - 74LS83 - Cicuitos integradosRS1 a RS4 - 390RA1 a RA4 - 390RB1 a RB4 - 390R-CONTROL - 390R-ACARREO - 390D1 a D4 - Leds de 5 mmVariosDipswitch, placa de circuito impreso, cables, fuen-

    te de alimentacin, estao, etc.

    TTabla 1abla 1

  • SUMADOR - RESTADOR BINARIO

    CLUB SABER ELECTRNICA 5

    Figura 1Figura 1

    Nota: Para todos los proyectos, el pre-cio sugerido del kit no incluye gabine-

    te, accesorios, cables ni transformado-res de poder.

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    6 CLUB SABER ELECTRNICA

    Figura 2Figura 2

    Figu

    ra 3

    Figu

    ra 3

    Ficha Tcnica del Kit:

    Nombre del Kit:

    Sumador - Resta-dor Binario

    Clave:

    ICA-001

    Tipo:

    Educativo

    Precio sugerido de la placa decircuito impreso: Argentina: $7,Mxico: $ 30 M.N. Otros Pa-ses: U$S 5 Precio sugerido del kit para ar-mar: Argentina: $20, Mxico:$80 M.N. Otros Pases: U$S 10Precio sugerido del kit armado:Argentina: $ 28, Mxico: $140M.N. Otros Pases: U$S 15

  • CLUB SABER ELECTRNICA 7

    A las personas que se dedican a mantener, repararo instalar equipos de control electrnico o de comuni-caciones, les resulta de mucha utilidad conocer el esta-do en que se encuentra el cableado de interconexin delos equipos, mxime cuando se trata de una red ya seatelefnica o de comunicacin entre computadoras (in-tranet), o simplemente cuando se tenga un alambreconductor de cobre que una dos equipos diferentes. Enesta nota brindamos una solucin prctica y confiable.

    El circuito descripto en este artculo es de muchautilidad para verificar, que tanto el cableado como losconectores, se encuentren en perfectas condiciones deoperacin.

    Para este propsito se recomienda utilizar la peque-a herramienta de bolsillo llamada probador de conti-nuidad de cableados (principalmente tipo UTP), elcual puede realizar pruebas secuenciales de continuidady cruces sobre cada hilo conductor, y que puede em-plearse tambin para pruebas similares sobre otros tipos

    de cables, utilizando los adaptadores correspondientes.Se trata de un equipo de prueba muy sencillo y econ-mico, que lgicamente no est capacitado para realizarpruebas de respuesta en frecuencia ni diafona, por lotanto, no caracteriza la categora de la conexin.

    En la figura 1 se muestra la manera en que puede serutilizado el probador de continuidad, de dicha figura seobserva que el cableado a verificar puede ser de unaRed LAN o Telefnico, y de acuerdo a esto ltimo serla roseta sobre la cual se conectar el plug correspon-diente en el cable de prueba, que a su vez se conectacon el dispositivo probador de continuidad. Al otro ex-tremo del cableado a verificar, se tendr que insertar unplug debidamente puenteado que tiene la funcin deunir los hilos del par al que le ser probada la continui-dad.

    Como una recomendacin muy importante se tieneque mencionar que las pruebas se tienen que realizarsobre cables desconectados, y que no estn sometidos atensin alguna.

    Este probador de continuidad puede ser til, tantopara pruebas bsicas como profesionales por su trans-portabilidad y facilidad de uso, como ejemplo se puedeemplear en colegios y pequeas empresas en donde unaparato ms complejo no se usara frecuentemente.

    DISEO DEL CIRCUITOEste probador de continuidad basa su operacin en

    un circuito integrado temporizador NE555 (IC1) el cualopera de manera astable, generando una seal cuadradacon una frecuencia de aproximadamente 1Hz, esta sealse inyecta a la entrada de reloj de un circuito contador

    ICA-002:ICA-002: PROBADOR DE CONTINUIDAD DECABLEADOS DE COMPUTADORAS

    Figura 1Figura 1

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    8 CLUB SABER ELECTRNICA

    sncrono de 4 bits, que tiene la matrcula 74LS190(IC2), y se encuentra configurado para que a cada pul-so de reloj se incremente el valor del conteo, este cir-cuito comienza desde el valor binario 0000(2) y una vezque llega al valor de 1111(2), nuevamente vuelve a po-sicionarse en el valor binario de 0000(2), para iniciarotra operacin de conteo. La velocidad con la que serealiza todo este proceso de conteo est determinadapor el valor de la frecuencia que genera el circuito tem-porizador, en la figura 2 se muestra el circuito esquem-tico y en la figura 3 la fuente de alimentacin.

    La informacin que entrega el circuito contador(IC2) se hace llegar a un decodificador de BCD a deci-mal que tiene la matrcula 74LS145 (IC3) y que deacuerdo a la combinacin binaria que presente en susterminales de entrada, ser accionada la salida corres-pondiente. Por ejemplo, si el circuito contador exhibe eldato 0010(2), a la salida del circuito decodificador seactivar la salida correspondiente con el valor 2(10).

    Las salidas activas son indicadas en el IC3 por me-dio de un estado lgico en bajo (0 Volts).

    Del contador IC3slo se utilizarn lasprimeras cuatro salidas(0,1,2,3) las cuales se-rn activadas una a lavez y de manera ascen-dente, y cuando el con-tador active la salida 4ser reposicionado a suvalor inicial activandola salida 0, por lo que seobservar el siguienteconteo: 0-1-2-3-0-1-2-3-0-1-2-3........ y as su-cesivamente. Las 4 pri-

    meras terminales de salida del contador, inciden en losbornes del conector del cableado que ser analizado,que como mximo deber tener 4 pares de hilos. Al otroextremo del cableado se utilizar un conector previa-mente configurado para que la informacin regrese ha-cia el circuito y encienda un led que corresponder a ca-da par de hilos del cableado (si es que stos no se en-cuentran fracturados). Debe observarse que los leds se-

    Figura 2Figura 2

    VVista del Probador armado en un ista del Probador armado en un experimentador digitalexperimentador digital

    Figura 3Figura 3

  • PROBADOR DE CONTINUIDAD DE CABLEADOS DE COMPUTADORAS

    CLUB SABER ELECTRNICA 9

    rn encendidos uno a la vez utilizando una frecuenciade 1Hz, por lo que si los hilos del cableado se encuen-tran en perfecto estado, se observar el encendido se-cuencial correspondiente a los pares del cableado,mientras que por otra parte si un led no enciende, los hi-los del par correspondiente tienen problemas, y por l-timo si encienden ms de un led a la vez significa quelos hilos se encuentran cruzados.

    Este circuito funciona con una batera de 9 VCD,cuyo voltaje a travs de un circuito regulador (IC4

    LM7805) se man-tiene fijo el valor devoltaje a 5 VCD pa-ra energizar los dis-positivos TTL.En la figura 4 sepuede apreciar laplaca de circuitoimpreso para nues-tro probador.

    Nota:El cable utilizadoen una red es delllamado UTP (Uns-hielded TwistedPair) categora 5, elcual consta de 8 hi-los conductores decobre agrupados en4 pares, Este cablese encuentra nor-

    mado por los apndices 36 (para cables) y 40 (para co-nectores) de la norma EIA/TIA TSB. El cable UTP esel que ms altas especificaciones presenta en cuanto aniveles de ancho de banda y desempeo, mientras queel lmite de su longitud permitida es de 99 metros.

    Para utilizar este cable con el objeto de instalar una

    Figura 4Figura 4

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Probador de Continuidad deCableados

    Clave: ICA-002Tipo: Instrumento PorttilPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N., OtrosPases: U$S 4 .Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$18, Mxico: $ 110 M.N., Otros Pases: U$S 9Precio sugerido del kit armado: Argentina: $ 26, Mxico: $170 M.N., Otros Pases: U$S 12

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    10 CLUB SABER ELECTRNICA

    red, se tiene que hacer uso de los conectores RJ45, te-niendo en cada uno de sus contactos el reflejo de los hi-los del cable UTP, de acuerdo a lo mostrado en las figu-ras 5 y 6 (vea las tablas 1 y 2 para saber el esquema deconexiones).

    El conector puenteado que aparece en la figura 5,tiene la funcin de unir los hilos del par de acuerdo a laconfiguracin de cableado que se est empleando (Cru-zado o Directo), por lo tanto este conector debe tener f-sicamente unidos los contactos correspondientes (figu-ra 5 6), y de esta manera se tenga el retorno de la in-formacin al dispositivo probador de continuidad.

    Lista de MaterialesIC1 - NE555 - Temporizador

    IC2 - 74LS190 74LS191 Circuito IntegradoIC3 - 74LS145 Circuito IntegradoIC4 - LM7805 - Circuito IntegradoR1 - 12kR2 15kR3 - 390W C1 - 0.01 m F - CermicoC2 - 33mF x 10 VCD - ElectrolticoC3 - 0.33mF - CermicoC4 - 0.01mF - CermicoL1 a L4 LEDS de 5mm color rojoVarios:Conector RJ45 RJ11, batera cuadrada de 9 VCD,

    conector para batera de 9V, estao, cables, etc.**************

  • CLUB SABER ELECTRNICA 11

    Este circuito es muy til sobre todo cuando se quie-re saber el estado que tiene una batera, esto es, saberqu tan cargada o descargada se encuentra. Cabe acla-rar que este circuito slo indica si la batera se encuen-tra baja, o con el nivel aceptable de trabajo, no es uncargador de bateras, pero con solo agregar un pocoms de circuitera se podra contar con uno

    Para el diseo de este circuito se considera que si labatera ha disminuido en un 20% su valor nominal, sig-nifica que se tiene que reemplazar o cargar hasta alcan-zar nuevamente su valor normal de operacin. Entoncessi la batera entrega un 80% de su valor de voltaje, re-presenta que es el valor mnimo que tiene permitidoofrecer al circuito que est siendo energizado por sta,antes de que comience a presentar alteraciones en suforma de operar.

