Post on 15-Jul-2022
Introducción electrónica y Arduino
Tercera parte
Plan
★ La idea es presentar una síntesis de los principales elementos de electronica básica y Arduino
★ No vamos a profundizar en cada uno de los componentes electrónicos.
Diagrama
Una batería contiene una o más células electroquímicas en las que las reacciones químicas crean un potencial eléctrico entre dos terminales sumergidos. Este potencial puede descargarse cuando la corriente pasa a través de una carga.
BateriaFuncionamiento
Existen de distintos tipos: • Alcalinas o zinc-carbon • nickel-cadmio (NiCd), Níquel-metal hidruro
(NiMh), iones de litio (Li-ion), polímero de iones de litio
Bateria
Bateria
TipoVoltajea Densidad de energíab Potenciac Eficienciad E/$e Descargaf Ciclosg Vida mediah
(V) (Wh/kg) (Wh/L) (W/kg) (%) (Wh/$) (%/mes) (#) (años)
Plomo y ácido 2.1 30-40 60-75 180 70%-92% 5-8 3%-4% 500-8005-8 (batería de coche), 20 (estacionaria)
Alcalina 1.5 85 250 50 100 % 7.7 <0.3 100-1000 <5
Ni-Hierro 1.2 50 100 65 % 5-7.36 20%-40% 50+
Ni-Cadmio 1.2 40-60 50-150 150 70%-90% 20 % 1500
NiMH 1.2 30-80 140-300 250-1000 66 % 1.37 20 % 1000
Ni-zinc 1.7 60 170 900 2-3.3 100-500
ion Li 3.6 160 270 1800 100 % 2.8-57 5%-10% 1200 2-3
polímeros Li 3.7 130-200 300 3000+ 100 % 2.8-5.0 500~1000 2-3
LiFePO4 3.25 80-120 1708 1400 0.7-3.0 2000+9
Tabla de tecnologías usadas en las baterías y pilas recargables
¿Cual es más eficiente?
Bateria
Cable Puente (jumper wire)
Un cable puente para prototipos (o simplemente puente para prototipos), es un cable con un conector en cada punta (o a veces sin ellos), que se usa normalmente para interconectar entre sí los componentes en una placa de pruebas.
FUSIBLE
Un fusible protege un circuito eléctrico o dispositivo de la corriente excesiva cuando un elemento metálico dentro de él se funde para crear un circuito abierto. Cuando una corriente elevada funde un fusible, se dice que lo hace estallar o disparar.
Diagrama
Fusible de autos
Fusibles
Botones
Un pulsador contiene al menos dos contactos que se cierran o se abren al pulsar el botón. Por lo general, un resorte restaura el botón a su posición original cuando se libera la presión externa.
Boton Sección transversalDiagrama
interruptor (switch)
Un interruptor contiene al menos dos contactos, que se cierran o abren cuando una palanca o pomo externo se mueve o gira.
Ejemplos
Método II
Método I
Diagrama
Interruptor rotativo
Un interruptor rotativo hace una conexión eléctrica entre un rotor, montado en un eje que es girado por una perilla, y uno de dos o más contactos estacionarios. Tradicionalmente, era el componente elegido para seleccionar las ondas de un receptor de radio o los canales de transmisión en un televisor.
Diagrama
EjemplosFuncionamiento
Relé
Un relé permite que una señal o pulso de electricidad encienda (o apague) un flujo separado de electricidad. A menudo, un relé utiliza un voltaje bajo o una corriente baja para controlar un voltaje más alto y/o una corriente más alta. La señal de bajo voltaje/intensidad baja puede ser iniciada por un interruptor relativamente pequeño y económico, y puede ser llevada al relé por un cable relativamente barato y de calibre pequeño, en cuyo punto el relé controla una corriente más grande cerca de la carga.
Diagrama
Ejemplos
Un relé contiene una bobina, una armadura y al menos un par de contactos. La corriente fluye a través de la bobina, que funciona como un electroimán y genera un campo magnético. Esto tira de la armadura, que a menudo tiene la forma de un soporte pivotante que cierra (o abre) los contactos.
La gran ventaja de los relés electromagnéticos es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control.
Relé - Utilidad
Resistencia
Una resistencia es uno de los componentes fundamentales de la electrónica. Su propósito es impedir un flujo de corriente e imponer una reducción de voltaje. Consiste en dos alambres o conductores unidos en extremos o lados opuestos de un conductor eléctrico relativamente pobre, cuya resistencia se mide en ohmios, representado universalmente por el símbolo griego omega Ω
Diagrama
Ejemplos
Resistencia - Utilidades
★ Limitar la tasa de carga de un capacitor
★ Proporcionar voltaje de control apropiado a semiconductores tales como transistores bipolares
★ Proteger LEDs u otros semiconductores de corriente excesiva
★ Ajustar o limitar la respuesta de frecuencia en un circuito de audio (en conjunto con otros componentes)
★ Tirar hacia arriba o tirar hacia abajo el voltaje en el pin de entrada de un chip lógico digital.
