Cargador Portátil de Dispositivos USB(Universal Serial Bus)

SALOMÓN VILLEGAS 20101190

JUAN CARLOS JIMÉNEZ 2010119031

PAOLA CARO 20101190

HACKERMAN TOLOZA 20101190

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERA ELECTRÓNICA

FACULTAD DE INGENIERIA

LIC. BETTY ESPINEL

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA

18/05/2010

INTRODUCCIÓN

Los puertos USB han sido en la última década un común denominador en cuanto a transferencia de datos y almacenamiento de archivos que se ha difundido masivamente a través de la informática y la tecnología. Estos además de servir para el paso y transporte de de información, han sido adaptados para recibir, almacenar y proveer energía.

Este proyecto consiste en manufacturar un cargador portátil, con materiales de fácil acceso, apto para la carga de todo tipo de dispositivos con puerto de entrada/salida USB que nos libre de las limitaciones de una toma de corriente común.

Objetivos

A través de este proyecto queremos dar a conocer un dispositivo de gran utilidad y practicidad simple, reducido en tamaño y versátil, que presenta varios usos de la tecnología hoy en día, además la importancia que tiene el adecuado desempeño de este tipo de tecnología para las actividades cotidianas y ahorro de energía.

Justificación

Como hemos explicado antes, los puertos USB son un medio masificado de transferencia de datos usados comúnmente por electrónicos. Debido a esto, un cargador portátil con tal función, significaría una herramienta muy útil y practica hacia la carga del alta gamma de dispositivos electrónicos que existen hoy en día. Viendo esto, se cayó en cuenta de que un cargador adaptado especialmente par puertos de este tipo, significaría energía práctica, rápida y asequible, la que podría ser subministrada a una gran variedad de artefactos electrónicos. Además de esto, el proyecto se rige de la idea de practicidad, ahorro y eficiencia de energía que tanto necesitamos en la vida contemporánea.

Antecedentes

Este proyecto surgió a partir de la idea de llevar una fuente de poder USB a cualquier lugar, sin la necesidad de corriente común, como la de un cargador USB de toma de corriente o de las mismos tipos de puertos que se encuentran en cualquier computador, haciendo así estos tipo de conexiones, más eficientes y móviles.

Se investigo a profundidad cómo funcionaban estas tecnologías en la informática. Se observo que era un sistema de mediana complejidad, pero se encontró una forma, mediante materiales asequibles, como manufacturar un cargador portátil, compacto, poco complejo, y muy fácil de usar.

También se investigo la manera de cómo se podría elaborar a través de un sistema sencillo de circuitos, con materiales electrónicos como: resistores, reguladores, LEDs, baterías, una conexión USB, algo de alambres y un compartimiento.

Adicionalmente, se buscaron los tipos de voltajes, flujos de corriente y energías para cumplir el funcionamiento armonioso del artefacto.

Materiales:

MultimetroAspiradora de SoldaduraSoldador

Bateria de 9v

Cable de Cobre

Soldadura

Pasta para soldar

Silicona termodisipadora

Puerto USB

Regulador de 5V (7805) Resistor (168-320 Ohm)

LED (1.8V)

Clip de Bateria

Cable de Datos

Mp4, iPod ,PSP

Descripcion de Materiales:

Soldador : Un soldador es una herramienta de mano más comúnmente usado en la soldadura. Proporciona calor para derretir la soldadura Así que puede desembocar en la unión entre dos piezas.

Aspiradora de Soldadura: El liquid paper en electrónicos, sirve, ajunto con el soldador, corregir soldaduras erróneas o excesos de la misma.

Multimetro: Un multímetro o un multiprobador, también conocida como voltio / metro ohm o VOM, es un instrumento de medición electrónico que combina varias funciones en una unidad de medida.Un multímetro típico puede incluir características tales como la capacidad de medir tensión, corriente y resistencia. Hay dos categorías de multímetros, multímetros analógicos y multímetros digitales (DMM a menudo abreviado o multímetro.)

Bateria de 9v: pilas 9v se utilizan comúnmente en las radios a transistores de bolsillo, detectores de humo, alarmas de monóxido de carbono, las unidades de guitarra efecto, y los controladores de los vehículos controlados por radio. También se utilizan como energía de reserva para mantener la hora en relojes digitales y relojes de alarma.

Silicona Termodisipadora: es una sustancia fluida, inicialmente con propiedades semejantes a la grasa, lo que aumenta la conductividad térmica de una interfaz térmica mediante la compensación de las superficies irregulares de los componentes. En electrónica, se utiliza a menudo para ayudar a la disipación térmica de un componente a través de un disipador de calor.

