proyecto de swicth electronico 2º semestre mecatronica mecaelectron

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UNIVERSIDAD AUTONOMA “TOMAS FRIAS”FACULTAD DE INGENIERIA TECNOLOGICACARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA

INDICE:

Índice: 1

Título: 2

Antecedentes: 3

Justificación: 4

Problema de investigación: 5

Diseño metodológico: 6 Métodos utilizados: 18

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PROYECTOSWICTH ELECTRONICO

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Antecedentes:

El swicth electrónico es un interruptor como cualquier otro con la diferencia que con este se activa o enciende y apaga cualquier electrodomésticos con solo el sonido , la luz , control remoto o movimiento , básicamente es el clásico interruptor de las cosas automáticas o electrónicas.

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JUSTIFICACION:

Al académico: Con este proyecto – construcción pretendemos que nuestro universitarios de 2º semestre de la F.I.T. profundice en los conceptos y componentes que se han visto de forma práctica y teórica en las unidades de electrónica y que además pongan en prácticas dichos conocimientos mediante el manejo de componentes tecnológicos muy diversos y sea capaz de montar cualquier circuito electrónico

Al social: El grado de pertinencia de la investigación técnica a cada paso que se actualiza la tecnología que es necesario y adecuado conocer la realidad de nuestro futuro en el mundo.

la prioridad es cada paso que damos nosotros la nano- tecnología avanza muchísimo más dentro de la industria ,hospitales, militares, educación y social la necesidad o problemática se enmarca dentro de la nueva tecnología y la investigación propuesta.

A la práctica: El interés que tiene cada universitario en particular es de sacar adelante su proyecto, es decir que lo inspira y motiva a realizar la investigación de la tecnología actual.

En forma práctica y teórica en las unidades de electrónica y que además pongan en prácticas dichos conocimientos que adquirió en el manejo de componentes tecnológicos diversos.

El grado de novedad que tenga la investigación, o su valor teórico y científico- técnico; así como la relevancia para la disciplina o disciplinas que confluyen en el proyecto.

A la económica: Las razones que se requieran sustentar ante cada económica social de cada universitario en la entidad financiera de nuestros padres, en aras de conseguir los recursos necesarios para solventar los costos del proyecto.

Para tal efecto, es necesario conocer con antelación la economía de nuestra familia y los objetivos de la determinada entidad, de tal manera que la investigación que se proponga este en la dirección de las líneas de fomento o de apoyo de nuestros padres, y así tener mayores posibilidades de que el proyecto tenga una buena finalización y logre salir exitoso.

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PROBLEMA DE INVESTIGACION:

Se quiere detectar la iluminación de una habitación de modo que cuando haya luz en dicha habitación, se active un circuito. Éste puede variar según la imaginación de cada grupo de trabajo: puede ser un sencillo montaje que encienda una lámpara o la puesta en marcha del proyecto de la 1ª evaluación.

Lo que quiero hacer es una especie de interruptor pero que en vez de ir de forma manual (pulsando el botón) funcione de manera electrónica (vamos, que se active cuando lleguen a él impulsos eléctricos).Mi idea es hacer luces que se enciendan al ritmo de una música o un simple sonido ejemplo un aplauso; sé que conectándolas a los altavoces funcionan pero solo con led's y pequeñas bombillas. De 220 , 40 watt.

El que quiero usar es un foco a 220v, y por supuesto el equipo de música no tiene potencia suficiente para ello.Si tienes en mente alguna idea alternativa será bien recibida.

Cuando a la LDR no le llega luz, su resistencia es muy alta, provocando que la corriente que llega a la base del primer transistor sea muy baja y no se active el relé. Si iluminamos la LDR

Su resistencia disminuye considerablemente y la corriente que llega a la base de primer transistor es amplificada. Gracias a esto podemos activar el relé.

Un interruptor electrónico es un circuito de mando cuya funcionalidad es la misma que un interruptor clásico, posición ON (cierra el circuito de fuerza y permite el paso de corriente) y posición OFF (circuito de fuerza abierto), pero donde la transición ON / OFF no es mecánica, si no que es controlada por software desde un PC, incrementándose sensiblemente la automatización del sistema. En el equipo experimental implementado, este circuito de mando se utiliza en dos partes distintas: + En la orden de inicio de descarga eléctrica de la batería de condensadores. Al cerrar el interruptor electrónico desde software, se cierra el circuito de control del dispositivo de descarga eléctrica, generándose la orden de inicio de descarga (señal activa en la puerta de los dos tiristores de salida)

En este proyecto. Vamos a construir un dispositivo que nos ayuda a realizar algunas tareas de una manera más sencilla y divertida. Se trata de un interruptor activado por sonido. El cual permite conectar o desconectar a distancia equipos de baja potencia como lámparas, motoras, televisores, radios, equipos de sonido. Mediante ruidos producidos por palmas, voces, golpes, chasquidos y otras fuentes sonoras.Las cargas a manejar deben trabajar con 220 VAC. Y no deben exceder a 500W.