★ Controlar un voltaje en un punto de un circuito. En esta última aplicación, se pueden colocar dos resistencias en serie para crear un divisor de voltaje.
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stencia
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Tolerancia (+-)
20% 10% 5%
Valo
res
esta
ndar
de
resi
sten
cia
Resistencia - Tolerancia
1K - 5%
1.05K - 1%
Resistencia - Valores
Tolerancia
Ejemplos
Potenciometro
Cuando se aplica un voltaje a través de un potenciómetro, puede entregar una fracción variable de ese voltaje. A menudo se utiliza para ajustar la sensibilidad, el equilibrio, la entrada o la salida, especialmente en equipos de audio y sensores como detectores de movimiento.
Ejemplos
Diagrama
Condensador
Un condensador conectado a través de una fuente de alimentación de DC acumulará una carga, que luego persiste después de desconectar la fuente. De esta manera, el condensador almacena (y luego puede descargar) energía como una pequeña batería recargable. La velocidad de carga y descarga es extremadamente rápida, pero puede ser limitada por una resistencia en serie, lo que permite que el condensador pueda ser utilizado como un componente de temporización en muchos circuitos electrónicos.
Electroliticos CerámicosDiagrama
Un condensador también puede ser usado para bloquear corriente continua mientras pasa por pulsos, o "ruido" eléctrico, o corriente alterna, o señales de audio, u otras formas de onda. Esta capacidad le permite alisar el voltaje de salida proporcionado por las fuentes de alimentación; eliminar picos de señales que de otro modo tenderían a causar disparos espurias de componentes en circuitos digitales; ajustar la respuesta de frecuencia de un circuito de audio; o acoplar componentes o elementos de circuito separados que deben ser protegidos de la transmisión de corriente continua.
Condensador
Funcionamiento
Inductor
Un inductor es una bobina que induce un campo magnético en sí mismo o en un núcleo como resultado de la corriente que pasa a través de la bobina. Puede ser utilizado en circuitos para bloquear o remodelar la corriente AC o una gama de frecuencias AC, y en esta función puede "sintonizar" un simple receptor de radio o varios tipos de osciladores. También puede proteger equipos sensibles contra picos de voltaje destructivos.
Diagrama Ejemplos
Transformadores: AC-AC
Un transformador requiere una entrada de corriente alterna (AC). Transforma el voltaje de entrada en uno o más voltajes de salida que pueden ser mayores o menores.
DiagramaEjemplo
Transformadores: AC-DC
Una fuente de alimentación AC-DC convierte la corriente alterna (AC) en la corriente continua (DC) que la mayoría de los dispositivos electrónicos requieren, generalmente a un voltaje más bajo. Por lo tanto, a pesar de su nombre, una fuente de alimentación requiere un suministro externo de energía para funcionar.
1. Un transformador de potencia reduce la entrada de AC en AC de bajo voltaje.
2. Un rectificador convierte la AC en DC sin alisar. 3. Un regulador de voltaje, en conjunto con uno o
más condensadores, controla el voltaje DC, lo suaviza y elimina transientes. El regulador es bien conocido como regulador de voltaje lineal porque contiene uno o más transistores, que funcionan en modo lineal, es decir, respondiendo linealmente a las fluctuaciones de la corriente base, a un nivel de saturación inferior al de los mismos.
Diagrama
regulador de voltaje
Un regulador de voltaje lineal proporciona una salida de CC fuertemente controlada, que deriva de una entrada de CC no regulada o mal regulada. La salida de CC permanece constante independientemente de la carga del regulador (dentro de los límites especificados). Es un componente económico, sencillo y extremadamente robusto.
Arduino
Arduino es una plataforma de computación física de código abierto para crear objetos interactivos que se encuentren solos o que colaboran con el software en su ordenador
https://www.arduino.cc
Arduino se compone de dos partes: (i) la placa Arduino, que es la pieza de hardware donde se trabaja y (ii) el entorno de desarrollo integrado Arduino (IDE en ingles) que es el software en donde crearemos “sketch” que cargaremos en la placa.
Arduino
•Alimentación desde el puerto USB del computador •14 pines digitales I/O1 (pin 0-13) •6 pines análogos de entrada (pin 0-5) •6 pines análogos de salida (pin 3,5,6,9,10 y 11)
1 I/O = Input/Output - Entrada/Salida
Arduino Uno hardware
La version del IDE para cada plataforma se puede descargar de:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Conexiones