alarma despertadora
TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACION.
ESCUELA DE CIENCIAS EXACTAS
CARRERA:
INFORMÁTICA.
ASIGNATURA:
SISTEMAS DIGITALES.
DOCENTE:
JUAN CARLOS ROJAS
TEMA:
IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS DIGITALES PARA LA EDUCACION.
INTEGRANTES:
BONIFAS ESTEFANIA RIVAS DANIELA
Semestre
MARZO - AGOSTO 2013
INTRODUCCION:
Dentro de la educación se debe tomar en cuenta los circuitos digitales, cabe destacar que en la actualidad la tecnología es de suma importancia para la educación, Por lo tanto es indispensable fomentar la creatividad mediante el desarrollo de pequeños proyectos innovadores mediantes los cuales el estudiante pueda estar relacionado con la elaboración de estos circuitos. Es por eso que hemos decidido construir una alarma, en la cual despierte el interés al estudiante, y con ello motivar a la puntualidad que puede adquirir con el uso de esta.
Para destacar el proyecto, simplemente debemos conectar la batería y la alarma sonara debido al contacto con la luz solar y al ocultar de la luz solar perderá su sonido.
OBJETIVO GENERAL.
Lograr que los estudiantes aprendan todo lo relacionado con circuitos mediante la manipulación con diversos componentes que intervienen en estos.
OBJETIVO ESPECIFICO.
Mostrar el funcionamiento de la alarma a los estudiantes para una mejor comprensión de su elaboración.
Mostrar los componentes que intervienen en el circuito.
MARCO TEORICO:
Componentes a Utilizar:
Protoboard
1 parlante
1 foto celda
1 circuito integrado 555
1 transistor NPN 2N3904
1 conector para batería de 9 voltios
1 condensador de 0.1uF (104)
1 resistencia de 2.2K 1/4W
1 resistencia de 220 ohmios 1/4W
1 resistencia de 10 ohmios 1/2 W
Protoboard.
Es un dispositivo muy utilizado para probar circuitos electrónicos. Tiene la ventaja de que
permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar soldaduras.
Los únicos elementos que no se pueden conectar a la protoboard son elementos que tienen
terminales muy gruesos. Estos elementos se conectan normalmente sin problemas en forma
externa con ayuda de cables o “lagartos”.
Estructura del protoboard:
Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:
A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar
los circuitos integrados.
B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las
líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de
acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se
conecta aquí.
C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen
según las líneas rosas.
Recomendaciones al utilizar el protoboard: A continuación veremos una serie de consejos
útiles pero no esenciales.
Recomendaciones al utilizar el protoboard: A continuación veremos una serie de consejos
útiles pero no esenciales.
1.- Hacer las siguientes conexiones:
Esta conexión nos sirve para que ambos pares de buses conduzcan corriente al
agregarles una fuente de poder, así es más fácil manipular los circuitos integrados.
Algunos protoboards tienen separada la parte media de los buses, es por eso que se
realiza esta conexión para darle continuidad a la corriente.
2.- Coloca los circuitos integrados en una sola dirección, de derecha a izquierda o
viceversa.
3.- Evita el cableado aéreo (A), resulta confuso en circuitos complejos. Un cableado
ordenado (B) mejora la comprensión y portabilidad.
Parlante.
Convierten las ondas eléctricas en energía mecánica y esta se
convierte en energía acústica. Más técnicamente, es
un transductor electro acústico que convierte una señal eléctrica
en sonido.
El parlante se mueve de acuerdo a las variaciones de una señal eléctrica y causa ondas de
sonido que se propagan por un medio, como el aire o el agua.
Foto celda.
Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad
de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica
o resistor dependiente de la luz.Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas.
Características:
Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico.
Un foto resistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de
cadmio.
Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos
por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía
para saltar la banda de conducción.
El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal
modo que disminuye la resistencia.
Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz
brillante.
La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo,
diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a
oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las
que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el
orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se
filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo
fluorescente alimentado por corriente alterna).
En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es
importante.
Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como
por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas
de encendido y apagado del alumbrado de calles.
Circuito integrado 555.
Los circuitos integrados o chips son dispositivos que contienen una gran cantidad de
componentes electrónicos (diodos, transistores, resistencias, etc.) de muy pequeño tamaños y
conectados entre sí. De esta forma se ahorra espacio y se reduce la posibilidad de error en las
conexiones.
Los circuitos integrados más populares, aparte de los microprocesadores de los ordenadores,
son los llamados 555, que se usan como Temporizadores para regular luces intermitentes, etc.
Cada circuito integrado tiene su simbología. Por lo general se representan mediante una
simple caja con el número de terminales que tengan; dentro de la caja se escribe alguna
indicación sobre el tipo de circuito del que se trata.
El 555 es un integrado muy útil, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de
estas modalidades es la del multivibrador estable, para lo cual el circuito oscila a una
frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos.
GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.
Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de
retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre
cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso
debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se
quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.
Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador,
ya sea que esté conectado como monoestable, estable u otro. Cuando la salida es alta, el
voltaje será el voltaje de alimentación (Vic) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede
obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reste (normalmente la 4).