    El circuito indicador de batera baja que aqu se pro-pone, sirve para verificar bateras cuyo valor de voltaje

    sea de 6V, 9V y 12V, por lo que dependiendo de la ba-tera se tiene que ubicar el selector correspondiente enla posicin correcta (figura 1).

    El principio de operacin es muy sencillo, y es co-mo sigue: si la batera entrega un valor de voltaje acep-table, esta condicin ser indicada a travs de un ledque se mantendr encendido de manera permanente(mientras est conectado a la batera el circuito indica-dor de batera baja).

    Pero si la batera ha perdido aproximadamente el80% de su valor nominal, entonces el led comenzar aencenderse y apagarse, adems de que una seal audi-ble ser activada. Y por otra parte si el led y la seal au-dible estn inactivos significa que la batera ya no po-see carga alguna.

    El indicador de batera baja (vea el circuito en la fi-gura 2) tiene como parte fundamental un circuito querealiza la comparacin del valor que entrega la bateracontra un valor de referencia, el cual es el encargado desealar si la batera est por debajo del valor mnimopermitido y enviar la seal de alarma correspondiente.

    Por deduccin se llega a la conclusin de tener quefijar 3 valores de referencia, uno para cada tipo de ba-tera que puede ser verificada por medio de este indica-dor, pero para simplificar la circuitera tan solo se recu-rri a la utilizacin de un solo nivel de referencia, y pa-ra fijarlo se procede a realizar el siguiente anlisis.

    Si los valores de voltaje de las bateras de 6V, 9V y12V son divididos matemticamente entre el factor 6(corresponde al valor menor de batera que se puedemedir), se obtendrn como resultado los siguientesmltiplos: 1, 1.5 y 2 respectivamente (vea la tabla 1).

    Ahora, si son divididos losvalores de 6V, 9V y 12V en-tre los mltiplos 1, 1.5 y 2respectivamente, se obten-dr como resultado el valorde 6V en cada una de lasoperaciones, esto quiere de-cir que se puede facilitar latarea al fijar un solo valor devoltaje que sirva de referen-cia, ya que si la batera seencuentra cargada a su valormximo se estar leyendoun valor de 6V, debido a losmltiplos de atenuacin delvoltaje de la batera corres-pondiente, tabla 1.

    ICA-003:ICA-003: INDICADOR DE BATERA BAJA

    Figura 1

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    12 CLUB SABER ELECTRNICA

    La labor de fijar el valor de referencia recae sobreel circuito integrado IC1 (LM78L05) que indica el va-lor mnimo permitido para una batera, recordando quese cuenta con un solo valor de referencia no importan-do de qu valor sea la batera (6V, 9V o 12V), siemprese estar comparando la medicin de la batera con unvalor de referencia de 5V, el cual de acuerdo a los ml-tiplos de atenuacin se tendrn los siguientes valoresmnimos 5V, 7.5V y 10V, para las bateras de 6V, 9V y12V respectivamente, los cuales se encuentran aproxi-madamente al 83.33% de sus valores nominales (queson muy cercanos al 80% propuesto), tabla 2.

    Para implementar el circuito comparador se cuentacon 3 alternativas, las cuales dependen del valor nomi-nal de las bateras, de acuerdo a lo siguiente:

    Si se emplea una batera de 6V, el valor de voltajeque entregue se compara de manera directa con el va-lor de referencia.

    Si se emplea una batera de 9V, el valor que entre-gue se atenuar 1.5 veces.

    Esta tarea es realizada a travs del divisor de vol-taje comprendido por los resistores R5 y R6 siendo elvalor que entregue el que se compare con el de referen-cia.

    Si se prueba una batera de 12V, se emplear unaatenuacin de 2 veces, a travs del divisor de voltajecompuesto por R7 y R8.

    Para se-leccionar eltipo de bate-ra a verifi-car, se tieneque colocarel selector enla posicincorrecta, ha-bilitando a suvez el divisor

    Tabla 1

    Tabla 2

    Figura 2

  • INDICADOR DE BATERA BAJA

    CLUB SABER ELECTRNICA 13

    de voltaje correspondiente. La operacin de compararel valor de referencia contra el que entrega la batera atravs del selector, es realizada por un amplificadoroperacional comprendido por el IC3 (LM311), que seencuentra en la configuracin de comparador de nivelinversor, el cual es-tar funcionandode acuerdo a la fi-gura 3. De donde siel voltaje de la ba-tera que est sien-do medido se en-cuentra por debajodel valor de refe-rencia, provocarque se active unaseal de alarma a lasalida del circuitocomparador, deacuerdo con la fi-gura 3.

    La seal queentrega el circuitocomparador se ha-ce llegar al circuitotemporizador IC2A(1/2 de LM556), elcual genera unafrecuencia de 1Hz.Dicha oscilacin esactivada si fue ge-nerada la seal dealarma a travs delcircuito compara-dor IC3.

    Por otra parte,

    sin la activacin de la seal dealarma el temporizador perma-necer en estado de reposo singeneral oscilacin alguna, porlo tanto el nivel de voltaje a lasalida se encuentra en un valorde 0V, lo cual es aprovechadopara conectar un led entre la sa-lida de este contador y V+, paraque se mantenga encendido demanera permanente, de acuerdoa como se indica en el circuitoimpreso de la figura 4.Una vez que se genere la sealde alarma, es activado el tempo-rizador del circuito IC2A, por loque ste comienza a oscilar conuna frecuencia de 1Hz, visuali-

    zndose en el led que ste se apaga y enciende, indican-do a la vez que la batera se encuentra con un nivel devoltaje por debajo del valor de referencia, esta oscila-cin provoca que se active una seal audible por mediodel circuito temporizador IC2B (1/2 de LM556), el cual

    Figura 3

    Figura 4

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    14 CLUB SABER ELECTRNICA

    genera una frecuencia de1kHz que es aplicada a undispositivo zumbador, deacuerdo a la figura 5. El soni-do generado por el valor deesta frecuencia es muy agudoy por lo tanto molesto, cum-pliendo la condicin ideal pa-ra una seal de alarma y poreso fue seleccionada.

    Lista de MaterialesIC1 - LM78L05IC2 - LM556IC3 - LM311Q1 - 2N2222R1 - 390 W R2 - 390 W R3 - 390 W R4 - 3.3kW R5 39kW R6 68kW R7 15kW R8 10kW R9 - 3.3kWRA1 12kWRB1 15kW RA2- 8.2kW RB2 - 3.3kW

    C1 - 33m F x 15 VC2 - 0.1m FC3 - 0.01m FC4 - 0.01m FL1 - LED Rojo de 5 mmVariosPlaca de circuito impreso, gabinetes para montaje,

    zcalo para los integrados, zumbador, estao, cables,etc.

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Indicador de Batera BajaClave: ICA-003Tipo: Para el AutomvilPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 10, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 6Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$21, Mxico: $ 80 M.N. Otros Pases: U$S 9Precio sugerido del kit armado: Argentina:$ 29, Mxico: $ 140 M.N. Otros Pases: U$S 12

    Figura 5

  • CLUB SABER ELECTRNICA 15

    El circuito que se muestra a continuacin tiene unaaplicacin muy importante en las industrias, sobre to-do en donde se cuente con maquinarias que pueden po-ner en riesgo la integridad fsica de los obreros. Se tra-ta de un interruptor con sistema de seguridad para pro-teger a operarios de eventuales accidentes.

    Este circuito se puede instalar fcilmente en unamquina de estampado de lminas de acero o cartn (fi-gura 1), en la cual el operador tiene que colocar ma-nualmente dichas lminas, tomando en cuenta esta cir-cunstancia, las manos y brazos del operador corren ungran riesgo ya que el pistn que realiza el estampadopuede descender en cualquierinstante mutilando al operador.

    El mando bimanual tiene lamisin de proteger las extremi-dades del operador, confiandoen todo momento en el diseode la lgica de operacin de es-te circuito, ya que tiene imple-mentado un sistema de seguri-dad a base de oprimir 2 boto-nes, que accionndolos a la veztienen la capacidad de podergenerar una orden o mando deacuerdo a lo que se describe acontinuacin.

    Para que se autorice una ac-cin valida de algn proceso, eloperador debe oprimir 2 boto-nes al mismo tiempo, tomandoen cuenta que de no realizarseel proceso de esta manera, des-pus de accionar de forma inde-pendiente cualquiera de los 2botones se activa un temporiza-dor con un tiempo mximo de 5segundos, si al trmino de este

    tiempo no se ha activado el segundo botn, el circuitoinhabilitar la generacin del mando, aun cuando sepresione el botn que haca falta.

