coleccion de-circuitos ii

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  • 1. Montajes Prcticos INDICE DE LA OBRA COMPLETACaptulo 1: MONTAJES PRACTICOSAmplificador para auriculares..........................................................74Compuerta NAND a transistores ....................................................75ICA-001: Sumador-restador binario. Un proyecto didctico.............3Intermitente de potencia...................................................................75ICA-002: Probador de continuidad de cableado de Conversor D/A.................................................................................76computadoras .....................................................................................7 Oscilador de banda ancha ................................................................76ICA-003: Indicador de batera baja .................................................11Oscilador controlado por tensin (VCO).........................................77ICA-004: Mando bimanual..............................................................15 Peamplificador multipropsito.........................................................77ICA-005: Timbre automtico para negocio .....................................18 Mezclador de audio econmico .......................................................78ICA-006: Generador de rampa por DAC.........................................21Oscilador para rgano electrnico ...................................................78ICA-007: Termmetro electrnico...................................................25Generador de forma de onda cuadrada ............................................79ICA-008: Silbato electrnico para perros ........................................28 Fuente de 12V + 12Vcon proteccin contra cortocircuitos .............79ICA-009: Dimmer de 12V para el tablero del auto..........................30 Amplificador para micrfono ..........................................................80ICA-010: Proteccin magntica para puertas y ventanas ................33Fuente de referencia.........................................................................80ATR-001/002: Quark Pro 2 Cargador universal de PICs y Interruptor electrnico de potencia ..................................................81memorias EEPROM.........................................................................36Modulador infrarrojo para control remoto.......................................81ICA-AMEC: Amplificador de audio de 20W con ecualizador........41Sensor de temperatura de amplio espectro.......................................82KIT-001/R-006/R: Programador sencillo de PICs Oscilador con compuertas CMOS ...................................................82Opcional: Entrenador de PICs .........................................................44Amplificador sencillo de 1W...........................................................83KIT-004/24: Programador porttil de EEPROMSensor de luz de potencia - fotodetector..........................................83memorias 24/25 x 04........................................................................49 Vmetro para bocina (parlante) .......................................................84KIT-0005/R: Microtransmisor espa de FM....................................57 Otro indicador de seal de audio .....................................................84KIT-0007/R: Cargador automtico de batera para el auto ..............62Luxmetro, medidor de luz..............................................................85Amplificador de audio de 2 transistores ..........................................85Ajuste de velocidad de motores .......................................................86Captulo 2: COLECCION DE CIRCUITOSAdaptador TTL/CMOS....................................................................86PRACTICOS Vmetro para pequea seal............................................................87Amplificador integrado de 2,5W ....................................................87Indicador de potencia transistorizado .............................................67 Termmetro Electrnico...................................................................88Fuente sencilla de 2A ajustable........................................................68 Proteccin para transistores de potencia..........................................88Mezclador multipropsito...............................................................68 Amplificador para autorradio...........................................................89Amplificador transistorizado multipropsito.................................69Interruptor digital al tacto ................................................................89Oscilador para limpiaparabrisas.......................................................69Punta Lgica para el auto.................................................................90Amplificador integrado de 4W ........................................................70 Generador de AT cuadriplicador de tensin.....................................90Amplificador con fuente simtrica para instrumentacin................70Sencillo amplificador de audio ........................................................91Generador de funciones 8038 ..........................................................71Amplificador de video .....................................................................91Oscilador para atraccin de peces....................................................71 Preamplificador para micrfono ......................................................92Mezclador de audio con FET...........................................................72 Otro generador de funciones integrado............................................92Otro amplificador para instrumentacin ..........................................72 Juego de luces de saln de baja tensin...........................................93Amplificador de ganancia elevada...................................................73 Mini radio AM .................................................................................93Amplificador transistorizado para intercomunicador ......................73 Voltmetro con indicacin sonora.....................................................94Distorsionador para guitarra elctrica..............................................74Generador de seales con TTL ........................................................942 CLUB SABER ELECTRONICA

2. Editorial - Editorial - Editorial - Editorial MontajesN 3Director de la Coleccin Club Saber ElectrnicaIng. Horacio D. Vallejo PrcticosJefe de RedaccinPablo M. DoderoClub Saber Electrnica es una publicacin de Estamos prximos a cumplir 18 aos de edicin ininterrumpida de laSaber Internacional SA de CV de Mxico yrevista Saber Electrnica en espaol y es, para nosotros, un motivo deEditorial Quark SRL de Argentinaorgullo. A lo largo de los aos, hemos publicado varias revistas y colec-Editor Responsable en Argentina y Mxico:Ing. Horacio D. Vallejo ciones tales como El Mundo de la Electrnica, Circuitos Integrados, Elec-Administracin Argentina: trnica en Accin, Los Especiales de Saber Electrnica, etc. Actualmen-Teresa C. JaraAdministracin Mxico:te, adems de Saber Electrnica, publicamos Saber Service y MontajesPatricia Rivero Rivero(destinada a tcnicos reparadores), el Peridico del Club (una publicacinComercio Exterior Argentina:Hilda Jaramuy econmica con el formato de un diario con amplio contenido prcti-Comercio Exterior Mxico:Margarita Rivero Rivero co) y esta revista (una edicin especial que, mes a mes, trata temas dis-Director Club Saber Electrnica:tintos, al mejor estilo de los Especiales de Saber Electrnica que en Mxi-Luis LeguizamnResponsable de Atencin al Lector:co llegaban editados por Editorial Televisa).Alejandro A. Vallejo Queremos aclarar que cada publicacin es diferente y est orientadaCoordinador InternacionalJos Mara Nieves a pblicos distintos, mientras Saber Electrnica es la obra de su tipo dePublicidadArgentina: 4301-8804 - Mxico: 5839-5277mayor penetracin en Amrica, la revista del Club Saber Electrnica tra-Staffta temas especficos que slo interesan a un sector y, por lo tanto, su co-Victor Ramn Rivero Riverolocacin en el mercado es en menor cantidad (y su precio es ms alto).Ismael Cervantes de AndaOlga Vargas Pero este ejemplar es, quiz, una excepcin a la regla...Natalia Ferrer Los circuitos prcticos son siempre tiles y deben estar presente enCarla LanzaValeria Marinola biblioteca o banco de trabajo de todo amante de la electrnica, es porDiego Pezoa eso que en este ejemplar incluimos una amplia biblioteca de proyectos yGastn NavarroFernando Ducach una buena cantidad de kits que el lector pueda armar, comprando losAreas de Apoyocomponentes en cualquier tienda o adquiriendo los kits (paquete que in-Catalina Jara cluye instructivo, placa de circuito impreso y componentes, sin gabinete,Teresa DucachDiego Bouglietcables, ni transformador de poder), ya sea armados o para armar. EnFernando FloresClaudio Gorgorettieste