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El circuito de control opera con una fuente de alimentación regulable. La etapa de potencia esta internamente conectada a la línea de alimentación de corriente alterna. El usuario solamente tiene que enchufar la carga al sistema proporcionar las protecciones adecuadas y aplaudir o producir un sonido en las vecindades del interruptor para activar o desactivar la carga, el dispositivo es muy práctico para encender las luces o la radio en la oscuridad y si no se posee un control remoto, prender o pagar la televisión desde su cama o su silla puede ser de gran ayuda para personas incapacitadas.

Parte Práctica o Descripción de FuncionesEste circuito que hemos denominado interruptor por sonido estará alimentado por una tensión de 9 voltios y tendrá la función de encender y apagar la luz del baño, evitando el contacto de las manos con el el interruptor de las luz, para así poder evitar futuros accidentes al tratar de prender y apagar la luz con la manos mojadas.El paso de estado a otro (de encendido a apagado) se produce por un fuerte ruido producido en este caso por un aplauso, así será posible poner en marcha las funciones a distancia ya que el aplauso es recogido por una sensible cápsula de micro.Para aumentar la intensidad del ruido se monta un slip-flop (CD 4013) en el que el umbral se regulara por un potenciómetro. Cuando se sobre pasa el umbral, el slip-flop conmuta el otro estado.

DISEÑO METODOLOGICO:

Parte Teórica o Análisis de Componentes

74LS73 FLIP FLOP

El corazón de una memoria son los Flip Flops, este circuito es una combinación de compuertas lógicas, A diferencia de las características de las compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos que podemos manipular con reglas preestablecidas por el circuito mismo.

Los Flip-Flop o Biestable, como también se le conoce, son circuitos secuénciales constituidos por puertas lógicas capaces de almacenar un bit, que es la información binaria más elemental.

Existe una gran variedad de biestables, los cuales se clasifican en:

Asíncronos: R-S ; J-K ; T

Síncronos: Activados por Nivel: R-S ; J-K ; D

Activados por Flanco: Edgetriggered y Master-Slave (maestro-esclavo) R-S; D ; J-K ; T .( en este caso solo veremos el Master-Slave)

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIT

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Esta es la representación general par un Flip Flop (comúnmente llamado "FF")

Los FF pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas que realice, y tiene dos salidas:

Las salidas de los FF sólo pueden tener dos estados (binario) y siempre tienen valores contrarios, como podemos ver en la siguiente tabla:

Las entradas de un FF obligan a las salidas a conmutar hacia uno u otro estado o hacer "flip flop" (Término anglosajón), más adelante explicaremos cómo interactúan las entradas con las salidas para lograr los efectos característicos de cada FF.

El FF también es conocido como:

"Registro Básico" término utilizado para la forma más sencilla de un FF.

"Multivibrador Biestable" término pocas veces utilizado para describir a un FF.

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zocalo 14 dip

es una forma de encapsulamiento, común en la construcción de circuitos integrados.

La forma DIP consiste en un bloque con dos hileras paralelas de pines; la cantidad de estos depende de cada circuito. Por la posición y espaciamiento entre pines, los circuitos DIP son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas o placas de pruebas(protoboard). Concretamente, la separación estándar entre dos pines o terminales es de 0,1 pulgadas (2,54 mm).

La nomenclatura normal para designarlos es «DIPn», donde “n” es el número de pines totales del circuito. Por ejemplo, un circuito integrado DIP16 tiene 16 pines, con 8 en cada fila.

Dada la actual tendencia a tener circuitos con un nivel cada vez más alto de integración, los paquetes DIP están siendo sustituidos en la industria por encapsulados de tecnología de montaje superficial, conocida por las siglas SMT (Surface-Mount Technology) o SMD (Surface-Mount Device). Estos últimos tienen un diseño mucho más adecuado para circuitos con un alto número de patas, mientras que los DIP, raras veces se encuentran en presentaciones de más de 40 patas.