    Este modo de operacin traer como resultado queel operador deba tener ambas manos fuera del proceso,porque de otra forma no tiene posibilidad de accionarlos 2 botones al mismo tiempo. Una vez que los boto-nes hayan sido manipulados al mismo tiempo, o conuna diferencia mxima de 5 segundos entre botn y bo-tn (adems de mantener ambos botones activados), elcircuito estar en posibilidades de generar un mandoque se traduzca en una accin, y en el momento quesuelte cualquiera de los 2 botones, el circuito desactiva-r el mando que se haba generado, esperando a que los2 botones se encuentren en estado de reposo para iniciarun nuevo ciclo (equivale a un reset).

    Por otra parte, continuando con el ejemplo, al seractivados los 2 botones se provocar que el pistn des-cienda hasta la lmina que se va a rotular.

    A continuacin se describe el modo de operar delcircuito.

    En la figura 2 se puede observar el circuito elctri-co del mando que cuenta con 2 botones de reposicinautomtica (push boton), los cuales son del tipo normal-

    ICA-004:ICA-004: MANDO BIMANUAL

    Figura 1

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    16 CLUB SABER ELECTRNICA

    mente abierto, el acciona-miento de un botn represen-ta la generacin de un 1 l-gico, mientras que en su esta-do de reposo implica tener un0 lgico como respuesta. Elestado lgico que tengan losbotones se hacen llegar a 2compuertas, una de ellas esdel tipo NOR (IC2A 74LS02)y la otra del tipo AND (IC1A74LS08); la compuerta NORtiene la misin de detectar elaccionamiento de cualquierade los 2 botones, este actotiene como finalidad el hacerfuncionar un circuito tempo-rizador basado en un circuitomonoestable, que est imple-mentado por medio del cir-cuito integrado IC3A(74LS221), el cual est dise-ado para generar un pulsocon un tiempo mximo de 5segundos.

    El circuito integradoIC1A (74LS08 AND) detectael momento en que ambosbotones son accionados al

    Figura 2

    Figura 3

  • MANDO BIMANUAL

    CLUB SABER ELECTRNICA 17

    mismo tiempo indicando esta accin por medio de un1 lgico, por lo que si slo es presionado un botn oninguno, se generar un 0 lgico. El estado lgico en-tregado por la compuerta AND (IC1A) y el circuito mo-noestable (IC3) se hacen incidir en otra compuertaAND (IC1B), esta ltima indica que se han cumplidolas condiciones de que cuando fue activado cualquierade los botones, el tiempo no se ha agotado y se permita

    que el otro botn sea presio-nado, adems de asegurar lacondicin de que ambos bo-tones estn siendo manipula-dos al mismo tiempo. Si es-tas condiciones son vlidasse procede por medio de unflip flop tipo RS a guardaren memoria el estado activodel mando que se genera eloprimir los 2 botones al mis-mo tiempo, esta memoriatemporal tiene la funcin depreservar el estado lgicouna vez que la temporizacinentregada por el circuito mo-noestable expira, siendo lanica manera de cancelar elmando soltando cualquierade los 2 botones provocando

    una seal de reposicionamiento en el flip flop a travsde la compuerta NOR IC2B (74LS02). La salida del flip flop contiene la informacin del mando que activaralgn mecanismo, por lo que para manejar la potenciase hace uso de un relevador que llevar a cabo esta fun-cin. Por ltimo, a travs de un led se le hace saber alusuario cuando es activado el mando, y por medio deotro led se indica si la temporizacin generada por elcircuito monoestable se encuentra presente o ha expira-do. Para armar el circuito se propone el circuito impre-so de la figura 3. En la figura 4 se puede observar comose compone el kit de componentes de este proyecto.

    Lista de MaterialesIC1 - 74LS08 Circuito IntegradoIC2 - 74LS02 Circuito IntegradoIC3 - 74LS221 Circuito IntegradoQ1 - 2N2222 Transistor NPNR1 - 1 k R2 - 1k R3 - 1k R4 - 1k R5 - 1k POT Potencimetro de100 k linealC1 - 1000m F x 15 V Capacitor electrolticoD1 - LED Rojo de 5mmD2 - LED Verde de 5mmD3 - 1N4001 Diodo rectificador de 1ARelevador Rel de 6V para circuitos impresosBotn 1 Pulsador NABotn 2 Pulsador NAVariosCables de conexin, placa de circuito impreso,

    fuente de 5V, gabinete para montaje, zcalos para losintegrados (opcionales), etc.

    Figura 4

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Mando Bimanual

    Clave: ICA-004Tipo: Bricolage, Robtica,AutomatizacinPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 6, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 4Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 19, Mxico: $ 80 M.N. Otros Pases: U$S 9Precio sugerido del kit armado: Argentina:$ 28, Mxico: $ 140 M.N. Otros Pases: U$S 12

  • 18 CLUB SABER ELECTRNICA

    Existe una gran cantidad de negocios como sontiendas, despachos, consultorios mdicos, la recepcinde un hotel, etc, en los cuales la puerta principal re-quiere estar abierta durante todo el tiempo que se d elservicio a lo largo del da. La aplicacin de este circui-to es muy til sobre todo cuando las personas encarga-das de atender o recibir a quienes lleguen al negociotienen otras actividades que realizar.

    Este circuito tiene la tarea de avisar que un posiblecliente ha llegado al negocio (figura 1), por medio de laactivacin de una alarma sonora que, entre otras cosas,no tiene que ser escandalosa yaque podra espantar a la perso-na que llegue. El timbre puedeser del tipo casero pero debe seractivado solamente durante unpequeo intervalo de tiempo, locual sera equivalente a tocar lafamosa campanilla que se en-cuentra en la recepcin de loshoteles, y entonces se dar poravisada la persona que le darla atencin al posible cliente.

    El circuito de este proyectorequiere como apoyo para suoperacin, de un sensor que ge-nere una barrera ptica de luzinfrarroja que sea la encargadade realizar la deteccin de laspersonas que crucen una puertao un acceso.

    Se recomienda el empleo desensores infrarrojos pasivos co-mo los que se ilustran en la fi-gura 2, ya que tienen un alto de-sempeo. Para conectar estesensor al circuito del timbre

    para negocio, se tienen reservados 2 pares de bornes,en uno de ellos se entregan 12V para alimentarlo, y enel otro par se conecta el interruptor que indica el estadodel sensor. Otro elemento de apoyo para el circuitotimbre para negocio es un transformador reductorque por lo menos entregue 12V.C.A en el secundario,para as energizar tanto al circuito del timbre para nego-cio como al sensor de luz infrarroja, para este transfor-

    ICA-005:ICA-005: TIMBRE AUTOMTICOPARA NEGOCIO

    Figura 1

    Figura 2

  • TIMBRE AUTOMTICO PARA NEGOCIO

    CLUB SABER ELECTRNICA 19

    mador tambin se tienenreservados 2 pares de bor-nes, uno para el primarioy otro para el secundario.

    El timbre para nego-cio basa su operacin enun circuito integrado quegenera un pulso monoes-table, este integrado tienela matrcula 74LS221(IC3A) que en conjuntocon R4 y C1 marcan eltiempo que debe durar di-cho pulso. A travs deR4, que es variable, se lle-va a cabo el ajuste deltiempo durante el cual sedebe activar la seal audi-ble (vea la figura 3).

    EL IC3A est configu-rado de tal manera queidentifique los flancos deascenso que entregar elsensor infrarrojo, esta ac-cin se har presentecuando una persona seadetectada. El sensor in-frarrojo presenta su res-puesta a travs de un con-tacto seco, el cual se man-tendr cerrado mientrasno detecte persona algu-na, y se abrir cuando de-tecte una persona, estecontacto en conjunto conel resistor R3 sern losmedios para generar lossiguientes estados lgi-cos:

    0 lgico cuando no detecta.1 lgico cuando s detecta.

    Y es en la transicin de 0 a 1 lgico (flanco deascenso) cuando el monoestable se dispara generandoel pulso que activar al timbre.

    La salida del monoestable (IC3A) se hace llegar a labase del transistor Q1 que a su vez activa la bobina deun relevador que sirve de interface entre la etapa decontrol (lgica TTL) y el timbre que puede ser de tipocasero de VCA.

    Cuando una persona ha ingresado, aparte de la sealaudible se enciende un led que tambin tiene la misinde verificar el funcionamiento del circuito.

    Por otra parte, para energizar al sensor infrarrojo seutiliza un regulador de voltaje de 12V (IC1 LM7812),esta magnitud de voltaje es entregada por medio de un

    Figura 3

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    20 CLUB SABER ELECTRNICA

    borne exclusivo para esta tarea. Para alimentar de vol-taje al circuito monoestable y la bobina del relevador,tambin se utiliza el voltaje de 12V, y por medio de unregulador de 5V (IC2 78L05) se energizan estos lti-mos. En la figura 4 se muestra una sugerencia para laconstruccin de la placa de circuito impreso.

    Se cuenta tambin con un par de bornes para conec-tar el voltaje de la lnea de CA, y otro par de bornes pa-ra conectar el timbre casero, en la figura 5 se muestra laforma de realizar las conexiones.