tomo se reproducen distintos kits prcticos que fueron publicados enPaula Vidal Saber Electrnica y que puede conseguir en cualquiera de nuestros dis-Ral Romerotribuidores (vea en nuestra web: www.webelectronica.com.ar el repre-Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager: Luis Leguizamnsentante ms cerca de su localidad, tenemos ms de 100 distribuidoresen 12 pases de Amrica Latina). En Argentina puede conseguirlos enClub Saber Electrnica. Fecha de publicacin: Marzo deEditorial Quark SRL, Herrera 761, (1295) Buenos Aires, tel.: (005411)2005. Publicacin mensual editada y publicada por EditorialQuark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina4301-8804, mail: [email protected] En Mxico puede con-(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SA seguirlos en Cerrada Moctezuma N 2, esquina Av. de los Maestros, Co-de CV, Av. Moctezuma N 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec deMorelos, Mxico (005255-58395277), con Certificado de Lici- lonia Santa Agueda, Ecatepec de Morelos, tel.: (005255) 5839-5277,tud del ttulo (en trmite). Distribucin en Mxico: REI SAde CV. Distribucin en Argentina: Capital: Carlos Cancella- mail: [email protected] e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior: Por ltimo, queremos comentarle que el prximo tomo de esta revistaDistribuidora Bertrn S.A.C. Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap. Distribucin en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 est destinado a la reparacin de reproductores de CD y que, si Ud. loMontevideo, 901-1184 La Editorial no se responsabiliza pordesea, puede suscribirsre a esta obra llamando en Argentina al telfonoel contenido de las notas firmadas. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un ser-(011) 4301-8804 y en Mxico a LADA SIN COSTO 01800 00 55 800.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. Ing. Horacio D. VallejoRevista Club Saber Electrnica, ISSN: 1668-6004 Obra Completa Club Saber ElectrnicaISBN N: 987-1116-42-X 3. ICA-001:S UMADOR - R ESTADOR B INARIOU N P ROYECTO D IDCTICO Realizar operaciones aritmticas es una de las fun- Complemento de n Complemento de (n-1)ciones primordiales de las calculadoras electrnicas,por lo que en esta ocasin observaremos la forma de De lo dicho anteriormente y si consideramos la ba-utilizar un mismo circuito digital para obtener el resul- se numrica que empleamos de manera natural (basetado de una suma o de una resta. El proyecto que pre- 10), se tienen los complementos de 10 y 9 para nme-sentamos a continuacin puede ser utilizado pararos decimales, mientras que para una base binaria (baseaprender a manejar las tcnicas digitales y sirve co- 2) los complementos sern de 2 y 1.mo base para otros proyectos ms elaborados.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 bdonde:a = Nmero de bits del valor binario.n = Base binaria (2).b = Nmero binario a complementar.As por ejemplo, para encontrar el complemento a 2Las sumas no implican mayor problema, ya que losde 1010(2), se tiene lo siguiente:sistemas 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-a = N de bits del valor binario = 4.sultado un 2 y como acarreo un 1, para formar el resul-n = Base binaria = 2.tado cuyo valor es el 12.b = Nmero binario a complementar = 1010(2).Para la operacin de las restas, todos estamos acos-tumbrados desde los estudios primarios a utilizar el Luego el complemento a 2 ser:concepto de prstamo, el cual en los sistemas electr- 24(10) 1010(2) = 16(10) 1010(2) = 1111(2) 1010(2) = 0110(2)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 ySiendo el valor 0110(2) el correspondiente com-consiste en realizar un complemento al sustraendo paraplemento a 2 de 1010(2)posteriormente utilizar la operacin de la suma comoestamos habitualmente a realizarla, y de esta maneraOtro mtodo ms sencillo para complementar a 2 unobtener el resultado de la resta (si Ud. no sabe cmo senmero binario es reemplazar los 1 por los 0 y los 0 porresta en sistema binario, le aconsejamos leer bibliogra-los 1, y por ltimo sumar un 1, por ejemplo, para el mis-fa apropiada). 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)El Complemento de un NmeroEl complemento es empleado bsicamente, en los A este valor numrico se le suma un 1 quedando elmicroprocesadores de las computadoras con el fin decomplemento a 2 como sigue:simplificar tanto las operaciones de sustraccin, as co-mo tambin en ciertas manipulaciones lgicas que de0101(2)los valores numricos tienen que hacerse, debe tomarse + 0001(2)en cuenta que para cada sistema de base n existen dostipos de complemento:0110(2)CLUB SABER ELECTRNICA 3 4. K ITS DEM ONTAJES E LECTRNICOS Tabla 1 Una vez que sabemos qu es un complemento y c- valor del operando 2 tal cual en caso de una suma. Elmo se realiza, pasemos a revisar cul es el algoritmo amedio para escoger la operacin aritmtica ya sea de laseguirse para una sustraccin con complemento a 2 de suma o la resta de los operandos 1 y 2, es por la interac-nmeros binarios. Dada una resta como la siguiente:cin del bit de control, el cual tiene que fijarse en 0 l- gico para que se realice una suma entre los operandos 1Minuendo y 2, por otra parte si el bit de control se ubica en la po- Sustraendo sicin de 1 lgico, el ejercicio resultante entre los ope-Residuorandos 1 y 2 ser la de una resta.Una vez que las compuertas del circuito IC1 entre-1) Debemos obtener el complemento a 2 del Sus- gan un resultado, ste se hace llegar a otro sumadortraendo. completo (IC2, 74LS83), en donde si el bit de control2) Hay que sumar el Minuendo con el valor del Sus- se encuentra en 1 lgico se complementa a 2 el operan-traendo complementado a 2. do 2 (sustraendo), ya que se le sumar un 1 al valor que3) Se debe verificar el resultado del paso (2) y deentreguen las compuertas OR-exclusiva (recuerde queacuerdo con el acarreo final tome una de las siguientes de-previamente estas compuertas cambiaron los 1 por loscisiones.0 y los 0 por los 1), y por ltimo el resultado del com-3.1 - Si se presenta un acarreo final, descrtelo y tome plemento a 2 se hace llegar al sumador completo delel valor de la operacin como el residuo de la resta.circuito IC3 para que se realice la suma del operando 13.2 - Si no se presenta un acarreo final, tome el com- (minuendo) y operando 2 complementado a 2 (sus-plemento a 2 del valor resultante de la operacin como eltraendo).residuo de la resta y agrgele un signo negativo. Por otra parte, si el bit de control se encuentra en 0Por ejemplo, restar los valores: lgico (operacin de suma), el valor de los bits del ope- rando 2 no sufren alteracin alguna; por lo que a los bits1101(2) - 1011(2) = (1310 1110). entregados por las compuertas OR-exclusiva se le su- mar un valor de 0 en el circuito IC2, pasando a reali- Para saber cmo se hace, vea la tabla 1:zar una suma normal de los operandos 1 y 2 por medio Siguiendo el algoritmo anterior, se tiene un acarreodel circuito IC3.al final, por lo que el resultado de la resta es 0010(2). En la figura 2 se muestra la placa de circuito impre- so, la cual posee varios puentes en la parte superior, con el objeto de no emplear una placa doble faz o tener queEl Circuito Propuestorealizar un diseo ms complejo.En la figura 1 se puede observar el circuito propues- Por ltimo, en la figura 3 se puede apreciar una vis-to para nuestro proyecto.ta del prototipo montado sobre un experimentador digi-Para realizar las operaciones aritmticas de suma ytal.resta de dos nmeros de 4 bits por medio de un circui-to electrnico, se utiliza un dipswitch para fijar los va- Lista de Materialeslores correspondientes de los operandos 1 y 2 (operan- IC1 - 74LS86 - Circuito integradodo 1 = minuendo bits A1-A4, operando 2 = sustraendoIC2, IC3 - 74LS83 - Cicuitos integradosB1-B4).RS1 a RS4 - 390Los 4 bits correspondientes al operando 1 se hacen RA1 a RA4 - 390llegar de manera directa a un sumador completo RB1 a RB4 - 390(74LS83) cuya identificacin es IC3, mientras que losR-CONTROL - 3904 bits que conforman al operando 2 primero se hacenR-ACARREO - 390pasar por una compuerta OR-exclusiva (IC1, 74LS86) D1 a D4 - Leds de 5 mmcada uno de ellos, la funcin que tiene el circuito IC1Varioses la de cambiar los 0 por los 1 y los 1 por los 0 en ca-Dipswitch, placa de circuito impreso, cables, fuen-so de que se tenga que hacer una resta, o dejar pasar el te de alimentacin, estao, etc.4 CLUB SABER ELECTRNICA 5. S UMADOR - R ESTADOR B INARIONota: Para todos los proyectos, el pre-cio sugerido del kit no incluye gabine- te, accesorios, cables ni transformado-res de poder.Figura 1CLUB SABER ELECTRNICA 5 6. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS Figura 3Ficha Tcnica del Kit:Nombre del Kit:Sumador - Resta-dor BinarioClave:ICA-001Tipo:EducativoPrecio sugerido de la placa decircuito impreso: Argentina: $7,Mxico: $ 30 M.N. Otros Pa-ses: U$S 5Precio 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 Figura 2 6 CLUB SABER ELECTRNICA 7. ICA-002: P ROBADOR DE C ONTINUIDAD DE C ABLEADOS DE C OMPUTADORASA las personas que se dedican a mantener, reparar de cables, utilizando los adaptadores correspondientes.o instalar equipos de control electrnico o de comuni-Se trata de un equipo de prueba muy sencillo y econ-caciones, les resulta de mucha utilidad conocer el esta-mico, que lgicamente no est capacitado para realizardo en que se encuentra el cableado de interconexin depruebas de respuesta en frecuencia ni diafona, por lolos equipos, mxime cuando se trata de una red ya sea tanto, no caracteriza la categora de la conexin.telefnica o de comunicacin entre computadoras (in- En la figura 1 se muestra la manera en que puede sertranet), o simplemente cuando se tenga un alambre utilizado el probador de continuidad, de dicha figura seconductor de cobre que una dos equipos diferentes. En observa que el cableado a verificar puede ser de unaesta nota brindamos una solucin prctica y confiable.Red 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- El circuito descripto en este artculo es de mucha portabilidad y facilidad de uso, como ejemplo se puedeutilidad para verificar, que tanto el cableado como los emplear en colegios y pequeas empresas en donde unconectores, se encuentren en perfectas condiciones de aparato ms complejo no se usara frecuentemente.operacin. Para este propsito se recomienda utilizar la peque- DISEO DEL CIRCUITOa herramienta de bolsillo llamada probador de conti-Este probador de continuidad basa su operacin ennuidad de cableados (principalmente tipo UTP), elun circuito integrado temporizador NE555 (IC1) el cualcual puede realizar pruebas secuenciales de continuidad opera de manera astable, generando una seal cuadraday cruces sobre cada hilo conductor, y que puede em- con una frecuencia de aproximadamente 1Hz, esta sealplearse tambin para pruebas similares sobre otros tiposse inyecta a la entrada de reloj de un circuito contador Figura 1CLUB SABER ELECTRNICA7 8. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS Figura 2sncrono de 4 bits, que tiene la matrcula 74LS190 Vista del Probador armado en un(IC2), y se encuentra configurado para que a cada pul-experimentador digitalso 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 demeras terminales de salida del contador, inciden en losacuerdo a la combinacin binaria que presente en susbornes del conector del cableado que ser analizado,terminales de entrada, ser accionada la salida corres-que como mximo deber tener 4 pares de hilos. Al otropondiente. Por ejemplo, si el circuito contador exhibe elextremo del cableado se utilizar un conector previa-dato 0010(2), a la salida del circuito decodificador semente configurado para que la informacin regrese ha-activar la salida correspondiente con el valor 2(10).cia el circuito y encienda un led que corresponder a ca-Las salidas activas son indicadas en el IC3 por me- da par de hilos del cableado (si es que stos no se en-dio de un estado lgico en bajo (0 Volts).cuentran fracturados). Debe observarse que los leds se-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- Figura 38 CLUB SABER ELECTRNICA 9. P ROBADOR DE C ONTINUIDAD DE C ABLEADOSDE C OMPUTADORASLM7805) 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. Figura 4 Nota: El cable utilizado en una red es del llamado UTP (Uns- hieldedTwisted Pair) categora 5, el cual consta de 8 hi- los conductores de cobre agrupados en 4 pares, Este cable se encuentra nor- mado por los apndices 36 (para cables) y 40 (para co- nectores) de la norma EIA/TIA TSB. El cable UTP es el que ms altas especificaciones presenta en cuanto a niveles de ancho de banda y desempeo, mientras que el lmite de su longitud permitida es de 99 metros.Para utilizar este cable con el objeto de instalar unaFicha Tcnica del Kit Nombre del Kit: Probador de Continuidad de Cableados Clave: ICA-002 Tipo:rn encendidos uno a la vez utilizando una frecuenciaInstrumento Porttilde 1Hz, por lo que si los hilos del cableado se encuen-Precio sugerido de la placa de circuito impre-tran en perfecto estado, se observar el encendido se- so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N., Otroscuencial correspondiente a los pares del cableado, Pases: U$S 4 .mientras que por otra parte si un led no enciende, los hi-los del par correspondiente tienen problemas, y por l-Precio sugerido del kit para armar: Argentina:timo si encienden ms de un led a la vez significa que $18, Mxico: $ 110 M.N., Otros Pases: U$S 9los hilos se encuentran cruzados.Precio sugerido del kit armado: Argentina:Este circuito funciona con una batera de 9 VCD, $ 26, Mxico: $170 M.N., Otros Pases: U$S 12cuyo voltaje a travs de un circuito regulador (IC4 CLUB SABER ELECTRNICA 9 10. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSred, se tiene que hacer uso de los conectores RJ45, te- IC2 - 74LS190 74LS191 Circuito Integradoniendo en cada uno de sus contactos el reflejo de los hi- IC3 - 74LS145 Circuito Integradolos del cable UTP, de acuerdo a lo mostrado en las figu-IC4 - LM7805 - Circuito Integradoras 5 y 6 (vea las tablas 1 y 2 para saber el esquema deR1 - 12kconexiones).R2 15kEl conector puenteado que aparece en la figura 5, R3 - 390Wtiene la funcin de unir los hilos del par de acuerdo a laC1 - 0.01 m F - Cermicoconfiguracin de cableado que se est empleando (Cru- C2 - 33mF x 10 VCD - Electrolticozado o Directo), por lo tanto este conector debe tener f-C3 - 0.33mF - Cermicosicamente unidos los contactos correspondientes (figu-C4 - 0.01mF - Cermicora 5 6), y de esta manera se tenga el retorno de la in- L1 a L4 LEDS de 5mm color rojoformacin al dispositivo probador de continuidad. Varios:Conector RJ45 RJ11, batera cuadrada de 9 VCD, Lista de Materiales conector para batera de 9V, estao, cables, etc. IC1 - NE555 - Temporizador **************10 CLUB SABER ELECTRNICA 11. ICA-003:I NDICADOR DE B ATERA B AJAEste circuito es muy til sobre todo cuando se quie-sea de 6V, 9V y 12V, por lo que dependiendo de la ba-re saber el estado que tiene una batera, esto es, sabertera se tiene que ubicar el selector correspondiente enqu tan cargada o descargada se encuentra. Cabe acla- la posicin correcta (figura 1).rar que este circuito slo indica si la batera se encuen-El principio de operacin es muy sencillo, y es co-tra baja, o con el nivel aceptable de trabajo, no es un mo sigue: si la batera entrega un valor de voltaje acep-cargador de bateras, pero con solo agregar un poco table, esta condicin ser indicada a travs de un ledms de circuitera se podra contar con uno que 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. Para el diseo de este circuito se considera que si la Por deduccin se llega a la conclusin de tener quebatera ha disminuido en un 20% su valor nominal, sig-fijar 3 valores de referencia, uno para cada tipo de ba-nifica que se tiene que reemplazar o cargar hasta alcan-tera que puede ser verificada por medio de este indica-zar nuevamente su valor normal de operacin. Entonces dor, pero para simplificar la circuitera tan solo se recu-si la batera entrega un 80% de su valor de voltaje, re-rri a la utilizacin de un solo nivel de referencia, y pa-presenta que es el valor mnimo que tiene permitido ra fijarlo se procede a realizar el siguiente anlisis.ofrecer al circuito que est siendo energizado por sta,Si los valores de voltaje de las bateras de 6V, 9V yantes de que comience a presentar alteraciones en su12V son divididos matemticamente entre el factor 6forma de operar.(corresponde al valor menor de batera que se puede El circuito indicador de batera baja que aqu se pro- medir), se obtendrn como resultado los siguientespone, sirve para verificar bateras cuyo valor de voltaje mltiplos: 1, 1.5 y 2 respectivamente (vea la tabla 1). Ahora, si son divididos los valores de 6V, 9V y 12V en-Figura 1 tre los mltiplos 1, 1.5 y 2 respectivamente, se obten- dr como resultado el valor de 6V en cada una de las operaciones, esto quiere de- cir que se puede facilitar la tarea al fijar un solo valor de voltaje que sirva de referen- cia, ya que si la batera se encuentra cargada a su valor mximo se estar leyendo un valor de 6V, debido a los mltiplos de atenuacin del voltaje de la batera corres- pondiente, tabla 1. CLUB SABER ELECTRNICA11 12. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSTabla 1Para implementar el circuito comparador se cuenta con 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 voltaje que entregue se compara de manera directa con el va- lor de referencia.Si se emplea una batera de 9V, el valor que entre-Tabla 2gue se atenuar 1.5 veces.Esta tarea es realizada a travs del divisor de vol- taje comprendido por los resistores R5 y R6 siendo el valor que entregue el que se compare con el de referen- cia.Si se prueba una batera de 12V, se emplear una atenuacin de 2 veces, a travs del divisor de voltaje compuesto por R7 y R8.La labor de fijar el valor de referencia recae sobreel circuito integrado IC1 (LM78L05) que indica el va- Para se-lor mnimo permitido para una batera, recordando queleccionar else cuenta con un solo valor de referencia no importan- tipo de bate-do de qu valor sea la batera (6V, 9V o 12V), siempre ra a verifi-se estar comparando la medicin de la batera con uncar, se tienevalor de referencia de 5V, el cual de acuerdo a los ml- que colocartiplos de atenuacin se tendrn los siguientes valores el selector enmnimos 5V, 7.5V y 10V, para las bateras de 6V, 9V yla posicin12V respectivamente, los cuales se encuentran aproxi-correcta, ha-madamente al 83.33% de sus valores nominales (quebilitando a suson muy cercanos al 80% propuesto), tabla 2. vez el divisor Figura 212 CLUB SABER ELECTRNICA 13. I NDICADORDE B ATERA B AJA sin la activacin de la seal de alarma el temporizador perma- necer en estado de reposo sin general oscilacin alguna, por lo tanto el nivel de voltaje a la salida se encuentra en un valor de 0V, lo cual es aprovechado para conectar un led entre la sa- lida de este contador y V+, para que se mantenga encendido de manera permanente, de acuerdo a como se indica en el circuito impreso de la figura 4. Una vez que se genere la seal de alarma, es activado el tempo- rizador del circuito IC2A, por lo Figura 3que ste comienza a oscilar con una frecuencia de 1Hz, visuali-de voltaje correspondiente. La operacin de compararzndose en el led que ste se apaga y enciende, indican-el valor de referencia contra el que entrega la batera a do a la vez que la batera se encuentra con un nivel detravs del selector, es realizada por un amplificador voltaje por debajo del valor de referencia, esta oscila-operacional comprendido por el IC3 (LM311), que secin provoca que se active una seal audible por medioencuentra en la configuracin de comparador de niveldel circuito temporizador IC2B (1/2 de LM556), el cualinversor, 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. Figura 4Por otra parte,CLUB SABER ELECTRNICA 13 14. K ITSDE M ONTAJES E LECTRNICOSgenera 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 WR2 - 390 WR3 - 390 WR4 - 3.3kWR5 39kWR6 68kWR7 15kWR8 10kWR9 - 3.3kWFigura 5RA1 12kWRB1 15kWRA2- 8.2kWRB2 - 3.3kWC1 - 33m F x 15 VC2 - 0.1m FFicha Tcnica del Kit C3 - 0.01m FC4 - 0.01m FL1 - LED Rojo de 5 mmNombre del Kit: VariosIndicador de Batera Baja Placa de circuito impreso, gabinetes para montaje, zcalo para los integrados, zumbador, estao, cables, etc.Clave: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 14 CLUB SABER ELECTRNICA 15. ICA-004:M ANDO B IMANUALEl circuito que se muestra a continuacin tiene unatiempo no se ha activado el segundo botn, el circuitoaplicacin muy importante en las industrias, sobre to- inhabilitar la generacin del mando, aun cuando sedo en donde se cuente con maquinarias que pueden po- presione el botn que haca falta.ner en riesgo la integridad fsica de los obreros. Se tra- Este modo de operacin traer como resultado queta de un interruptor con sistema de seguridad para pro-el operador deba tener ambas manos fuera del proceso,teger a operarios de eventuales accidentes.porque de otra forma no tiene posibilidad de accionar los 2 botones al mismo tiempo. Una vez que los boto- nes hayan sido manipulados al mismo tiempo, o con una diferencia mxima de 5 segundos entre botn y bo- tn (adems de mantener ambos botones activados), el circuito estar en posibilidades de generar un mando que se traduzca en una accin, y en el momento que suelte cualquiera de los 2 botones, el circuito desactiva- r el mando que se haba generado, esperando a que los 2 botones se encuentren en estado de reposo para iniciar un nuevo ciclo (equivale a un reset). Por otra parte, continuando con el ejemplo, al ser activados los 2 botones se provocar que el pistn des-Este circuito se puede instalar fcilmente en unacienda hasta la lmina que se va a rotular.mquina de estampado de lminas de acero o cartn (fi- A continuacin se describe el modo de operar delgura 1), en la cual el operador tiene que colocar ma-circuito.nualmente dichas lminas, tomando en cuenta esta cir-En la figura 2 se puede observar el circuito elctri-cunstancia, las manos y brazos del operador corren unco del mando que cuenta con 2 botones de reposicingran riesgo ya que el pistn que realiza el estampadoautomtica (push boton), los cuales son del tipo normal-puede descender en cualquierinstante mutilando al operador.El mando bimanual tiene la Figura 1misin 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 esteCLUB SABER ELECTRNICA15 16. K ITS DEM ONTAJES E LECTRNICOS Figura 2mente abierto, el acciona- Figura 3miento 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-cuitointegradoIC3A(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 al16 CLUB SABER ELECTRNICA 17. M ANDO B IMANUALque el otro botn sea presio-Figura 4nado, 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 provocandomismo tiempo indicando esta accin por medio de un una seal de reposicionamiento en el flip flop a travs1 lgico, por lo que si slo es presionado un botn ode la compuerta NOR IC2B (74LS02). La salida del flipninguno, se generar un 0 lgico. El estado lgico en- flop contiene la informacin del mando que activartregado por la compuerta AND (IC1A) y el circuito mo-algn mecanismo, por lo que para manejar la potencianoestable (IC3) se hacen incidir en otra compuerta se hace uso de un relevador que llevar a cabo esta fun-AND (IC1B), esta ltima indica que se han cumplido cin. Por ltimo, a travs de un led se le hace saber allas condiciones de que cuando fue activado cualquierausuario cuando es activado el mando, y por medio dede los botones, el tiempo no se ha agotado y se permitaotro led se indica si la temporizacin generada por el circuito monoestable se encuentra presente o ha expira- do. Para armar el circuito se propone el circuito impre- Ficha Tcnica del Kit so de la figura 3. En la figura 4 se puede observar como se compone el kit de componentes de este proyecto. Lista de MaterialesNombre del Kit:IC1 - 74LS08 Circuito IntegradoMando Bimanual IC2 - 74LS02 Circuito Integrado IC3 - 74LS221 Circuito Integrado Q1 - 2N2222 Transistor NPNClave: R1 - 1 k ICA-004R2 - 1k R3 - 1k R4 - 1k Tipo: R5 - 1k Bricolage, Robtica, POT Potencimetro de100 k linealAutomatizacin C1 - 1000m F x 15 V Capacitor electroltico D1 - LED Rojo de 5mm D2 - LED Verde de 5mmPrecio sugerido de la placa de circuito impre- D3 - 1N4001 Diodo rectificador de 1Aso: Argentina: $ 6, Mxico: $ 30 M.N. Otros Relevador Rel de 6V para circuitos impresosPases: U$S 4 Botn 1 Pulsador NAPrecio sugerido del kit para armar: Argentina: Botn 2 Pulsador NA$ 19, Mxico: $ 80 M.N. Otros Pases: U$S 9 VariosPrecio sugerido del kit armado: Argentina: Cables de conexin, placa de circuito impreso,$ 28, Mxico: $ 140 M.N. Otros Pases: U$S 12 fuente de 5V, gabinete para montaje, zcalos para los integrados (opcionales), etc.CLUB SABER ELECTRNICA17 18. ICA-005: T IMBRE A UTOMTICO PARA N EGOCIOExiste una gran cantidad de negocios como sonpara negocio, se tienen reservados 2 pares de bornes,tiendas, despachos, consultorios mdicos, la recepcin en uno de ellos se entregan 12V para alimentarlo, y ende un hotel, etc, en los cuales la puerta principal re-el otro par se conecta el interruptor que indica el estadoquiere estar abierta durante todo el tiempo que se d el del sensor. Otro elemento de apoyo para el circuitoservicio a lo largo del da. La aplicacin de este circui- timbre para negocio es un transformador reductorto es muy til sobre todo cuando las personas encarga- que por lo menos entregue 12V.C.A en el secundario,das de atender o recibir a quienes lleguen al negociopara as energizar tanto al circuito del timbre para nego-tienen otras actividades que realizar. cio como al sensor de luz infrarroja, para este transfor-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, Figura 2no 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 timbreFigura 118 CLUB SABER ELECTRNICA 19. T IMBRE A UTOMTICO PARAN EGOCIOmador tambin se tienenreservados 2 pares de bor- Figura 3nes, 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 seal Por otra parte, para energizar al sensor infrarrojo seaudible se enciende un led que tambin tiene la misin utiliza un regulador de voltaje de 12V (IC1 LM7812),de verificar el funcionamiento del circuito. esta magnitud de voltaje es entregada por medio de unCLUB SABER ELECTRNICA 19 20. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS Ficha Tcnica del Kit Nombre del Kit: Timbre Automtico para Negocio Clave: ICA-005 Tipo: Bricolage, Utilidad Prctica Precio sugerido de la placaFigura 4 de circuito impreso: Argenti- na: $ 8, Mxico: $ 30 M.N. Otros Pases: U$S 6 Precio sugerido del kit para armar: Argentina: $ 34, M- xico: $ 115 M.N. Otros Pa- ses: U$S 16 Precio sugerido del kit ar- mado: Argentina: $ 42, M- xico: $ 175 M.N. Otros Pa- ses: U$S 20IC2 - LM7805 Circuito Integra-doIC3 - 74LS221 Circuito Inte-gradoQ1 - 2N2222 Transistor NPNR1 - 390WR2 - 1 kWR3 - 390Wborne exclusivo para esta tarea. Para alimentar de vol- R4 - Trimmer 2kWtaje al circuito monoestable y la bobina del relevador, B3 - Puente de diodos tipo BR 150tambin se utiliza el voltaje de 12V, y por medio de un C1 - 1000mF Capacitor electroltico por 15Vregulador de 5V (IC2 78L05) se energizan estos lti-C2 - 1000mF Capacitor electroltico por 15Vmos. En la figura 4 se muestra una sugerencia para la D1 - LED Rojo de 5 mmconstruccin de la placa de circuito impreso. D2 - 1N4001Se cuenta tambin con un par de bornes para conec-Rele 1 rel de 5VCD, para circuitos impresostar el voltaje de la lnea de CA, y otro par de bornes pa-ra conectar el timbre casero, en la figura 5 se muestra la Variosforma de realizar las conexiones.12 Bornes de conexin, placa para circuito impre- so, transformador de acuerdo con la red local y secun- Lista de Materiales dario de 12V x 500mA, gabinete para montaje, cables, IC1 - LM7812 Circuito Integrado estao, etc.20 CLUB SABER ELECTRNICA 21. ICA-006: G ENERADOR DE R AMPA POR DAC Se propone el diseo de un circuito que genera unarruptores, siendo stos los que generan los estados lgi-seal de rampa, tomando como base la operacin de un cos digitales (0 lgico y/o 1 lgico). Si el interruptor seconvertidor digital analgico (DAC). Bsicamente laencuentra conectado hacia la posicin de gnd estaremosseal resultante de este proyecto puede ser empleada hablando de un 0 lgico, mientras que si el interruptorcomo base para otros circuitos, como por ejemplo unse encuentra ubicado hacia la posicin del nodo el esta-generador de barrido para el control vertical de un te-do lgico correspondiente ser un 1 lgico.levisor. Otro objetivo que se persigue con este proyec- De acuerdo a la magnitud de cada una de las co-to es la parte didctica en la comprensin de cmo ope-rrientes se tiene lo frmula mostrada en la tabla 1.ra el DAC, as como los circuitos construidos con am- Prcticamente la suma total de las corrientes al es-plificadores operacionales.tar en funcin del interruptor correspondiente, dar co- mo resultado la corriente total entregada por la fuente de voltaje Vref, y cada una de las corrientes genera el peso especfico del bit de que se trate.El bit ms significativo (BMS) est representado por 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 por los interruptores) a su correspondiente valor analgico, es necesario el empleo de un amplificador operacional en la funcin de amplificador. En la figura 3 se observa el circuito completo de nuestro generador. Para el caso particular del diseo del proyecto generador de rampa, Como parte principal del generador de rampa se tie- el DAC por escalera R-2R cambia un poco su configu-ne el convertidor digital analgico, el cual opera por racin, ya que en este caso no sern empleados los in-el principio de escalera R-2R, cuya configuracin b-terruptores para generar los estados lgicos, ya que di-sica se muestra en la figura 1.cha funcin est realizada por un contador de 4 bits Para este convertidor digital analgico se emplea (IC2 74LS191), mientras que el arreglo de resistores noun arreglo de resistencias (figura 2), cuya operacin se sufre ningn cambio con respecto del esquema base delbasa en ponderar el valor de la corriente que se gene- DAC R-2R. Es a travs de este contador que precisa-ra a partir de la seal del voltaje de referencia (Vref), el mente se va generando la rampa ya que cuando inicia sucual a su vez fija el rango de operacin del convertidor,conteo, se encuentra en la posicin del estado lgicoesto es, se delimitan tanto el valor mnimo como el va-0000(2), que equivale al valor analgico de 0V, y con-lor mximo de operacin. De acuerdo a la ubicacinque guarde la resistencia en Tabla 1cuestin, 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 seFigura 1cuenta con una serie de inte-CLUB SABER ELECTRNICA 21 22. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS 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 (figura Figura 2 6), en el caso contrario si no seencuentra el jumper se estargenerando una rampa ascenden-te (figura 5).forme se va incrementando el conteo (0001, 0010,Un segundo amplificador operacional identificado0011, 0100, ...... etc), el valor de voltaje analgico a la como IC1A se encuentra configurado como un oscila-salida de igual manera se ir incrementando de formador el cual entrega una seal cuadrada, pero con nive-correspondiente, tal como se ilustra en la figura 4.les de voltaje que van desde +12V hasta 12V, y prc-La rampa se genera cuando una vez concluido unticamente se puede considerar a este oscilador como elconteo (desde 0000(2) hasta 1111(2)), se vuelve a colo- corazn de todo el proyecto, ya que a partir de aqu escar el circuito contador en la posicin inicial 0000(2) como se va generando la seal que controla y hace po-dando comienzo a un ciclo nuevo. Para poder amplifi-sible el conteo que a su vez origina la rampa ya sea as-car la seal de voltaje es necesario el uso de un ampli-cendente o descendente, la frecuencia de operacinficador operacional en la configuracin de seguidor depuede ser modificada a travs de la manipulacin delvoltaje (IC1B LM324), cuyo fin es el reforzar la mag- potencimetro POT1 que en conjuncin con C2 definennitud de corriente entregada por el contador IC2, a tra-el rango de frecuencia que entrega el circuito osciladorvs del arreglo de resistencias.y de esta manera se contar con la posibilidad de modi- Figura 322 CLUB SABER ELECTRNICA 23. G ENERADOR DE R AMPA POR DACse realiza por medio del potencimetro POT3. Los cua- Figura 4tro amplificadores operacionales empleados en esteproyecto, se encuentran encapsulados dentro de un cir-cuito integrado, el cual es muy verstil por el espacio Figura 5ficar 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 por Figura 6medio 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 relacinFigura 7de 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 offsetCLUB SABER ELECTRNICA 23 24. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSque 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 7805 que entrega un valor de 5V. Por ltimo, el circuito generador de rampa puede operar como un convertidor digital analgico, por lo que se tendra que inhabilitar el conteo que realiza el circuito IC2, para que a travs de los estados lgicos que se encuentran en las terminales del conector JP1, se entregue el valor de voltaje analgico correspondiente a la combinacin binaria, la cual debe encontrarse den- tro de los parmetros de la lgica TTL, para inhabilitar el conteo o generar la seal de rampa, se quita o coloca un jumper en las terminales JP2, teniendo lo siguiente, si no se encuentra el jumper el proyecto operar como un convertidor digital analgico, mientras que cuan- do se encuentre conectado el jumper la respuesta a la salida ser la de una rampa. Ficha Tcnica del Kit Por ltimo, en la figura 7 se observa el diagrama de circuito impreso sugerido para nuestro montaje.Nombre del Kit:Lista de MaterialesGenerador de Rampa porIC1 - LM324 Cudruple operacionalDAC IC2 - 74LS191 Integrado TTLIC3 7805 Regulador de 3 terminalesQ1 - 2N2222 Transistor NPNClave:R1, R6, R7, R8,R9 22kICA-006 R2, R3, R4, R5, R10 - 12kWR11, R15, R16, R17, R19 - 10kR12 - 8.2kTipo:R13, R14 1kEducativo, InstrumentacinR18 220R20, R21 - 390WPrecio sugerido de la placa de circuito impre-POT1 Potencimetro de 50kWso: Argentina: $ 7, Mxico: $ 30 M.N, Otros POT2 Potencimetro de100kWPases: U$S 5 POT3 Potencimetro de 10kWPrecio sugerido del kit para armar: Argentina:C1 - 10mF Electroltico por 25 V$ 21, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 10 C2 - 0.1mF - CermicoPrecio sugerido del kit armado: Argentina:Varios$ 28, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 15 Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, conectores, cables de conexin, etc. 24 CLUB SABER ELECTRNICA 25. ICA-007:T ERMMETRO E LECTRNICOEn muchas ocasiones, por curiosidad o por necesi-dad, se requiere saber cul es la magnitud de tempera-Figura 1tura 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.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 circuito mostrado en este artculo es una alterna- El termmetro que aqu se propone indica el valortiva para medir temperatura, empleando dispositivos de temperatura tal como los termmetros de mercurio,muy simples y econmicos. Se tiene que tomar en cuen- en los cuales de acuerdo al valor de temperatura el mer-ta que algunos de los propsitos de este Termmetro curio sube o baja dentro de un tubo.son los siguientes: que sea porttil (por lo tanto poseaEste termmetro basa su operacin en tres circuitosbajo consumo de energa), se pueda instalar en cual-integrados, los cuales se irn describiendo a lo largo dequier lugar (protegido contra la intemperie), y sea deeste texto.lectura inmediata. Se recomienda que este termmetroEl circuito integrado cuya matrcula es LM3914 ysea utilizado en casas habitacin, ya que para aplicacio- se encuentra identificado como IC3, es un dispositivoFigura 2CLUB SABER ELECTRNICA25 26. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSque 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 queen funcin aes a travs del cual se realizan las comparaciones dela magnitudvoltaje y el correspondiente encendido de los leds. de tempera- En la figura 1 podemos observar el circuito monta-tura a la quedo en Protoboard.est someti-El rango de operacin del LM3914 est planteadodo. Este sen-para que trabaje desde los 0V hasta un valor de 1.25V, sor de tem-y por cada incremento de 125mV se irn encendiendo peratura tie-los leds correspondientes, de acuerdo a como se indicane la capaci-en la tabla 1. dad de medirPor medio de los resistores R1 y R2 tienen la capa-temperaturascidad de controlar tanto el consumo mximo de co-dentro de un rango de 55C a +150C que en voltajesrriente para cada led, y la luminosidad con la cual en-corresponde a 55mV a +1500mV, para ms detallescienden los leds. Cabe mencionar que de acuerdo a loobservar la tabla 2.que el fabricante del integrado recomienda, por medioLa ventaja, al emplear este integrado, radica en eldel empleo de la siguiente ecuacin: Iled = se puede fi- hecho de que el nivel de voltaje que entrega de acuerdojar el valor de corriente que circular por cada uno dea la temperatura que mide, ya se encuentra calibrada enlos leds encendidos; para el termmetro aqu analizadoC, adems de que cada incremento de 10mV equivalese propone que la magnitud de corriente sea de Iled = 5a 1C.mA para cada led.Para efectos de operacin del termmetro, lo conve-Por medio de la terminal 9 (MODE) del integradoniente es definir que el rango de operacin del sensorLM3914 se puede seleccionar que el termmetro indi-sea de 0C a + 40C, ya que como se menciona al inicioque el valor de temperatura como una barra (que se en- de este artculo su operacin ser destinada a un uso re-ciendan todos los leds hasta el que indica el valor desidencial, la cual no significa mayores problemas si setemperatura), o que nicamente se encienda el led co-quiere darle una aplicacin industrial, ya que por mediorrespondiente a la temperatura que seest midiendo. Para seleccionar el mo-Figura 4do 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 voltaje26 CLUB SABER ELECTRNICA 27. T ERMMETRO E LECTRNICOLo 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 - LM324Figura 3R1 - 2.2Kdel circuito integrado que a continuacin se describir,R2 - Pot 10Kse tiene la posibilidad de manipular (ampliar o dismi-R3 - 10Knuir) el rango de operacin.R4 - 22KEl tercer y ltimo circuito integrado que se emplea D1 a D3 - LED VERDEes aquel cuya matrcula es LM324 y se identifica como D4 a D7 - LED AMBARIC2, este integrado internamente est constituido por 4 D8 a D10 - LED ROJOamplificadores operacionales independientes entre s, y Variosaunque para el termmetro solo ser empleado uno de Circuito impreso, portabateraellos, se tiene la ventaja de que este integrado requiere jumper, tira de headers sencillosde 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 operacionalFicha Tcnica del Kitdel LM324 es adecuar el valor de voltaje que est entre-gando el sensor de temperatura, como ya se dijo la apli- Nombre del Kit:cacin de este termmetro ser casera, por lo que el ran-go de operacin ser de 0C a + 40C, lo que equivale a Termmetro Electrnicotener un rango de voltaje de 0V a + 400mV.El esquema de circuito elctrico del proyecto se veClave:en la figura 2 y en la figura 3 damos una sugerencia decircuito impreso. ICA-007Si se toma en cuenta que el rango de operacin delintegrado LM3914 (IC3) es de 0V a 1.25V, entonces el Tipo:valor mximo que interesa del sensor (400mV) se tieneAplicaciones de Utilidad,que amplificar que alcance el valor mximo para acti-var al IC3 (1.25V), lo cual significa que se tiene que Instrumentacinamplificar el valor de voltaje del sensor por un factor de3.125 veces. Precio sugerido de la placa de circuito impre- En la figura 4 vemos el termmetro montado en so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N. Otrosplaca impresa. Pases: U$S 4La configuracin que adquirir el amplificador ope-Precio sugerido del kit para armar: Argentina:racional del IC2 es la de amplificador no inversor,$ 26, Mxico: $ 145 M.N. Otros Pases: U$S 14siendo los resistores R3 y R4 los encargados de fijar el Precio sugerido del kit armado: Argentina:factor de amplificacin antes mencionado (3.125 ve-$ 34, Mxico: $ 205 M.N. Otros Pases: U$S 16ces).CLUB SABER ELECTRNICA27 28. ICA-008:S ILBATO E LECTRNICOPARA P ERROSEste 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.Figura 1basa 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. Existe una gran cantidad de animales que tienen la El 555 se encarga de producir una seal cuadradacapacidad de captar sonidos de frecuencias altas conque opera a una frecuencia de 30kHz, la cual se fija conrespecto a lo que el odo humano puede escuchar (verla ayuda de los resistores R1, R2 y C1.la figura 1). Para conseguir que el valor de frecuencia sea de Pues bien, aprovechando la caracterstica del odo 30kHz, lo ms conveniente es que el valor del capaci-de los caninos que pueden captar sonidos que se en- tor C1 sea igual a 1nF, ya que de otra manera se obten-cuentran entre el rango de30Hz a 50kHz (el rango del FORMA DE OPERACION ACCION A SEGUIR Tabla 1odo humano va de 20Hz a20kHz), se pueden emplear ENTRENAMIENTO El push boton slo se presiona por pequeos intervalosde tiempo (no ms de 2 segundos).sonidos que el ser humano nopuede escuchar, por ejemplo DISUASIN El push boton se presiona de manera continuapara llamar a una mascota o mientras se mantenga latente el peligro de un ataque.disuadir a un perro callejeroFigura 2de 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 ultrasnico28 CLUB SABER ELECTRNICA 29. SILBATO ELECTRNICO der o apagar toda la circui-Figura 3 tera, este interruptor se agrega con el fin de que nicamente el silbato opere cuando se le requiera y no se acabe la batera con la cual se alimentar. Una vez encendido el silbato y por medio de un botn de auto reposicin (push boton), se puede generar el sonido ultrasnico, de aqu se pue- den tener las dos opciones indicadas en la tabla 1.dran valores de resistores ya sean muy grandes o muyLa forma de operacin es la siguiente:pequeos.ENTRENAMIENTO: El push boton slo se pre-Para configurar al 555 en modo astable se realiza la siona por pequeos intervalos de tiempo (no ms de 2conexin de los elementos de acuerdo a como se ilustra segundos).en la figura 2.DISUASIN: El push boton se presiona de mane-Al unir las terminales 2 y 6 del circuito integrado ra continua mientras se mantenga latente el peligro deIC1, se tendr la posibilidad de generar un autodisparo un ataque.por el mismo 555, provocando una seal cuadrada de En el modo de entrenamiento, lo que se pretende escarrera libre. El capacitor C1 se carga a travs de los que el canino escuche e identifique un pulso para queresistores R1 y R2 (R1 + R2), mientras que la descarga sepa que se le est llamando, mientras que en el modode C1 se da nicamente a travs de R2. de disuasin se busca que el canino se aleje de nosotros,As el ciclo de trabajo o de carga (cuando se tiene provocndole un malestar con una frecuencia ultrasni-un valor diferente de 0V), se encuentra determinado por ca que sea constante.la siguiente expresin:Por ltimo, para verificar que el silbato opera sin ningn problema, seton = 0.693 (R1 + R2) C1 cuenta con un led que se encender cuando se opri-Por otra parte, el ciclo Ficha Tcnica del Kit ma el push boton, cuandode descarga (cuando se tie-est encendido el silbato.ne un valor igual a 0V) se Nombre del Kit: En la figura 3 se puedeencuentra determinado porver el esquema de circuitola siguiente expresin: Silbato Electrnico paraimpreso propuesto.Perros toff = 0.693 (R2) C1Lista de MaterialesIC1 - NE555 CircuitoEn este modo de opera-Clave: Integradocin, el capacitor se carga y ICA-008R1- 820descarga entre el rango de R2 22kvalores de voltaje que vanTipo:R3 390desde1/3Vcc hastaR4 - 390W2/3Vcc, lo que provoca queDidctico, Utilidad Prctica C1 - 1nF - Cermicoel valor de frecuencia a laC2 - 10nF - Cermicocual est oscilando el 555Precio sugerido de la placa de circuito impre- D1 - LED ROJO de 5 mmsea independiente del valor so: Argentina: $ 5, Mxico: $ 30 M.N. OtrosVariosde voltaje con el cual se es- Pases: U$S 4Interruptor push boton,t alimentando. Precio sugerido del kit para armar: Argentina: interruptor miniatura,El silbato ultrasnico$ 14, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 9 portabatera, buzzer pie-cuenta con un interruptor Precio sugerido del kit armado: Argentina: zoelctrico, placa de cir-de 1 polo, 1 tiro y por me- $ 22, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 12cuito impresodio de ste se puede encen-CLUB SABER ELECTRNICA 29 30. ICA-009: D IMMER DE 12V PARA EL TABLERO DEL A UTOEn 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.Figura 1Figura 2Se 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.En funcin de lo anterior, la lmpara se estar en-El dimmer aqu propuesto tiene la tarea principal de cendiendo y apagando mientras el circuito est energi-regular la intensidad luminosa del tablero de conduc-zado. Si la frecuencia fuera de un valor pequeo lo quecin de un vehculo, para que el conductor se sienta a se visualizara