NE555

El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete. Introducido en 1971 porSignetics, el 555 sigue siendo de uso

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generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y la estabilidad. Muchas empresas los fabrican en versión de transistores bipolares y también en CMOS de baja potencia. A partir de 2003, se estimaba que mil millones de unidades se fabricaban cada año. Este circuito suele ser utilizado para trabajos sencillos como trabajos escolares, debido a su bajo costo y facilidad de trabajar con el.

zocalo 8 dip

Es una forma de encapsulamiento, común en la construcción de circuitos integrados.

La forma DIP consiste en un bloque con dos hileras paralelas de pines; la cantidad de estos depende de cada circuito. Por la posición y espaciamiento entre pines, los circuitos DIP son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas o placas de pruebas(protoboard). Concretamente, la separación estándar entre dos pines o terminales es de 0,1 pulgadas (2,54 mm).

La nomenclatura normal para designarlos es «DIPn», donde “n” es el número de pines totales del circuito. Por ejemplo, un circuito integrado DIP8 tiene 8 pines, con 4 en cada fila.

Dada la actual tendencia a tener circuitos con un nivel cada vez más alto de integración, los paquetes DIP están siendo sustituidos en la industria por encapsulados de tecnología de montaje superficial, conocida por las siglas SMT (Surface-Mount Technology) o SMD (Surface-Mount Device). Estos últimos tienen un diseño mucho más adecuado para circuitos con un alto número de patas, mientras que los DIP, raras veces se encuentran en presentaciones de más de 40 patas.

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DIODO 1N4007

Estudiaremos la hoja de características del diodo 1N4001, un diodo rectificador empleado en fuentes de alimentación (circuitos que convierten una tensión alterna en una tensión continua).

La serie de diodos del 1N4001 al 1N4007 son siete diodos que tienen las mismas características con polarización directa, pero en polarización inversa sus características son distintas.

Primeramente analizaremos las "Limitaciones máximas" que son estas:

Estos tres valores especifican la ruptura en ciertas condiciones de funcionamiento. Lo importante es saber que la tensión de ruptura para el diodo es de 50 V, independientemente de cómo se use el diodo. Esta ruptura se produce por la avalancha y en el 1N4001 esta ruptura es normalmente destructiva.

Corriente máxima con polarización directa

Un dato interesante es la corriente media con polarización directa, que aparece así en la hoja de características:

Indica que el 1N4001 puede soportar hasta 1 A con polarización directa cuando se le emplea como rectificador. Esto es, 1 A es el nivel de corriente con polarización directa para el cual el diodo se quema debido a una disipación excesiva de potencia. Un diseño fiable, con factor de seguridad 1, debe garantizar que la corriente con polarización directa sea menor de 0,5 A en cualquier condición de funcionamiento.

Los estudios de las averías de los dispositivos muestran que la vida de éstos es tanto más corta cuanto más cerca trabajen de las limitaciones máximas. Por esta razón, algunos diseñadores emplean factores de seguridad hasta de 10:1, para 1N4001 será de 0,1 A o menos.

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Caída de tensión con polarización directa

Otro dato importante es la caída de tensión con polarización directa:

Estos valores están medidos en alterna, y por ello aparece la palabra instantáneo en la especificación. El 1N4001 tiene una caída de tensión típica con polarización directa de 0,93 V cuando la corriente es de 1 A y la temperatura de la unión es de 25 ºC.

Corriente inversa máxima

En esta tabla esta la corriente con polarización inversa a la tensión continua indicada (50 V para un 1N4001).

Esta corriente inversa incluye la corriente producida térmicamente y la corriente de fugas superficial. De esto deducimos que la temperatura puede ser importante a la hora del diseño, ya que un diseño basado en una corriente inversa de 0,05 mA trabajará muy bien a 25 ºC con un 1N4001 típico, pero puede fallar si tiene que funcionar en medios donde la temperatura de la unión alcance los 100 ºC.

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REGULADOR LM7805

el 7805 entrega 5V de corriente continua. El encapsulado en el que usualmente se lo utiliza es el TO220, aunque también se lo encuentra en encapsulados pequeños de montaje superficial y en encapsulados grandes y metálicos como el TO3.

La tensión de alimentación debe ser un poco más de 2 voltios superior a la tensión que entrega el regulador y menor a 35V. Usualmente, el modelo estándar (TO220) soportacorrientes de hasta 1 A aunque hay diversos modelos en el mercado con corrientes que van desde los 0,1A. El dispositivo posee como protección un limitador de corriente por cortocircuito, y además, otro limitador por temperatura que puede reducir el nivel de corriente. Estos integrados son fabricados por numerosas compañías, entre las que se encuentran National Semiconductor, Fairchild Semiconductor y ST Microelectronics.