    Lista de MaterialesIC1 - LM7812 Circuito Integrado

    IC2 - LM7805 Circuito Integra-doIC3 - 74LS221 Circuito Inte-gradoQ1 - 2N2222 Transistor NPNR1 - 390W R2 - 1 kWR3 - 390W

    R4 - Trimmer 2kW B3 - Puente de diodos tipo BR 150C1 - 1000mF Capacitor electroltico por 15VC2 - 1000mF Capacitor electroltico por 15VD1 - LED Rojo de 5 mmD2 - 1N4001Rele 1 rel de 5VCD, para circuitos impresos

    Varios12 Bornes de conexin, placa para circuito impre-

    so, transformador de acuerdo con la red local y secun-dario de 12V x 500mA, gabinete para montaje, cables,estao, etc.

    Figura 4

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:TimbreAutomtico paraNegocio

    Clave: ICA-005Tipo: Bricolage,Utilidad PrcticaPrecio sugerido de la placade circuito impreso: Argenti-na: $ 8, Mxico: $ 30 M.N.Otros Pases: U$S 6Precio sugerido del kit paraarmar: Argentina: $ 34, M-xico: $ 115 M.N. Otros Pa-ses: U$S 16Precio sugerido del kit ar-mado: Argentina: $ 42, M-xico: $ 175 M.N. Otros Pa-ses: U$S 20

  • CLUB SABER ELECTRNICA 21

    Se propone el diseo de un circuito que genera unaseal de rampa, tomando como base la operacin de unconvertidor digital analgico (DAC). Bsicamente laseal resultante de este proyecto puede ser empleadacomo base para otros circuitos, como por ejemplo ungenerador de barrido para el control vertical de un te-levisor. Otro objetivo que se persigue con este proyec-to es la parte didctica en la comprensin de cmo ope-ra el DAC, as como los circuitos construidos con am-plificadores operacionales.

    Como parte principal del generador de rampa se tie-ne el convertidor digital analgico, el cual opera porel principio de escalera R-2R, cuya configuracin b-sica se muestra en la figura 1.

    Para este convertidor digital analgico se empleaun arreglo de resistencias (figura 2), cuya operacin sebasa en ponderar el valor de la corriente que se gene-ra a partir de la seal del voltaje de referencia (Vref), elcual a su vez fija el rango de operacin del convertidor,esto es, se delimitan tanto el valor mnimo como el va-lor mximo de operacin.

    De acuerdo a la ubicacinque guarde la resistencia encuestin, ser la magnitud decorriente que circule por s-ta, tal como se ilustra en la fi-gura siguiente.

    Las corrientes que songeneradas a partir del Vref ycruzan por el arreglo de re-sistores se suman cuando lle-gan a un nodo comn, cabehacer la mencin de que slosern vlidas aquellas co-rrientes que llegan al nodo,esto es posible ya que secuenta con una serie de inte-

    rruptores, siendo stos los que generan los estados lgi-cos digitales (0 lgico y/o 1 lgico). Si el interruptor seencuentra conectado hacia la posicin de gnd estaremoshablando de un 0 lgico, mientras que si el interruptorse encuentra ubicado hacia la posicin del nodo el esta-do lgico correspondiente ser un 1 lgico.

    De acuerdo a la magnitud de cada una de las co-rrientes se tiene lo frmula mostrada en la tabla 1.

    Prcticamente la suma total de las corrientes al es-tar en funcin del interruptor correspondiente, dar co-mo resultado la corriente total entregada por la fuentede voltaje Vref, y cada una de las corrientes genera elpeso especfico del bit de que se trate.

    El bit ms significativo (BMS) est representadopor el interruptor y resistencia ms cercano al Vref,mientras que el bit menos significativo (bms) est cons-tituido por los elementos ms lejanos al Vref. Como pa-so final para convertir el valor digital (caracterizado porlos interruptores) a su correspondiente valor analgico,es necesario el empleo de un amplificador operacionalen la funcin de amplificador. En la figura 3 se observael circuito completo de nuestro generador. Para el casoparticular del diseo del proyecto generador de rampa,el DAC por escalera R-2R cambia un poco su configu-racin, ya que en este caso no sern empleados los in-terruptores para generar los estados lgicos, ya que di-cha funcin est realizada por un contador de 4 bits(IC2 74LS191), mientras que el arreglo de resistores nosufre ningn cambio con respecto del esquema base delDAC R-2R. Es a travs de este contador que precisa-mente se va generando la rampa ya que cuando inicia suconteo, se encuentra en la posicin del estado lgico0000(2), que equivale al valor analgico de 0V, y con-

    ICA-006:ICA-006: GENERADOR DE RAMPA POR DAC

    Figura 1

    Tabla 1

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    22 CLUB SABER ELECTRNICA

    forme se va incrementando el conteo (0001, 0010,0011, 0100, ...... etc), el valor de voltaje analgico a lasalida de igual manera se ir incrementando de formacorrespondiente, tal como se ilustra en la figura 4.

    La rampa se genera cuando una vez concluido unconteo (desde 0000(2) hasta 1111(2)), se vuelve a colo-car el circuito contador en la posicin inicial 0000(2)dando comienzo a un ciclo nuevo. Para poder amplifi-car la seal de voltaje es necesario el uso de un ampli-ficador operacional en la configuracin de seguidor devoltaje (IC1B LM324), cuyo fin es el reforzar la mag-nitud de corriente entregada por el contador IC2, a tra-vs del arreglo de resistencias.

    De acuerdo a la manera de con-tar del circuito IC2 se tiene laposibilidad de tener un conteoascendente o descendente dandoorigen a las seales de las figu-ras 5 y 6. Este conteo genera 2 diferentesrampas, las cuales pueden con-trolarse por medio de un jumperque se coloca o se quita en lasterminales JP3, esto es, si eljumper est colocado se generauna rampa descendente (figura6), en el caso contrario si no seencuentra el jumper se estargenerando una rampa ascenden-te (figura 5).

    Un segundo amplificador operacional identificadocomo IC1A se encuentra configurado como un oscila-dor el cual entrega una seal cuadrada, pero con nive-les de voltaje que van desde +12V hasta 12V, y prc-ticamente se puede considerar a este oscilador como elcorazn de todo el proyecto, ya que a partir de aqu escomo se va generando la seal que controla y hace po-sible el conteo que a su vez origina la rampa ya sea as-cendente o descendente, la frecuencia de operacinpuede ser modificada a travs de la manipulacin delpotencimetro POT1 que en conjuncin con C2 definenel rango de frecuencia que entrega el circuito osciladory de esta manera se contar con la posibilidad de modi-

    Figura 2

    Figura 3

  • GENERADOR DE RAMPA POR DAC

    CLUB SABER ELECTRNICA 23

    ficar el rango de operacin con respecto de la frecuen-cia. Para poder hacer llegar la seal del oscilador al cir-cuito contador, se requiere de un transistor para que pormedio de ste sean ajustados los niveles de voltaje a losrequeridos por la lgica TTL del cual forma parte el cir-cuito contador. Un tercer amplificador operacionalIC1D es empleado en la configuracin de amplificadorinversor, y su mi-sin es la de encar-garse de suministrarla amplificacin ne-cesaria para que laseal de rampa al-cance los nivelesque se requieren(para este proyectode +12V a 12V).La amplificacin esposible mediante larelacin de los valo-res resistivos deR15 y el POT2, y esa travs de la mani-pulacin de este l-timo, que se puedecambiar la relacinde ganancia. Uncuarto y ltimo am-plificador operacio-nal identificado co-mo IC1C es emplea-do como un circuitosumador inversor, ycuya funcin es lade agregar una cier-ta cantidad de offsetpara que pueda serdesplazada la ram-pa, ya sea hacia arri-ba o hacia debajo desu valor de referen-cia. El control de lamagnitud de offset

    se realiza por medio del potencimetro POT3. Los cua-tro amplificadores operacionales empleados en esteproyecto, se encuentran encapsulados dentro de un cir-cuito integrado, el cual es muy verstil por el espacio

    Figura 4

    Figura 5

    Figura 6

    Figura 7

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    24 CLUB SABER ELECTRNICA

    que se ahorra en los circuitos,la matrcula de este integradode LM324.Con respecto a la energa querequiere todo el circuito, setiene la necesidad de hacerlellegar un voltaje positivo+12V (+V) y un voltaje nega-tivo 12V (-V), adems de unvalor de referencia elctrica(GND) y con los cuales seaposible alimentar a los ampli-

    ficadores operacionales del integrado LM324. Para suministrar energa al circuito IC2 (74LS191

    de lgica TTL) se emplea el regulador de voltaje 7805que entrega un valor de 5V.

    Por ltimo, el circuito generador de rampa puedeoperar como un convertidor digital analgico, por loque se tendra que inhabilitar el conteo que realiza elcircuito IC2, para que a travs de los estados lgicosque se encuentran en las terminales del conector JP1, seentregue el valor de voltaje analgico correspondientea la combinacin binaria, la cual debe encontrarse den-tro de los parmetros de la lgica TTL, para inhabilitarel conteo o generar la seal de rampa, se quita o colocaun jumper en las terminales JP2, teniendo lo siguiente,si no se encuentra el jumper el proyecto operar comoun convertidor digital analgico, mientras que cuan-do se encuentre conectado el jumper la respuesta a lasalida ser la de una rampa.

    Por ltimo, en la figura 7 se observa el diagrama decircuito impreso sugerido para nuestro montaje.