es un parpadeo en la lmpara, pero comogusto y no se deslumbre durante un viaje nocturno (fi- de lo que se trata es de dar la impresin de que sta segura 1). encuentra constantemente encendida, se hace necesarioCabe aclarar que esta operacin no es la nica que el empleo de un valor de frecuencia a la cual el ojo hu-se le puede asignar a este dimmer, ya que puede operar mano as lo perciba.en general para controlar la intensidad luminosa deEl valor de frecuencia se determina de acuerdo a co-cualquier lmpara de hasta 12 V.C.D. (voltaje de co- mo se encuentra expresado en la tabla 1, (observar tam-rriente directa exclusivamente) con una corriente mxi-bin la figura 3).ma de 2A.Tanto en la tabla 1 como en la figura 3, se nota queEste dimmer basa su operacin en el control del ci-el valor Ton es el mismo cuando la lmpara irradia luzclo Toff de una seal cuadrada, esto es, el ciclo Ton se intensa, que cuando irradia una luz muy tenue (casimantiene constante de acuerdo a como se muestra en laapagado), mientras que el ciclo Toff es el que cambia defigura 2.valor dependiendo de la intensidad luminosa, por lo tanto, cuando la lmpara se encuentra encendida con una luz muy intensa representa que el ciclo durante la cual 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 muy tenue, significa que el ciclo Toff es de un valor muy cercano al ciclo Ton, produciendo el efecto al ojo hu- mano de una intensidad luminosa muy baja. El esquemtico correspondiente a nuestro dimmer se muestra en la figura 4. El circuito que se encarga de30 CLUB SABER ELECTRNICA 31. D IMMER DE 12V PARA ELTABLERO DELA UTOproducir la seal cuadrada del Figura 3 dimmer 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) C1 Toff = 0.693 (RB) C1 NOTA: RA = R2 + POT RB = R1 + POT Para que el ciclo Ton se mantenga cons- tante en todo mo- mento, la suma de resistores RA+RB no debe de cambiar de valor, y se en- cuentra sumando los valores resistivos de R1+R2+POT. PorFigura 4 otra parte, para que el ciclo Toff cambie su valor de acuerdoFigura 5 con la intensidad lu- minosa, nicamente debe cambiar el va- lor del resistor RB (sin que se afecte la suma RA+RB), esto se logra conectando la terminal de cen- tral del potencime- tro POT de acuerdo a como se indica en el diagrama esque- mtico, as el valor de la suma RA+RB no se modifica nun- ca, ya que se est midiendo de extre- mo a extremo del arreglo resistivo. Para manejar la CLUB SABER ELECTRNICA 31 32. K ITSDE M ONTAJES E LECTRNICOSenerga que se requiere para encender la lmpara o unFigura 6arreglo 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 aImagen del kit de su vez un cortocircuito hacia la batera del vehculo. Ycomponentes necesariopara armar el dimmerpor 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 - CermicoFicha Tcnica del Kit C2 0,01F - CermicoD1 Led verde de 5 mmQ1 TIP120 Transistor Darlington NPNNombre del Kit: VariosDimmer de 12V para el Bornes tipo Header, fusible para vehculo de 2A(recomendado), placa de circuito impreso, gabineteTablero del Autopara montaje, cables, estao, etc.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 32 CLUB SABER ELECTRNICA 33. ICA-010: P ROTECCIN M AGNTICA PARA P UERTAS Y V ENTANAS 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. Figura 1switch 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 circuito que se describe es el de un sensor queEl reed switch lo conectamos en serie con el resis-se instala, ya sea en aquella puerta o ventana que nin-tor R1 para formar los siguientes estados:guna persona sin autorizacin alguna debe abrir. Y Si el imn se encuentra cerca del reed switch seque sea accionada una seal de alarma tanto sonoraproducir un voltaje diferente de 0V.como audible cuando ocurra la apertura. Si el imn se aleja del reed switch se producirEste circuito de proteccin basa su operacin enun voltaje igual a 0V.un interruptor que se abre o cierra cuando est pre-Estas respuestas son aprovechadas para energi-sente un campo magntico, por lo que tambin se re-zar un relevador a travs del transistor Q1 (2N2222),quiere el uso de un imn.esto es, si el imn est cerca del reed switch se acti-Cuando la ventana o puerta tiene que ser abierta,var el relevador RL1 y en caso contrario se desener-el circuito cuenta con un selector que activa o desac-gizar.tiva la alarma.De igual manera la respuesta del reed switch seEl circuito de proteccin magntica se encuentrahace llegar al amplificador operacional identificado co-dividido en tres partes fundamentales para la ejecu-mo IC1 (LM311), el cual se encuentra configurado co-cin de su trabajo, las cuales se describen a continua-cin.La primera parte est integrada bsicamente porFigura 2un 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 reedCLUB SABER ELECTRNICA 33 34. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS Figura 3mo 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- Figura 4lidad 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 suSi por alguna razn se requiere abrir la puerta ovez activa al zumbador piezoelctrico BZ1, originando ventana que se encuentra protegida, se cuenta con ununa seal audible de alarma.selector identificado como JP4, con el cual utilizando34 CLUB SABER ELECTRNICA 35. P ROTECCIN M AGNTICA PARA P UERTAS Y V ENTANAS Figura 5Ficha Tcnica del KitNombre del Kit:Proteccin Magntica paraPuertas y VentanasClave:ICA-010Tipo:un jumper se puede activar o desactivar la alarma. Re-tomando la forma de operar del relevador RL1, seSistemas de Seguridad,mencion anteriormente que si el imn se encuentraAlarmas, Bricolagecerca del reed switch el RL1 se activa, por lo que si esnecesario del relevador, se pueden tomar sus contac-Precio sugerido de la placa de circuito impre-tos para enviar la seal de alarma a distancia a algnso: Argentina: $ 4, Mxico: $ 30 M.N. Otrospanel. Aqu se sugiere que sea utilizado el contac-Pases: U$S 3to normalmente abierto del relevador para producirPrecio sugerido del kit para armar: Argentina:una seal de alarma confiable.$ 13, Mxico: $ 110 M.N. Otros Pases: U$S 7Por ltimo, cabe mencionar que el circuito de protec-Precio sugerido del kit armado: Argentina:cin magntica puede ser energizado con valores de$21, Mxico: $ 170 M.N. Otros Pases: U$S 9voltaje 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 que R5 - 8.2K 1/2 Wattpuede soportar la bobina del relevador. Como se trata C1 - 0.01Fde un sistema de seguridad, se recomienda la utiliza- C2 - 0.1Fcin de una batera para que se d el respaldo de ener- Q1 - Transistor 2N2222ga, en caso de que sta se ausente.D1 - Diodo 1N4001D2 - Led Rojo Lista de MaterialesBZ1 - Zumbador Piezoelctrico IC1 - LM311RL1 - Relevador IC2 - NE555Reed switch R1, R3, R6 - 390 1/2WattVarios R2, R4 - 3.3K 1/2Watt Bornes de conexin, Circuito impreso e Imn. CLUB SABER ELECTRNICA 35 36. A TR-0001 - A TR-0002 Q UARK P RO 2C ARGADOR U NIVERSAL DE PIC SY M EMORIAS EEPROMHemos desarrollado un prototipo econmico, pero han sido de mucha utilidad, este nuevo prototipo lesde alto desempeo para programar PICs. El circuitopermitir programar PICs ms poderosos como elest basado en el hardware del programador JDM y en PIC16F873 (de 28 pins), el PIC16F874 (de 40 pins) oel software de IC-PROG, realizando las modificaciones pics mejorados como el PIC16F627.y adiciones necesarias para hacerlo tan funcional co-Existen en Internet muchos programadores de picsmo los programadores profesionales con muy bajo cos-de uso libre, como el JDM, el TAIT, el PROPIC 2 y elto. TAFE, 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 deuna fuente de 5 volt para alimentarlo (Vdd) y otra fuen- INTRODUCCION te de 13 volt para programar o quemar el PIC (Vpp)lo que implica que debemos tener dos fuentes de volta-En Saber Electrnica se ha publicado el cargadorje para realizar la operacin, lo que de entrada nos ele-NOPPP y el QUARK PIC BASIC entre otras, sin em- vara el costo.bargo, desarrollamos este prototipo para usuarios deEn el JDM (vase www.jdm.homepage.dk) cabepics ms exigentes. Si bien los cargadores publicados destacar lo ingenioso del diseo ya que emplea los Figura 136 CLUB SABER ELECTRNICA 37. Q UARK P RO 2 - C ARGADORDEPIC SY EEPROM circuito donde Figura 2opera y el cual se disea con un conector especialmente destinado pa- ra la progra- macin, este programador o cargador de PICs no fun- ciona ya que la tierra del circuito no escompatible con la tierra flotante de nuestro programa-dor. Para tal caso, se supone que los que realizan este ti-voltajes disponibles del puerto serie de la computadora po de programacin se dedican profesionalmente a ello,para que, mediante un arreglo con diodos y capacitoresy por ende contarn tambin con un programador pro-(llmese multiplicador de tensin integrado por D3, D4, fesional que tenga sus propias fuentes de alimentacin.D5, D6, C1 Y C2) se puedan obtener los ms de 13VCabe recordar que el objetivo principal de nuestronecesarios para programar cualquier PIC. Esto nos prototipo es que sea econmico, fcil de usar y confia-ofrece una gran ventaja, ya que no requerimos fuente de ble.alimentacin externa alguna, convirtiendo el programa- En la figura 1 se muestra el diagrama esquemticodor en un circuito parsito que en nuestro caso se ali- del programador JDM. En la figura 2 se muestra en cir-menta del puerto serie de la computadora, logrando ascuito impreso sugerido.abatir el costo ms alto que representan las fuentes dealimentacin. Por qu utilizar el programa IC-PROG?Otra ventaja que ofrece este programador es que noCon el mismo criterio que seleccionamos el hard-requerimos de un limitador de corriente para el caso de ware (programador JDM), seleccionamos el softwareinsertar un PIC daado, ya que el circuito RS232 del(IC-PROG), basados en el que fuera ms compatible. Elpuerto serie de la PC tiene su propio limitador de co-IC-PROG ofrece varias ventajas: La primera es que esrriente. Sin embargo, no podemos tener toda la gloria,dentro de su men ofrece opciones importantes como laya que para los que se dedican a la programacin in si-posibilidad de seleccionar el puerto a utilizar, as comotu, es decir, los que programan los PICs en el mismoel 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 a las aportaciones de muchos cola- boradores de todo el mundo, est traducido a varios idiomas y ter- cero es que es compatible con la mayora de los sistemas operati- vos de la PC, adems que con frecuencia estn disponibles de manera gratuita versiones actua- lizadas (vase www.ic-prog- .com). En la figura 3 se muestra el ambiente de trabajo de este Figura 3programa. Si usted ha trabajado con ambientes de programas di- ferentes, podr observar que el ambiente del IC-Prog dispone de herramientas de trabajo muy completas. CLUB SABER ELECTRNICA 37 38. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSFigura 4 EL PROGRAMADOR QUARK PRO 2 Para cargar un programa en un microcontroladorPIC se requiere de una serie de parmetros bsicos asaber: Figura 6 VDD = Voltaje de alimentacin de 5V VSS = Referencia de tierra del circuito VPP = Voltaje de programacin de 14V PGD = Datos de programacin PGC = Pulsos de reloj para la sincronizacinEn 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 el Figura 7proceso de grabacin o lectura del PIC, as como elLED L2 para indicar que el circuito se encuentra ali-38 CLUB SABER ELECTRNICA 39. Q UARK P RO 2 - C ARGADOR DE PIC S Y EEPROMmentado, 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.Figura 5 USO DEL IC- PROGUna 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- Figura 8grama (figura 8) que le permitir abrir di-rectamente en programa cuando lo deseeCLUB SABER ELECTRNICA39 40. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOSutilizar. Al ejecutar este cono aparecer una ventanadel programa (figura 3). Ahora solo queda probar suproyecto. Conecte al puerto serial de su PC el progra-Ficha Tcnica del Kitmador y el led rojo (L2) deber encender. Seleccionecualquier dispositivo y elija la opcin programar, eje-cute y observe el led verde (L1). Este deber encenderNombre del Kit:conforme se lleve a cabo el proceso. Si todo va bien: Quark Pro 2felicidades!, su proyecto funciona. Si tiene algn pro-blema o duda, por favor escriba a [email protected] y con gusto lo ayudaremos.Clave: Si lo prefiere puede solicitar el montaje completo ATR-0001 - ATR-0002armado o el kit para que Ud. lo arme, los cuales se pro-veen con el instructivo de trabajo y un CD completsi-Tipo:mo, con un Curso de Microcontroladores PIC, variosprototipos completos, un curso de programacin, unUtilidad Prctica, Servicemontn de programas, un clip completo en VCD, ade-ms incluimos la ltima versin del programa de desa- Precio sugerido de la placa de circuito impre-rrollo para PICS MPLAB de Microchip, a entornos de so: Argentina: $15, Mxico: $50 M.N. OtrosDesarrollo (MPLAB, MPASM, etc.) y gran cantidad dePases: U$S 7aplicaciones. Precio sugerido del kit para armar: Argentina:$60, Mxico: $260 M.N. Otros Pases: U$S 30Lista de Materiales Precio sugerido del kit armado: Argentina:U1 - Base (zcalo) para CI de 8 pins$ 70, Mxico: $290 M.N. Otros Pases: U$S 35U2 - Base para CI de 18 pinsU3 - Base para CI de 28 pins (usar 2 bases de 14pins) R3 - Resistencia de 1.5kU4 - Base para CI de 40 pins R4 - Resistencia de 1kDB9 - Conector DB9 hembra R5 - Resistencia de 2.7kDI, D2, D3, D4 - Diodo 1N4148 L1 - Diodo Led verde y L2 - Diodo Led rojoD5 - Diodo zener de 5.1V 1WD6 - Diodo zener de 8.2V 1WVariosQ1, Q2 - Transistor BC547CPlacas de circuito impreso, gabinete para montaje,Q3 - Transistor BC557Cestao, #cable de red de computadoras tipo PC para elC1, C2 - Electrolticos de 1000F x 25Vconector DB9, conector macho y hembra DB9 para co-C3, C4 - Cermicos de 0.001Fnectar a la PC, etc.R1 - Resistencia de 100k#El cable est incluido en el kit armado o paraR2 - Resistencia de 10karmar.40 CLUB SABER ELECTRNICA 41. A MPLIFICADOR DE A UDIO DEICA- AMEC:20W CON E CUALIZADORPresentamos el montaje de un amplificador de au-rificando cmo vara la salida en la bocina (con la ayu-dio de 20W con ecualizador, publicado en la revista da de un osciloscopio) cuando se accionan los controlesElectrnica en Accin, que es utilizado en los Talleres del ecualizador.de Armado de Prototipos que se desarrollan en diferen- El amplificador de este proyecto presenta una po-tes pases, con entrada libre para lectores de Sabertencia de salida de 20W y posee un ecualizador de 5Electrnica, en el marco del Club SE. bandas que permite el control de tonos a gusto del ope-rador. Posee pocos componentes perifricos y puede ar-marse en versin estreo con slo duplicar las placas decircuito impreso. La potencia de salida de este amplificador es de20W IHF por canal, lo que est bien cercano a muchosaparatos comerciales, que no siempre anuncian poten-cias reales y no poseen la misma calidad o recursos deecualizacin. El amplificador de potencia est, en realidad, cons-tituido por dos amplificadores en puente, siendo cadaamplificador, a su vez, constituido bsicamente por uncircuito integrado TDA2002, tres capacitores y cuatroresistores. Como el disipador de calor, usado para losEn el taller Anlisis y Armado de un AmplificadorTDA2002, en este montaje, posee una superficie de di-de Audio con Ecualizador, los asistentes aprenden el sipacin suficiente para evitar el calentamiento indebi-funcionamiento de un amplificador de audio multiuso do de los mismos, podemos tambin tener la seguridadcon excelentes caractersticas y una potencia de salida de que el hecho de estarlos usando para obtener una po-de 20watt. En la prctica, los asistentes evaluarn eltencia bien cercana a la mxima especificada, no repre-prototipo con seales provenientes de un generador, ve- senta ningn riesgo de daar estos circuitos integrados. Figura 1CLUB SABER ELECTRNICA41 42. K ITS DE M ONTAJES E LECTRNICOS Figura 2La sensibilidad del TDA2002 es muy buena. Es necesa-ilustracin de la placa de circuito impreso, con los de-ria una seal de amplitud igual a 125mV en la entrada talles de las conexiones externas, est formada sola-del circuito integrado (pin) para que obtengamos en sumente por un cable; eso ocurre porque la otra terminalsalida la mxima potencia. Se opt por un tipo de ecua- es la tierra de la alimentacin, y no habra, necesidad delizacin que usar controles de tonalidad pasivos.usar dos cables para el mismo propsito.El circuito completo del amplificador ecualizador Generalmente los amplificadores ecualizadores,aparece en la figura 1. El diseo de la placa de circuito principalmente los de fabricacin comercial, poseenimpreso puede verse en la figura 2 (est en dos partes).una llave conecta desconecta que cuando se la colocaEs importante observar (y respetar) que los termina-en la posicin de desconectar, adems la alimentacinles de salida del amplificador en puente son siempredel circuito, conecta los parlantes directamente a laaislados de tierra, por el hecho de que esta salida es lo fuente de audio (o sea, la radio o pasacintas que estabaque podemos llamar salida balanceada. conectado a la entrada del circuito) para que pueda te-La entrada de audio, como podemos observar en laner dos opciones en el modo de or en el sonido. Si bien42 CLUB SABER ELECTRNICA 43. A MPLIFICADORDE A UDIO DE 20WCONE CUALIZADORaqu no se encuentra, nada impide que use tal sistemaen la conmutacin de parlantes, si lo juzga necesario.Los asistentes a estos talleres pueden adquirir losmateriales del taller consistentes en: Ficha Tcnica del Kit1) Video VCD: Manejo del Multmetro y del Osci-Nombre del Kit:loscopio, de una hora quince minutos de duracin.2) CD Interactivo Multimedia que contiene: a) Li-Amplificador de Audio debro: Amplificadores de Audio; b) Libro: Manejo del20W con EcualizadorMultmetro, c) Libro: Manejo del Osciloscopio; d) Li-bro Servicio a Equipos Electrnicos, e) 150 ProyectosElectrnicos, f) Manual Interactivo de componentesClave:con caractersticas y reemplazos de 96.000 elementos, ICA-AMECg) Programa para convertir su PC en Generador deFunciones, h) Programa para convertir su PC en osci-Tipo:loscopio.3) Kit completo para armarse un amplific