El ejemplar más conocido de esta serie de reguladores es el 7805, al proveer 5V lo hace sumamente útil para alimentar dispositivos TTL.

LED

Un led1 (del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: ‘diodo emisor de luz’; el plural aceptado por la RAE es ledes2 ) es uncomponente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz.

os ledes se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.

Debido a su capacidad de operación a altas frecuencias, son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones y control. Los ledes infrarrojos también se

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usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo equipos de audio y video.

Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:

La pata más larga siempre va a ser el ánodo.3

En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano. Dentro del led, la plaqueta indica el ánodo. Se puede reconocer porque es más

pequeña que el yunque, que indica el cátodo.La excelente variedad de colores en que se producen los ledes ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electrónicas de texto monocromáticas, bicolores, tricolores y RGB (pantallas a todo color) con la habilidad de reproducción de vídeo para fines publicitarios, informativos o para señalización.

Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 1 mm2), y se pueden usar componentes ópticos integrados para formar su patrón de radiación. Comienza a lucir con una tensión de unos 2 Voltios

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PULSADOR CON RETENCION DE 6 PINES

Lo más simple usa llaves tipo pulsador como las que traen las licuadoras, cuando oprimes una la otra sale, en el rubro de audio se usan mucho.Cualquier casa de electrónica tiene. También estan los microrelés, por ejemplo el modelo ML2RC3 de Metaltex aún que este es de 24v los hay para 12v y 6V, lo otro es con temporizadores, por ejemplo el circuito integrado NE555, fácil de hacer, bajo costo y por último están los microcontroladores. En cuanto al CI555, existen miles de alternativas de montaje y aplicaciones, busca en google. Espero te sirva las ideas. Saludos.

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dada la necesidad de manejar "aplicaciones diferentes" solamente podes optar por utilizar reles para hacer el trabajo de conexion/desconexion. la idea que se me ocurre es:

Para esas lamparas que se prenden y apagan en correspondencia con el estado del pulsador, usar reles comunes con la tension de bobina correspondiente, como ya has visto. Para esas lamparas que tienen que tener "retencion" podes usar un rele biestable (los reles comunes son monoestables porque tienen un solo estado estable que es el de apagado, los biestables al recibir un pulso en la bobina cambian de un estado a otro, por eso se dice que tienen dos estados estables)

CONDENSADOR ELECTROLÍTICO

Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna.

Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia.

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CONDENSADOR CERÁMICO

Para conocer la función del condensador cerámico en un circuito se debe partir de la idea de que la denominación cerámico de un condensador solo nos dice el tipo de material con que está fabricado su elemento dieléctrico, lo cual es factible para fabricar esos condensadores con bajos medidas de faradios, del orden de los nano y pico faradios para ser usados en señales de alta frecuencia. Se debe hablar de las funciones de los condensadores cerámicos y no de una sola pues el condensador cerámico cumple varias funciones en los circuitos electrónicos que sin esos elementos pasivos sería muy difícil lograr dado su principio físico de acumular cargas eléctricas como una aplicación positiva de la electricidad estática.

POTENCIÓMETRO

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar laintensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan losreostatos, que pueden disipar más potencia.

Existen dos tipos de potenciómetros:

Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.

Potenciómetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.

Potenciómetros rotatorios multivuelta utilizados en electrónica. Estos potenciómetros permiten un mejor ajuste que los rotatorios normales.

Potenciómetros deslizantes.

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Según su aplicación se distinguen varios tipos:

Potenciómetros de Mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.

Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

Según la ley de variación de la resistencia :

RESISTENCIA

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemánGeorg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).

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Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia"

EL TRANSISTOR TIP41

El Transistor TIP41 es un transistor de potencia, para bajas frecuencias.

Descripción

Es un transistor bipolar NPN, fabricado de silicio, con excelentes características, lo podemos encontrar en diversas versiones, cuyo sufijo indica la tensión máxima entre colector y emisor. Su par complementario es el Transistor TIP42.

La principal aplicación de transistor como interruptor es en los circuitos e integrados lógicos, allí se mantienen trabajando los transistores entre corte o en saturación, en otro campo se aplican para activar y desactivar relés, en este caso como la carga es inductiva (bobina del relé) al pasar el transistor de saturación a corte se presenta la "patada inductiva" que al ser repetitiva quema el transistor se debe hacer una protección con un diodo en una aplicación llamada diodo volante

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METODOS UTILIZADOS:

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