    Lista de MaterialesIC1 - LM324 Cudruple operacionalIC2 - 74LS191 Integrado TTLIC3 7805 Regulador de 3 terminalesQ1 - 2N2222 Transistor NPNR1, R6, R7, R8,R9 22kR2, R3, R4, R5, R10 - 12kWR11, R15, R16, R17, R19 - 10kR12 - 8.2kR13, R14 1kR18 220R20, R21 - 390WPOT1 Potencimetro de 50kWPOT2 Potencimetro de100kWPOT3 Potencimetro de 10kWC1 - 10mF Electroltico por 25 VC2 - 0.1mF - CermicoVariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,

    conectores, cables de conexin, etc.

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Generador de Rampa porDAC

    Clave: ICA-006Tipo: Educativo, InstrumentacinPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 7, Mxico: $ 30 M.N, OtrosPases: U$S 5Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 21, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 10Precio sugerido del kit armado: Argentina:$ 28, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 15

  • CLUB SABER ELECTRNICA 25

    En muchas ocasiones, por curiosidad o por necesi-dad, se requiere saber cul es la magnitud de tempera-tura que est presente ya sea en una estancia, una re-cmara, un almacn, etc. Para esta accin existe todauna serie de termmetros comerciales que hacen dichatarea.

    El circuito mostrado en este artculo es una alterna-tiva para medir temperatura, empleando dispositivosmuy simples y econmicos. Se tiene que tomar en cuen-ta que algunos de los propsitos de este Termmetroson los siguientes: que sea porttil (por lo tanto poseabajo consumo de energa), se pueda instalar en cual-quier lugar (protegido contra la intemperie), y sea delectura inmediata. Se recomienda que este termmetrosea utilizado en casas habitacin, ya que para aplicacio-

    nes ms complejas como puede ser el activar una alar-ma de acuerdo a cierto nivel de temperatura, implicaraaumentarle ms circuitera y robustecer al termmetro(lo cual en determinado momento no implica mayoresproblemas).

    El termmetro que aqu se propone indica el valorde temperatura tal como los termmetros de mercurio,en los cuales de acuerdo al valor de temperatura el mer-curio sube o baja dentro de un tubo.

    Este termmetro basa su operacin en tres circuitosintegrados, los cuales se irn describiendo a lo largo deeste texto.

    El circuito integrado cuya matrcula es LM3914 yse encuentra identificado como IC3, es un dispositivo

    ICA-007:ICA-007: TERMMETRO ELECTRNICO

    Figura 1

    Figura 2

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    26 CLUB SABER ELECTRNICA

    que de acuerdo a la cantidadde voltaje que se le haga lle-gar, enciende o apaga unaserie de 10 leds que se co-nectan a sus terminales desalida. Este integrado inter-namente est compuesto poruna serie de amplificadoresoperacionales (10 en total)interconectados entre s, loscuales se encuentran confi-gurados como comparado-res de nivel, adems tam-bin cuenta con un voltaje de referencia de 1.25V quees a travs del cual se realizan las comparaciones devoltaje y el correspondiente encendido de los leds.

    En la figura 1 podemos observar el circuito monta-do en Protoboard.

    El rango de operacin del LM3914 est planteadopara que trabaje desde los 0V hasta un valor de 1.25V,y por cada incremento de 125mV se irn encendiendolos leds correspondientes, de acuerdo a como se indicaen la tabla 1.

    Por medio de los resistores R1 y R2 tienen la capa-cidad de controlar tanto el consumo mximo de co-rriente para cada led, y la luminosidad con la cual en-cienden los leds. Cabe mencionar que de acuerdo a loque el fabricante del integrado recomienda, por mediodel empleo de la siguiente ecuacin: Iled = se puede fi-jar el valor de corriente que circular por cada uno delos leds encendidos; para el termmetro aqu analizadose propone que la magnitud de corriente sea de Iled = 5mA para cada led.

    Por medio de la terminal 9 (MODE) del integradoLM3914 se puede seleccionar que el termmetro indi-que el valor de temperatura como una barra (que se en-ciendan todos los leds hasta el que indica el valor detemperatura), o que nicamente se encienda el led co-rrespondiente a la temperatura que seest midiendo. Para seleccionar el mo-do de operacin BARRA PUNTO,se cuenta con un puente selector (JP2),el cual cuando se coloca har que el ter-mmetro opere como una barra, y cuan-do no se encuentre puesto el termme-tro trabajar en forma de un punto.

    El circuito integrado LM35 identifi-cado como IC1 es un sensor de tempe-ratura que nicamente tiene tres termi-nales, una que corresponde a la de ali-mentacin al voltaje positivo, otra ter-minal que se conecta a GND, y la terce-ra es la que entrega un valor de voltaje

    en funcin ala magnitudde tempera-tura a la queest someti-do. Este sen-sor de tem-peratura tie-ne la capaci-dad de medirtemperaturasdentro de un rango de 55C a +150C que en voltajescorresponde a 55mV a +1500mV, para ms detallesobservar la tabla 2.

    La ventaja, al emplear este integrado, radica en elhecho de que el nivel de voltaje que entrega de acuerdoa la temperatura que mide, ya se encuentra calibrada enC, adems de que cada incremento de 10mV equivalea 1C.

    Para efectos de operacin del termmetro, lo conve-niente es definir que el rango de operacin del sensorsea de 0C a + 40C, ya que como se menciona al iniciode este artculo su operacin ser destinada a un uso re-sidencial, la cual no significa mayores problemas si sequiere darle una aplicacin industrial, ya que por medio

    Figura 4

  • TERMMETRO ELECTRNICO

    CLUB SABER ELECTRNICA 27

    del circuito integrado que a continuacin se describir,se tiene la posibilidad de manipular (ampliar o dismi-nuir) el rango de operacin.

    El tercer y ltimo circuito integrado que se empleaes aquel cuya matrcula es LM324 y se identifica comoIC2, este integrado internamente est constituido por 4amplificadores operacionales independientes entre s, yaunque para el termmetro solo ser empleado uno deellos, se tiene la ventaja de que este integrado requierede una fuente de alimentacin simple, lo cual es muybenfico si tomamos en cuenta que se est diseando untermmetro porttil.

    La funcin que realiza el amplificador operacionaldel LM324 es adecuar el valor de voltaje que est entre-gando el sensor de temperatura, como ya se dijo la apli-cacin de este termmetro ser casera, por lo que el ran-go de operacin ser de 0C a + 40C, lo que equivale atener un rango de voltaje de 0V a + 400mV.

    El esquema de circuito elctrico del proyecto se veen la figura 2 y en la figura 3 damos una sugerencia decircuito impreso.

    Si se toma en cuenta que el rango de operacin delintegrado LM3914 (IC3) es de 0V a 1.25V, entonces elvalor mximo que interesa del sensor (400mV) se tieneque amplificar que alcance el valor mximo para acti-var al IC3 (1.25V), lo cual significa que se tiene queamplificar el valor de voltaje del sensor por un factor de3.125 veces.

    En la figura 4 vemos el termmetro montado enplaca impresa.

    La configuracin que adquirir el amplificador ope-racional del IC2 es la de amplificador no inversor,siendo los resistores R3 y R4 los encargados de fijar elfactor de amplificacin antes mencionado (3.125 ve-ces).

    Lo ltimo que falta detallares la alimentacin del circui-to, y dadas las caractersticasde los circuitos integrados, esposible hacer uso de unafuente de alimentacin cuyovalor puede ir desde 3V has-ta 21V, y la forma de operardel Termmetro no se verafectada. Para efectos de te-ner un termmetro porttil,se propone el empleo de unabatera cuadrada de 9V.

    Lista de materialesIC1 - LM35IC2 - LM3914IC3 - LM324R1 - 2.2K

    R2 - Pot 10KR3 - 10KR4 - 22KD1 a D3 - LED VERDED4 a D7 - LED AMBARD8 a D10 - LED ROJOVariosCircuito impreso, portabaterajumper, tira de headers sencillos

    Figura 3

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Termmetro Electrnico

    Clave: ICA-007Tipo: Aplicaciones de Utilidad,InstrumentacinPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 4Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 26, Mxico: $ 145 M.N. Otros Pases: U$S 14Precio sugerido del kit armado: Argentina:$ 34, Mxico: $ 205 M.N. Otros Pases: U$S 16

  • 28 CLUB SABER ELECTRNICA

    Este montaje es ideal para un sin fin de aplicacio-nes, desde un instrumento para entrenar canes hasta ungenerador ultrasnico que es capaz de ahuyentar a es-tos animales cuando se lo mantiene en funcionamientodurante un perodo prolongado. Su montaje es sencilloy muy econmico.

    Existe una gran cantidad de animales que tienen lacapacidad de captar sonidos de frecuencias altas conrespecto a lo que el odo humano puede escuchar (verla figura 1).

    Pues bien, aprovechando la caracterstica del odode los caninos que pueden captar sonidos que se en-cuentran entre el rango de30Hz a 50kHz (el rango delodo humano va de 20Hz a20kHz), se pueden emplearsonidos que el ser humano nopuede escuchar, por ejemplopara llamar a una mascota odisuadir a un perro callejerode provocar una mordedura.

    De acuerdo a lo mencio-nado anteriormente, este cir-cuito tendr la posibilidad dedos alternativas de operacin,las cuales servirn de formaespecfica tanto para entre-nar caninos como para evi-tar el ataque de un perro, am-bos servicios que ofrece estesilbato ultrasnico trabajarna partir de sonidos cuyos va-lores de frecuencia se encuen-tran por encima del rango au-dible del odo humano (ultra-sonido).

    Este silbato ultrasnico

    basa su operacin en el clsico circuito integrado quegenera una seal cuadrada y que recibe el nombre detemporizador 555, este integrado est identificado co-mo IC1, y se encuentra bajo la configuracin de astableo carrera libre.

    El 555 se encarga de producir una seal cuadradaque opera a una frecuencia de 30kHz, la cual se fija conla ayuda de los resistores R1, R2 y C1.

    Para conseguir que el valor de frecuencia sea de30kHz, lo ms conveniente es que el valor del capaci-tor C1 sea igual a 1nF, ya que de otra manera se obten-

    ICA-008:ICA-008: SILBATO ELECTRNICOPARA PERROS

    Figura 1

    Figura 2

    FORMA DE OPERACION ACCION A SEGUIR

    ENTRENAMIENTO El push boton slo se presiona por pequeos intervalos de tiempo (no ms de 2 segundos).

    DISUASIN El push boton se presiona de manera continua mientras se mantenga latente el peligro de un ataque.

    Tabla 1

  • SILBATO ELECTRNICO

    CLUB SABER ELECTRNICA 29

    dran valores de resistores ya sean muy grandes o muypequeos.

    Para configurar al 555 en modo astable se realiza laconexin de los elementos de acuerdo a como se ilustraen la figura 2.

    Al unir las terminales 2 y 6 del circuito integradoIC1, se tendr la posibilidad de generar un autodisparopor el mismo 555, provocando una seal cuadrada decarrera libre. El capacitor C1 se carga a travs de losresistores R1 y R2 (R1 + R2), mientras que la descargade C1 se da nicamente a travs de R2.

    As el ciclo de trabajo o de carga (cuando se tieneun valor diferente de 0V), se encuentra determinado porla siguiente expresin:

    ton = 0.693 (R1 + R2) C1

    Por otra parte, el ciclode descarga (cuando se tie-ne un valor igual a 0V) seencuentra determinado porla siguiente expresin:

    toff = 0.693 (R2) C1

    En este modo de opera-cin, el capacitor se carga ydescarga entre el rango devalores de voltaje que vandesde 1/3Vcc hasta2/3Vcc, lo que provoca queel valor de frecuencia a lacual est oscilando el 555sea independiente del valorde voltaje con el cual se es-t alimentando.

    El silbato ultrasnicocuenta con un interruptorde 1 polo, 1 tiro y por me-dio de ste se puede encen-

    der o apagar toda la circui-tera, este interruptor seagrega con el fin de quenicamente el silbato operecuando se le requiera y nose acabe la batera con lacual se alimentar. Una vezencendido el silbato y pormedio de un botn de auto reposicin (push boton),se puede generar el sonidoultrasnico, de aqu se pue-den tener las dos opcionesindicadas en la tabla 1.

    La forma de operacin es la siguiente:ENTRENAMIENTO: El push boton slo se pre-

    siona por pequeos intervalos de tiempo (no ms de 2segundos).

    DISUASIN: El push boton se presiona de mane-ra continua mientras se mantenga latente el peligro deun ataque.

    En el modo de entrenamiento, lo que se pretende esque el canino escuche e identifique un pulso para quesepa que se le est llamando, mientras que en el modode disuasin se busca que el canino se aleje de nosotros,provocndole un malestar con una frecuencia ultrasni-ca que sea constante.

    Por ltimo, para verificar que el silbato opera sinningn problema, secuenta con un led que seencender cuando se opri-ma el push boton, cuandoest encendido el silbato.En la figura 3 se puedever el esquema de circuitoimpreso propuesto.

    Lista de MaterialesIC1 - NE555 Circuito

    IntegradoR1- 820R2 22kR3 390R4 - 390W C1 - 1nF - CermicoC2 - 10nF - CermicoD1 - LED ROJO de 5 mmVariosInterruptor push boton,interruptor miniatura,portabatera, buzzer pie-zoelctrico, placa de cir-cuito impreso

    Figura 3

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Silbato Electrnico paraPerros

    Clave: ICA-008Tipo: Didctico, Utilidad PrcticaPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 4Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 14, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 9Precio sugerido del kit armado: Argentina:$ 22, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 12

  • 30 CLUB SABER ELECTRNICA

    En todos los vehculos modernos es posible contro-lar la intensidad luminosa del tablero para, de esta ma-nera, poder ajustar la visibilidad durante la obscuridadde los instrumentos que auxilian a la conduccin delvehculo. En este artculo describimos un sencillo y no-vedoso dimmer para el auto.

    Se puede contar con vehculos no tan nuevos, a losque simplemente se les encienden las luces del tablerosin poder regularles su intensidad lumnica, o que deplano esta funcin dej de operar desde hace muchotiempo.

    El dimmer aqu propuesto tiene la tarea principal deregular la intensidad luminosa del tablero de conduc-cin de un vehculo, para que el conductor se sienta agusto y no se deslumbre durante un viaje nocturno (fi-gura 1).

    Cabe aclarar que esta operacin no es la nica quese le puede asignar a este dimmer, ya que puede operaren general para controlar la intensidad luminosa decualquier lmpara de hasta 12 V.C.D. (voltaje de co-rriente directa exclusivamente) con una corriente mxi-ma de 2A.

    Este dimmer basa su operacin en el control del ci-clo Toff de una seal cuadrada, esto es, el ciclo Ton semantiene constante de acuerdo a como se muestra en lafigura 2.

    En funcin de lo anterior, la lmpara se estar en-cendiendo y apagando mientras el circuito est energi-zado. Si la frecuencia fuera de un valor pequeo lo quese visualizara es un parpadeo en la lmpara, pero comode lo que se trata es de dar la impresin de que sta seencuentra constantemente encendida, se hace necesarioel empleo de un valor de frecuencia a la cual el ojo hu-mano as lo perciba.

    El valor de frecuencia se determina de acuerdo a co-mo se encuentra expresado en la tabla 1, (observar tam-bin la figura 3).

    Tanto en la tabla 1 como en la figura 3, se nota queel valor Ton es el mismo cuando la lmpara irradia luzintensa, que cuando irradia una luz muy tenue (casiapagado), mientras que el ciclo Toff es el que cambia devalor dependiendo de la intensidad luminosa, por lotanto, cuando la lmpara se encuentra encendida conuna luz muy intensa representa que el ciclo durante lacual se apaga (Toff) es muy pequeo, dando la impre-sin al ojo humano de que se encuentra constantemen-te energizada. Y cuando la lmpara emite una luz muytenue, significa que el ciclo Toff es de un valor muycercano al ciclo Ton, produciendo el efecto al ojo hu-mano de una intensidad luminosa muy baja.

    El esquemtico correspondiente a nuestro dimmerse muestra en la figura 4. El circuito que se encarga de

    ICA-009:ICA-009: DIMMER DE 12V PARAEL TABLERO DEL AUTO

    Figura 1

    Figura 2

  • DIMMER DE 12V PARA EL TABLERO DEL AUTO

    CLUB SABER ELECTRNICA 31

    producir la seal cuadrada deldimmer es el conocido circuitointegrado lineal 555 (IC1 que seencuentra configurado como as-table) que necesita del apoyo delos siguientes resistores R1, R2y POT, adems de los capacito-res C1 y C2, para generar dichaseal.La manera de calcular los ciclosTon y Toff, se realiza de acuerdoa las siguientes expresiones ma-temticas:

    Ton = 0.693 (RA + RB) C1Toff = 0.693 (RB) C1

    NOTA:RA = R2 + POTRB = R1 + POT

    Para que el ciclo Tonse mantenga cons-tante en todo mo-mento, la suma deresistores RA+RBno debe de cambiarde valor, y se en-cuentra sumando losvalores resistivos deR1+R2+POT. Porotra parte, para queel ciclo Toff cambiesu valor de acuerdocon la intensidad lu-minosa, nicamentedebe cambiar el va-lor del resistor RB(sin que se afecte lasuma RA+RB), estose logra conectandola terminal de cen-tral del potencime-tro POT de acuerdoa como se indica enel diagrama esque-mtico, as el valorde la suma RA+RBno se modifica nun-ca, ya que se estmidiendo de extre-mo a extremo delarreglo resistivo.Para manejar la

    Figura 3

    Figura 4

    Figura 5

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    32 CLUB SABER ELECTRNICA

    energa que se requiere para encender la lmpara o unarreglo de lmparas (este arreglo no debe superar unconsumo de 12 VCD a 2 Amp) se utiliza el transistorTIP120 (identificado como Q1). Por medio del LED D1se puede monitorear la operacin del circuito, reflejn-dose en ste la accin sobre la lmpara.

    En la figura 5 se puede apreciar el diseo para laplaca de circuito impreso, mientras que en la figura 6 seobserva el armado en un experimentador tipo proto-board.

    Es importante aclarar que al momento de conectareste dimmer al tablero de un vehculo, se revise la po-laridad de la batera, ya que al cambiar las terminales dealimentacin el dimmer se puede daar, provocando asu vez un cortocircuito hacia la batera del vehculo. Ypor ltimo, es recomendable colocar un fusible de pro-teccin tal como se indica en el diagrama esquemtico,as como conectar la lmpara o arreglo de lmparas enel borne correspondiente que se contempla en el circui-to impreso del dimmer.

    Lista de MaterialesIC1 NE555 LM555 Integrado temporizadorR1 1kR2 1kR3 1kR4 390R5 1kPOT Potencimetro de 50kC1 0,01F - Cermico C2 0,01F - Cermico D1 Led verde de 5 mmQ1 TIP120 Transistor Darlington NPNVariosBornes tipo Header, fusible para vehculo de 2A

    (recomendado), placa de circuito impreso, gabinetepara montaje, cables, estao, etc.

    Figura 6

    Imagen del kit de componentes necesario

    para armar el dimmer

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Dimmer de 12V para elTablero del Auto

    Clave: ICA-009Tipo: Educativo, InstrumentacinPrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 4Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 13, Mxico: $ 70 M.N, Otros Pases: U$S 7Precio sugerido del kit armado: Argentina: $ 21, Mxico: $ 130 M.N. Otros Pases: U$S 11

  • CLUB SABER ELECTRNICA 33

    Para proteger los inmuebles, vitrinas,exhibidores, etc, de la intromisin de perso-nas ajenas, existe toda una amplia gamade productos y servicios que estn presen-tes en el mercado, desde sofisticados siste-mas de alarma hasta el servicio de guar-dias que se encuentran apostados alrede-dor de la casa o negocio que se quiere sal-vaguardar.

    El circuito que se describe es el de un sensor quese instala, ya sea en aquella puerta o ventana que nin-guna persona sin autorizacin alguna debe abrir. Yque sea accionada una seal de alarma tanto sonoracomo audible cuando ocurra la apertura.

    Este circuito de proteccin basa su operacin enun interruptor que se abre o cierra cuando est pre-sente un campo magntico, por lo que tambin se re-quiere el uso de un imn.

    Cuando la ventana o puerta tiene que ser abierta,el circuito cuenta con un selector que activa o desac-tiva la alarma.

    El circuito de proteccin magntica se encuentradividido en tres partes fundamentales para la ejecu-cin de su trabajo, las cuales se describen a continua-cin.

    La primera parte est integrada bsicamente porun sensor magntico denominado reed switch, elcual consiste en un simple interruptor encapsulado enuna ampolleta de vidrio, el interruptor del reed switchse cierra cuando un campo magntico se encuentracerca de ste, por lo que se hace necesario la utiliza-cin de un imn con la suficiente energa magnticapara que active al reed switch.

    El principio de operacin para el circuito de pro-teccin es muy simple, si el imn se instala cerca delreed switch el interruptor de ste se encontrar ce-rrado, en caso contrario, si alejamos el imn del reed

    switch el interruptor se abrir. Veamos un ejemplo, siel circuito que contiene al reed switch lo instalamosen el marco de una ventana, y el imn lo colocamossobre la ventana, cuando sta est cerrada, el imnse encontrar cerca del reed switch, y cuando la ven-tana sea abierta el imn se alejar.

    El reed switch lo conectamos en serie con el resis-tor R1 para formar los siguientes estados:

    Si el imn se encuentra cerca del reed switch seproducir un voltaje diferente de 0V.

    Si el imn se aleja del reed switch se producirun voltaje igual a 0V.

    Estas respuestas son aprovechadas para energi-zar un relevador a travs del transistor Q1 (2N2222),esto es, si el imn est cerca del reed switch se acti-var el relevador RL1 y en caso contrario se desener-gizar.

    De igual manera la respuesta del reed switch sehace llegar al amplificador operacional identificado co-mo IC1 (LM311), el cual se encuentra configurado co-

    ICA-010:ICA-010: PROTECCIN MAGNTICA PARAPUERTAS Y VENTANAS

    Figura 1

    Figura 2

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    34 CLUB SABER ELECTRNICA

    mo comparador inversor, que a su vez de acuerdo a laubicacin del imn har que un circuito temporizadorse active o no.

    La etapa del circuito temporizador utiliza el circui-to integrado que genera una seal cuadrada y que sedenomina como IC2 (NE555), este integrado estartrabajando en la llamada configuracin astable o decarrera libre. El 555 genera una seal cuadrada queopera a una frecuencia de 1KHz, la cual se fija conayuda de los resistores R4, R5 y C2.

    A travs de la terminal 4 del IC2 se tiene la posibi-lidad de controlar la generacin de la seal cuadrada,por lo que s est presente un valor de 0V en dichaterminal, la onda cuadrada se inhibe, mientras que unvoltaje diferente de 0V produce la seal cuadrada a lafrecuencia fijada por R4, R5 y C2.

    Cuando el imn se encuentra cerca del reedswicth, se hace llegar un valor de 0V a la terminal 4del NE555 a travs del amplificador operacionalLM311, cancelando la produccin de la seal cuadra-da. Pero si el imn se aleja del reed swicth, se ha-ce llegar un valor diferente de 0V a la misma terminal4 del NE555 provocando una seal cuadrada que a suvez activa al zumbador piezoelctrico BZ1, originandouna seal audible de alarma.

    Si por alguna razn se requiere abrir la puerta oventana que se encuentra protegida, se cuenta con unselector identificado como JP4, con el cual utilizando

    Figura 3

    Figura 4

  • PROTECCIN MAGNTICA PARA PUERTAS Y VENTANAS

    CLUB SABER ELECTRNICA 35

    un jumper se puede activar o desactivar la alarma. Re-tomando la forma de operar del relevador RL1, semencion anteriormente que si el imn se encuentracerca del reed switch el RL1 se activa, por lo que si esnecesario del relevador, se pueden tomar sus contac-tos para enviar la seal de alarma a distancia a algnpanel. Aqu se sugiere que sea utilizado el contac-to normalmente abierto del relevador para produciruna seal de alarma confiable.

    Por ltimo, cabe mencionar que el circuito de protec-cin magntica puede ser energizado con valores devoltaje que van desde 5VCD, hasta 12VCD, ya que tan-to el LM311 y el NE555 son circuitos integrados lineales,y solo quedara revisar cul es el valor de voltaje quepuede soportar la bobina del relevador. Como se tratade un sistema de seguridad, se recomienda la utiliza-cin de una batera para que se d el respaldo de ener-ga, en caso de que sta se ausente.

    Lista de MaterialesIC1 - LM311IC2 - NE555R1, R3, R6 - 390 1/2WattR2, R4 - 3.3K 1/2Watt

    R5 - 8.2K 1/2 WattC1 - 0.01FC2 - 0.1FQ1 - Transistor 2N2222D1 - Diodo 1N4001D2 - Led RojoBZ1 - Zumbador PiezoelctricoRL1 - RelevadorReed switchVariosBornes de conexin, Circuito impreso e Imn.

    Figura 5Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Proteccin Magntica paraPuertas y Ventanas

    Clave: ICA-010Tipo: Sistemas de Seguridad,Alarmas, BricolagePrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $ 4, Mxico: $ 30 M.N. OtrosPases: U$S 3Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$ 13, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 7Precio sugerido del kit armado: Argentina:$21, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 9

  • 36 CLUB SABER ELECTRNICA

    Hemos desarrollado un prototipo econmico, perode alto desempeo para programar PICs. El circuitoest basado en el hardware del programador JDM y enel software de IC-PROG, realizando las modificacionesy adiciones necesarias para hacerlo tan funcional co-mo los programadores profesionales con muy bajo cos-to.

    INTRODUCCION

    En Saber Electrnica se ha publicado el cargadorNOPPP y el QUARK PIC BASIC entre otras, sin em-bargo, desarrollamos este prototipo para usuarios depics ms exigentes. Si bien los cargadores publicados

    han sido de mucha utilidad, este nuevo prototipo lespermitir programar PICs ms poderosos como elPIC16F873 (de 28 pins), el PIC16F874 (de 40 pins) opics mejorados como el PIC16F627.

    Existen en Internet muchos programadores de picsde uso libre, como el JDM, el TAIT, el PROPIC 2 y elTAFE, entre otros muchos. Sin embargo, ningn que-mador (programador) funciona sin un programa que loopere, para ello existen tambin muchos utilitarios co-mo el IC-PROG, el PIC-ALL, el NOPPP, el PONY-PROG, etc. (muchos de uso libre). Cada programador ycada programa posee sus propias ventajas y desventa-jas, lo importante es escoger un programa que sea com-patible con el programador elegido.

    Por qu basar el diseo en el programador JDM?En principio, para programar un PIC se requiere de

    una fuente de 5 volt para alimentarlo (Vdd) y otra fuen-te de 13 volt para programar o quemar el PIC (Vpp)lo que implica que debemos tener dos fuentes de volta-je para realizar la operacin, lo que de entrada nos ele-vara el costo.

    En el JDM (vase www.jdm.homepage.dk) cabedestacar lo ingenioso del diseo ya que emplea los

    AATR-0001 - TR-0001 - AATR-0002TR-0002 QUARK PRO 2CARGADOR UNIVERSAL DE PICSY MEMORIAS EEPROM

    Figura 1

  • QUARK PRO 2 - CARGADOR DE PICS Y EEPROM

    CLUB SABER ELECTRNICA 37

    voltajes disponibles del puerto serie de la computadorapara que, mediante un arreglo con diodos y capacitores(llmese multiplicador de tensin integrado por D3, D4,D5, D6, C1 Y C2) se puedan obtener los ms de 13Vnecesarios para programar cualquier PIC. Esto nosofrece una gran ventaja, ya que no requerimos fuente dealimentacin externa alguna, convirtiendo el programa-dor en un circuito parsito que en nuestro caso se ali-menta del puerto serie de la computadora, logrando asabatir el costo ms alto que representan las fuentes dealimentacin.