Reste (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla
de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a
Vic para evitar que el 555 se "resetee".
Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de
controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vic (en la práctica
como Vic -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los
tiempos en que la salida es multivibrador estable y como multivibrador monoestable.
Puede también configurarse para por ejemplo generar formas de onda tipo Rampa.
Utilización:
Este circuito es un "Temer de precisión", en sus orígenes se presentó como un circuito de
retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como osciladores
estables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose unas
temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de
temperatura.
Sus características más destacables son:
Temporización desde microsegundos hasta horas.
Modos de funcionamiento:
Monoestable.
Estable.
Aplicaciones:
Temporizador.
Oscilador.
Divisor de frecuencia.
Modulador de frecuencia.
Generador de señales triangulares.
Transistor NPN 2N3904.
Es uno de los más comunes Transistores NPN generalmente usado para amplificación.
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones
de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
Los transistores son semiconductores que constan de 3 terminales: emisor, colector y base.
Aquí tienes imágenes de transistores.
En una de ellas, puedes ver a qué patilla corresponde cada terminal. Hay diferentes tipos de
transistores, pero en este curso sólo estudiaremos los bipolares. Dentro de ellos, según como
sea la conexión de sus componentes, hay dos tipos, los NPN y los PNP. Se simbolizan de la
siguiente manera:
NPN PNP
Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose
como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de
portadores de carga.
Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
Colector, de extensión mucho mayor.
CARACTERISTICAS:
El funcionamiento del transistor depende de la cantidad de corriente que pase por su
base.
El transistor trabaja en conmutación cuando puede pasar de corte a saturación según
la cantidad de corriente que reciba por su base.
Cuando el transistor se comporta como un amplificador y conduce parcialmente
decimos que trabaja en la zona activa.
Conector para batería de 9 voltios.- Sirve para trasportar la energía al circuito.
Batería.
Son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad.
Las baterías, por medio de una reacción química producen, en su terminal negativo, una gran
cantidad de electrones (que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se produce una
gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva).
Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará que por éste circule una corriente
de electrones que saldrán del terminal negativo de la batería, (debido a que éstos se repelen
entre si y repelen también a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se
dirijan al terminal positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a través del circuito
al que está conectado. De esta manera se produce la corriente eléctrica.
Condensador de 0.1uF.
Este es un capacitor muy común de 0.1uF. Utilizado en todo tipo de aplicaciones para
desacoplar circuitos integrados de sus fuentes de alimentación.
Su espaciamiento estándar de 0.1" los convierte en candidatos perfectos para realizar
prototipos en protoboard o tarjetas perforadas. Su especificación es de 50V.
Funcionamiento:
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre
esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o
capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo
1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de
1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:
En donde:
: Capacitancia
: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa
positiva o la de la negativa, ya que
Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.
Resistencias.
Medida de su oposición al paso de la corriente.
Símbolo:
Código de colores:
El código de colores sirve para designar los ohmios que tiene cada resistencia.
Cada banda tiene un número y un color en total hay cuatro bandas.
La 1º y 2º bandas designan con sus colores las dos primeras cifras de su valor.
La 3º equivale al número de ceros que tiene la cifra.
El 4º designa la tolerancia en % de la desviación del valor real sobre el teórico.
Tolerancia:
la tolerancia de una resistencia es un dato que nos dice que tanto (en porcentaje) puede variar
el valor de la resistencia (hacia arriba o hacia abajo) de su valor indicado.
Circuito Esquemático.
Este circuito activa un sonido cuando la luz recae sobre la foto celda.
Circuito Pictórico.
Explicación:
La alarma despertadora genera un sonido audible solo cuando la luz incide su fotocelda. En la
obscuridad permanece silencioso. La intensidad del sonido, también depende de la intensidad
de la luz incidente en la fotocelda. Por lo tanto, puede producir efectos sonoros interesantes,
sombreando la fotocelda con su mano.
Para operar el despertador, conecte la batería. El circuito de este dispositivo consiste del
temporalizador 555 como un reloj. Genera un señal de audio, teniendo una frecuencia
dependiendo de la intensidad de luz incidente en al fotocelda. Al señal de audio, es generada
por el 555, y es amplificada por el transistor Q1, y luego reproducida por el parlante (timbre).
CONCLUSIÓN:
En conclusión el proyecto nos ayudara a fomentar la creatividad en los estudiantes mediante
el desarrollo de pequeños proyectos, así como la elaboración de una alarma en la cual cause
interés en los estudiantes es por eso que al mostrar el circuito deberemos ir mostrando la
funcionalidad que tiene cada uno de los componentes para que la alarma funcione. La alarma
nos sirve para varias funcionalidades como dispositivo de alertar al captar luz del lugar donde
se encuentra como por ejemplo una luz de una ventana entre otros.
BIBLIOGRAFIA.
Laboratorio de ciencia electrónica de CEKIT, Mister electrónica.
NETGRAFIA.
http://alarmadespertadora10.blogspot.com/
http://www.youtube.com/watch?v=PlIrujtgfnM.