Trabajo Práctico N° 4
Demostración Práctica :
El presente trabajo práctico tiene como objetivo comprender el principio de funcionamiento de un temporizador . Además de calcular / verificar sus parámetro de estabilidad .
Nuestro generador de señal digital será el circuito integrado LM555 que en este caso lo utilizaremos como un monoastable .
Circuito a utilizar
Lista de Componentes
- 1 Capacitor electrolítico de 10 uF
- 1 Capacitor electrolítico de 100 uF
- 2 Capacitor cerámico de 100 nF
- 2 Capacitores cerámicos de 10 nF
- 1 Resistor de 56KΩ y 1 resistor de 1KΩ ( Para obtener Rb )
- 1 Resistor de 27KΩ
- 2 Resistores de 1KΩ ( Rled )
- 1 Resistor de 47 KΩ
- 2 Circuitos integrados LM555
- 1 LED rojo
- 1 Buzzer
- 1 Pulsador NA
- Cable o alambre para conexiónes
1) Calcula un temporizador de 5 segundos usando el circuito integrado LM 555 . Conectale un led a su salida
En este punto del trabajo práctico lo que haremos es calcular un temporizador de 5 segundos . Para ello utilizaremos la siguiente formula que nos dará el correspondiente valor del componente a utilizar en la práctica :
En este punto adoptaremos un valor de capacidad de 100 uF , debido a que existen menos valores comerciales en el mercado de capacitores que de resistencias .
Sabiendo que : t = 1,1 . Ra . C y teniendo como "C" un capacitor de 100 uF despejamos Ra de la siguiente manera :
t = 1,1 . Ra . C
5 Seg = 1,1 . Ra . 100 x 10 ^ -6 F
5 Seg / 1,1 / 100 x 10 ^ -6 F = Ra
2) Verifica su correcto funcionamiento .
En el video que mostraremos a continuación se puede apreciar el correcto funcionamiento de nuestro temporizador calculado previamente
Recordar que el mismo deberá prenderse durante 5 segundos , mediante un pulsador y se deberá alimentar con aproximadamente 5 V ( el valor de la tensión aplicable al componente se encuentra en su datasheet ) .
Video demostrativo:
Nota : Debido a la falta de un pulsador NA , lo que hicimos fue sustituir el mismo por 2 alambres ( recordando que cumplen la misma función )
3) Diseño de la alarma sonora y visual . Utilizando un pulsador
En este tramo de la práctica lo que debemos hacer es diseñar una alarma que sea sonora y visual a la vez .
Para ello debemos utilizar 1 circuito astable , que genere una frecuencia determinada para que oscile el buzzer y el led a la vez .
Por otro lado debemos utilizar otra etapa que será la del monoastable , la cual se encargara de ser el timmer de nuestro circuito ( temporizador de 5 segundos ) .
Lo que haremos a continuación será determinar los correspondientes valores de los componentes de nuestro circuito astable , recordando que el circuito monoastable no sufrirá ninguna modificación .
Teniendo en cuenta las siguientes 2 formulas y utilizando una frecuencia de 2 Hz con un valor de "C" de 100 uF ( el mismo valor que para el calculo del temporizador en el punto 1 ) entonces :
 | ||||
| Formula de Frecuencia de operación |
A continuación mostraremos los etapas de la alarma por separado:
 |
| Circuito Monoastable |
 |
| Circuito Astable |
Los valores calculados de los resistores son : R1 = 27 KΩ , R2 = 56 KΩ , R3 = 10 KΩ
Los valores calculados de los capacitores son : C1 = 10 uF y C2 = 0.1 nF
Aclaraciones :
- Utilizamos un transistor en el circuito ( Q1 ) para asegurarnos que la corriente que circule por el led sea la adecuada . El transistor a utilizar puede ser un BC548 o un BC549
- Colocamos una resistencia de pull down entre la salida del monoastable y la entrada del astable para asegurarnos un 0 lógico respecto de tierra .
Ahora que calculamos correctamente los valores de los componentes , solo nos queda por armar dicho circuito en el protoboard y verificar su correcto funcionamiento .
4) Diseño PCb de la alarma sonora / visual
En este punto del trabajo práctico lo que haremos es realizar el diseño de nuestra alarma sonora con un programa de diseño de circuitos eléctricos ( en nuestro caso usaremos el protel 99 ) .
Recordando que previamente se debe cheqear el correcto funcionamiento de la misma antes de llevarla al diseño PCB
Cabe recordar que para llevar nuesto circuito a un diseño PCB en el protel , primero debemos generar un archivo esquematico ( que será en el cual dibujaremos nuestro circuito) y luego crear el archivo "Netlist" para finalmente comenzar el ruteo de nuestra placa .
A continuación recordaremos como se creaba cada archivo previo al ruteo de la placa en PCB
Crear una documento o archivo Esquemático
Antes de comensar a dibujar nuestro circuito lo primero que , debemos hacer es ajustar el formato de hoja de la siguiente manera:
Menú de opciones Design - Options Standard Style en A4
Por otra parte debemos seleccionar
las librerías correspondientes que usaremos para dibujar nuestro
circuito. Cabe aclarar que en la barra izquierda de nuestra hoja de
diseño , tenemos las librerías que vienen por default con el programa ,
por ejemplo : Miscellaneous Devices.lib
Pero en caso de querer trabajar con otra librería , para
instalarla se la deberá copiar dentro de la carpeta /Program
Files/Design Explorer 99 SE/Library , y pulsando la opción Add/Remove
seleccionarla y agregarla al proyecto . En nuestro caso
nosotros trabajamos únicamente con librerías que nos suministraron los
docentes del laboratorio
( Lib_Pcb_11V1A.Ddb y Lib_SCH_11_V1A.Ddb )
Crear el archivo Netlist
El archivo Netlist ( Es aquel documento fundamental para la creación de nuestros circuitos ) , debido a que es el encargado de realizar automaticamente la conexión de cada uno de los componentes , como lo indica el documento esquemático creado anteriormente
Para aplicarlo se debe: Ir a la barra de menú , seleccionar Design y allí la opción Create Netlist
Debajo se mostraran las imagenes correspondientes a nuestro diseño ( tanto imágen esquematica como imágen PCB)
 |
| Diseño PCB |
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| Circuito Esquemático |
VISTAS DEL CIRCUITO
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| ATWORK |
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| SERIGRAFIA |
Bibliografia
Para la realización del presente trabajo práctico , utilizamos las páginas y textos que daremos a conocer a continuación :
- Pagina de Internet : http://es.wikipedia.org
- Pagina de Internet : http://www.unicrom.com
- Revista / Fascìculo Electrónica enciclopedia práctica
Conclusiones
En este trabajo práctico observamos el funcionamiento / característica de un circuito monoastable y medimos / verificamos sus parámetros .
Para realizar las debidas mediciones utilizamos el instrumental del laboratorio ( Osciloscopio digital y fuente de alimentación )
Por otra parte conocimos y aprendimos las características y funcionamiento del LM555 ( recordando que lo utilizamos como monoastable en este caso )
Aprendimos las caracterizticas y el uso del buzzer
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