    Otra ventaja que ofrece este programador es que norequerimos de un limitador de corriente para el caso deinsertar un PIC daado, ya que el circuito RS232 delpuerto serie de la PC tiene su propio limitador de co-rriente. Sin embargo, no podemos tener toda la gloria,ya que para los que se dedican a la programacin in si-tu, es decir, los que programan los PICs en el mismo

    circuito dondeopera y el cualse disea conun conectorespecialmentedestinado pa-ra la progra-macin, esteprogramadoro cargador dePICs no fun-ciona ya quela tierra delcircuito no es

    compatible con la tierra flotante de nuestro programa-dor. Para tal caso, se supone que los que realizan este ti-po de programacin se dedican profesionalmente a ello,y por ende contarn tambin con un programador pro-fesional que tenga sus propias fuentes de alimentacin.

    Cabe recordar que el objetivo principal de nuestroprototipo es que sea econmico, fcil de usar y confia-ble.

    En la figura 1 se muestra el diagrama esquemticodel programador JDM. En la figura 2 se muestra en cir-cuito impreso sugerido.

    Por qu utilizar el programa IC-PROG?Con el mismo criterio que seleccionamos el hard-

    ware (programador JDM), seleccionamos el software(IC-PROG), basados en el que fuera ms compatible. ElIC-PROG ofrece varias ventajas: La primera es que esdentro de su men ofrece opciones importantes como laposibilidad de seleccionar el puerto a utilizar, as comoel prototipo de programador a utilizar; la segunda es

    que el programa ofrece un am-biente de trabajo muy amigable,ya que este programa y gracias alas aportaciones de muchos cola-boradores de todo el mundo, esttraducido a varios idiomas y ter-cero es que es compatible con lamayora de los sistemas operati-vos de la PC, adems que confrecuencia estn disponibles demanera gratuita versiones actua-lizadas (vase www.ic-prog-.com). En la figura 3 se muestrael ambiente de trabajo de esteprograma. Si usted ha trabajadocon ambientes de programas di-ferentes, podr observar que elambiente del IC-Prog dispone deherramientas de trabajo muycompletas.

    Figura 2

    Figura 3

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    38 CLUB SABER ELECTRNICA

    EL PROGRAMADOR QUARK PRO 2

    Para cargar un programa en un microcontroladorPIC se requiere de una serie de parmetros bsicos asaber:

    VDD = Voltaje de alimentacin de 5VVSS = Referencia de tierra del circuitoVPP = Voltaje de programacin de 14VPGD = Datos de programacinPGC = Pulsos de reloj para la sincronizacin

    En la figura 4 se muestra el circuito elctrico delprogramador QUARK-PRO 2. Como puede observarno existe ninguna fuente de alimentacin externa. Elcircuito se alimenta del puerto serial de la PC a travsdel conector DB9. El voltaje de alimentacin VDD seobtiene de los mismos pulsos de reloj (pin 7 del DB9),los cuales son rectificados por los diodos D3 y D4 y es-tabilizado a 5 volt mediante el diodo zener D5 (5.1V) yel capacitor C1. De la misma manera, se obtiene el vol-taje de programacin VPP, cargando el capacitor C2 yestabilizando con el diodo zener D6 (8.2V) el cual sesuma al voltaje del zener D5 (5,1V), obtenindose as13.3 Volt suficientes para realizar la programacin delPIC. Se han adicionado el LED L1 para visualizar elproceso de grabacin o lectura del PIC, as como elLED L2 para indicar que el circuito se encuentra ali-

    Figura 4

    Figura 6

    Figura 7

  • QUARK PRO 2 - CARGADOR DE PICS Y EEPROM

    CLUB SABER ELECTRNICA 39

    mentado, adems, si secolocara un PIC en cor-to, este LED se apagaro bajar significativa-mente su intensidad.

    Ms adelante expli-caremos en detalle elproceso completo detrasmisin (grabacin) yrecepcin (lectura) dedatos, as como la fun-cin de cada uno de loscomponentes del pro-gramador.

    En la figura 5 semuestra el circuito im-preso sugerido paranuestro prototipo.

    USO DEL IC- PROG

    Una vez que hayaarmado su prototipo deprogramador (quema-dor) QUARK-PRO, yatiene listo su hardware,ahora le falta el softwa-re, que para nuestro ca-so hemos sugerido elIC-PROG.

    Vaya a la pgina deInternet www.ic-prog-.com e ingrese al rea dedescargas (download),ah encontrar variasversiones de este pro-grama tal como se su-giere en la figura 6.

    Descargue la ltima versin (a la fechade redactar este artculo era la ver-sin1.05C) y gurdela en una carpeta de sudisco rgido. Tambin descargue el archivoIC-Prog NT/2000 driver y gurdelo en lamisma carpeta, porque puede serle til encaso de que est usando un sistema operati-vo Windows XP y tenga conflictos en laejecucin del IC-Prog.

    Abra el archivo con Win-Zip y ejecuteel programa icprog.exe (figura 7) para ins-talarlo. Una vez que haya hecho esto, apa-recer un cono de acceso directo a su pro-grama (figura 8) que le permitir abrir di-rectamente en programa cuando lo desee

    Figura 5

    Figura 8

  • KITS DE MONTAJES ELECTRNICOS

    40 CLUB SABER ELECTRNICA

    utilizar. Al ejecutar este cono aparecer una ventanadel programa (figura 3). Ahora solo queda probar suproyecto. Conecte al puerto serial de su PC el progra-mador y el led rojo (L2) deber encender. Seleccionecualquier dispositivo y elija la opcin programar, eje-cute y observe el led verde (L1). Este deber encenderconforme se lleve a cabo el proceso. Si todo va bien:felicidades!, su proyecto funciona. Si tiene algn pro-blema o duda, por favor escriba a [email protected] y con gusto lo ayudaremos.

    Si lo prefiere puede solicitar el montaje completoarmado o el kit para que Ud. lo arme, los cuales se pro-veen con el instructivo de trabajo y un CD completsi-mo, con un Curso de Microcontroladores PIC, variosprototipos completos, un curso de programacin, unmontn de programas, un clip completo en VCD, ade-ms incluimos la ltima versin del programa de desa-rrollo para PICS MPLAB de Microchip, a entornos deDesarrollo (MPLAB, MPASM, etc.) y gran cantidad deaplicaciones.

    Lista de MaterialesU1 - Base (zcalo) para CI de 8 pinsU2 - Base para CI de 18 pinsU3 - Base para CI de 28 pins (usar 2 bases de 14

    pins)U4 - Base para CI de 40 pinsDB9 - Conector DB9 hembraDI, D2, D3, D4 - Diodo 1N4148D5 - Diodo zener de 5.1V 1WD6 - Diodo zener de 8.2V 1WQ1, Q2 - Transistor BC547CQ3 - Transistor BC557CC1, C2 - Electrolticos de 1000F x 25VC3, C4 - Cermicos de 0.001FR1 - Resistencia de 100kR2 - Resistencia de 10k

    R3 - Resistencia de 1.5kR4 - Resistencia de 1kR5 - Resistencia de 2.7kL1 - Diodo Led verde y L2 - Diodo Led rojo

    VariosPlacas de circuito impreso, gabinete para montaje,

    estao, #cable de red de computadoras tipo PC para elconector DB9, conector macho y hembra DB9 para co-nectar a la PC, etc.

    #El cable est incluido en el kit armado o paraarmar.

    Ficha Tcnica del Kit

    Nombre del Kit:Quark Pro 2

    Clave: ATR-0001 - ATR-0002Tipo: Utilidad Prctica, ServicePrecio sugerido de la placa de circuito impre-so: Argentina: $15, Mxico: $50 M.N. OtrosPases: U$S 7Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$60, Mxico: $260 M.N. Otros Pases: U$S 30Precio sugerido del kit armado: Argentina: $ 70, Mxico: $290 M.N. Otros Pases: U$S 35

  • CLUB SABER ELECTRNICA 41

    Presentamos el montaje de un amplificador de au-dio de 20W con ecualizador, publicado en la revistaElectrnica en Accin, que es utilizado en los Talleresde Armado de Prototipos que se desarrollan en diferen-tes pases, con entrada libre para lectores de SaberElectrnica, en el marco del Club SE.

    En el taller Anlisis y Armado de un Amplificadorde Audio con Ecualizador, los asistentes aprenden elfuncionamiento de un amplificador de audio multiusocon excelentes caractersticas y una potencia de salidade 20watt. En la prctica, los asistentes evaluarn elprototipo con seales provenientes de un generador, ve-

    rificando cmo vara la salida en la bocina (con la ayu-da de un osciloscopio) cuando se accionan los controlesdel ecualizador.

    El amplificador de este proyecto presenta una po-tencia de salida de 20W y posee un ecualizador de 5bandas que permite el control de tonos a gusto del ope-rador. Posee pocos componentes per