Soldadura: es la union de aleación de metal fusible con un punto de fusión o intervalo de fusión de 90 a 450 grados Celsius (190 a 840 ° F), utilizado en un proceso llamado de soldadura donde se derrite para unirse a superficies metálicas. Es especialmente útil en la electrónica y la fontanería. Las aleaciones que se funden entre los 180 y 190 ° C (360 ° F y 370) son los más comúnmente utilizados. Por definición, las aleaciones de uso con punto de fusión superior a los 450 ° C (840 ° F) se llama soldadura. Soldadura puede contener plomo y / o flujo, pero en muchas aplicaciones de soldadura sin plomo es ahora.

Clip de Bateria: usado para ajuntar la fuente de energía al circuito.

Regulador de 5v: regulador lineal que se usa para contorlar y regular el flujo de voltaje para adquirir lo deseado en este caso un total de 5v.

Procedimiento

Se inicio montando todo los componentes en la protoboard con base de la siguiente prueba que se hizo en el programa Proteus:

En el proceso de montaje, se presentaron algunos incovenientes. Debido a que la protoboard era “virgen” se quebraron muchos de los cables usados para las conexiones al igual con algunas soldaduras, por ejemplo, soldando unas conexiones al interruptor y puerto USB que no se podían probar de manera directa en la protoboard causando que constantemente se quebrantaran.

Asi es como quedo el prototipo del dispositivo planteado en la protoboard el cual tuvimos que modificar y revisar frecuentemente para verificar que los elementos estuvieran correctamente conectados, para que finalmente funcionara eficazmente:

Experiencia:

Al inicio del proyecto nos mostramos confiado por su diseño sencillo y práctica, pero durante el desarrollo nos encontramos con una serie de inconvenientes que pusieron en duda la elaboración, como primero montamos el dispositivo en la protoboard, éste consiste en una fuente de 9v, un regulador de voltaje 7508, dos condensadores una resistencia de 180 ohmios un led y un interruptor. Soldamos a cada componente trozos de cable utp para poderlos probar en la protoboard en el caso del usb hembra hicimos tres extensiones, puesto que unimos los dos pines centrales ya que son para datos. De igual manera procedimos con el interruptor al cual le unimos dos de sus pines, muchas veces nos ocurrió que se nos quebraran esos cablecitos que usamos como extensiones, al parecer eran de mala calidad, tuvimos dificultad para conseguir las herramientas, y las conseguimos por nuestros propios medios. Además nos resultó difícil hacer algunas cosas como cortar la baquela, y hacer las pistas, puesto que no teníamos experiencia en eso. Hicimos varios intentos, tratamos de hacerlo lo mejor posible aunque no quedamos conforme con lo que logramos. Otro inconveniente fue que al principio cuando conectamos el Ipod, éste no cargaba y ensayamos agregándole dos condensadores uno delante del 7508 y otro antes del usb. Hasta que encontramos en la internet, que el circuito estaba correcto pero que debíamos uní los dos pines centrales del usb al negativo del circuito y así lo hicmos. Luego cuando lo conectamos(en protoboard), el ipod mostraba en la pantalla cargando, y supimos que habíamos logrado construir bien el circuito, al final procedimos a hacer el circuito

impreso el cual nos costo mucho trabajo por lo de que teníamos poca experiencia en esta área.

RESUMEN DEL FUNCIONAMENTO DEL DISPOSITIVO

Este cargador USB tiene como base una fuente de energía de 9v (batería) y una salida de la misma a través de un puerto USB (5v), la conexión puede ser directa (aunque suene un poco irracional) pero el riesgo de que se queme o haga un corto con el dispositivo introducido en el, es grande. Para enfrentar esta problemática se la añadió un regulador de voltaje cuya función es de controlar y reducir ese mismo flujo de energía a la cantidad que este permite (de 9v a 5v) para que sea proporcional a la del puerto USB. Adicionalmente, se agrego un LED (1.8v) para indicar y verificar el flujo de energía y un resistor (168 -320ohm), en este caso uno de 168 ohm para evitar que el diodo se queme. Finalmente, se le puso un interruptor para poder controlar ese flujo de energía, el funcionamiento del dispositivo, y conservar su respectiva carga.

Todos estos componentes son asequibles y estan disponibles en la ciudad.

Despues en el programa proteus se monto ese esquema se sacaron las pistas. El problema principal fue ese, al usar los acidos se intentaron numerosas veces, con

todos los intentos fallidos y al final recurrimos a un arcaico metodo que nos enseño un electricista de la armada, que era cortar las pistas a mano y aislarlas. Despues de ese proceso, se soldaron todos los componente y otra vez tuvimos grandes problemas al

hacerlo deibido a la delada capa de cobre que habia, se levantaron las pistas mas finas y se terminaron haciendo algunos puentes para reemplazarlas,. Puede que este

proyecto este hecho muy diferente a los demas, pero aquí provamos lo recursivo que podemos ser con tal de cumplir con esta asignatura. Este fue el proceso el resultado

final de todo este procedimiento: