Encendido y Apagado de Luces to Sendlast

ENCENDIDO Y APAGADO DE LUCES CONTROLADO POR JAVA

1. OBJETIVO El objetivo de este proyecto es el de aplicar nuestros conocimientos en programacin con Java en un campo practico que seria para nuestro caso el encendido y apagado de luces a escala ; con esto tambin probamos la utilidad del programa aprendido durante el transcurso de semestre. 2. MARCO TEORICO

PUERTO PARALELO Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un perifrico, cuya principal caracterstica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una va fsica para cada bit de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar tambin perifricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatizacin. El cable paralelo es el conector fsico entre el puerto paralelo y el dispositivo perifrico. En un puerto paralelo habr una serie de bits de control en vas aparte que irn en ambos sentidos por caminos distintos. Puerto paralelo Centronics

PROYECTO DE COMPUTACION

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Conector de puerto paralelo tipo Centronics El puerto paralelo ms conocido es el puerto de impresora (que cumplen ms o menos la norma IEEE 1284, tambin denominados tipo Centronics) que destaca por su sencillez y que transmite 98 bits. Esta interfaz es capaz de enviar caracteres a la impresora de forma paralelo. Cada carcter est codificado en un byte, del cual cada bit se transmite por un terminal diferente. Existen otros terminales que conectan ordenador e impresora, que sirven para intercambiar informacin de control y de estado, a fin de implementar un sencillo protocolo. Para realizar esta interfaz, los PCs disponen de unos elementos hardware especficos, denominados puertos de impresora o tambin puertos paralelos. En un PC pueden instalarse varios de estos puertos que se distinguen entre s con los nombres LPT1, LPT2 y LPT3 (en algunos casos tambin LPT4). Todos ellos son idnticos, salvo que tienen asignadas diferentes direcciones en el mapa de entrada/salida. Se ha utilizado principalmente para conectar impresoras, pero tambin ha sido usado para programadores EPROM, escneres, interfaces de red Ethernet a 10 Mb, unidades ZIP, SuperDisk y para comunicacin entre dos PC (MS-DOS trajo en las versiones 5.0 ROM a 6.22 un programa para soportar esas transferencias). Las caractersticas elctricas son:

Tensin de nivel alto: 3,3 o 5 V. Tensin de nivel bajo: 0 V. Intensidad de salida mxima: 2,6 mA. Intensidad de entrada mxima: 24 Ma

Descripcin del conector fsico La conexin del puerto paralelo al mundo exterior se realiza mediante un conector hembra DB25. Observando el conector de frente y con la parte que tiene mayor nmero de pines hacia arriba, se numera de derecha a izquierda y de arriba a abajo, del 1 al 13 (arriba) y del 14 al 25 (abajo).


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Este conector: est formado por 17 lneas de seales y 8 lneas de tierra. Las lneas de seales estn formadas por tres grupos: 4 Lneas de control,5 Lneas de estado, 8 Lneas de datos.

8 lneas (pines) son para salida de datos (bits de DATOS). Sus valores son nicamente modificables a travs de software, y van del pin 2 al pin 9 . 5 lneas son de entrada de datos (bits de ESTADO), nicamente modificables a travs del hardware externo. Estos pines son: 11, 10, 12, 13 y 15, del ms al menos significativo.

4 lneas son de control (bits de CONTROL), numerados del ms significativo al menos: 17, 16, 14 y 1. Habitualmente son salidas, aunque se pueden utilizar tambin como entradas y, por tanto, se pueden modificar tanto por software como por hardware.

las lneas de la 18 a la 25 son la tierra

LED Un diodo LED, acrnimo ingls de dispositivo semiconductor que Light-Emitting Diode (diodo emisor de luz) es un decir, con diferentes

emite luz poli cromtica, es

longitudes de onda, cuando se polariza en directa y es atravesado por la corriente elctrica. El color depende del material semiconductor empleado en la construccin del diodo, pudiendo variar desde el ultravioleta, pasando por el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, recibiendo stos ltimos la denominacin de diodos IRED (Infra-Red Emitting Diode).


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El funcionamiento fsico consiste en que, un electrn pasa de la banda de conduccin a la de valencia, perdiendo energa. Esta energa se manifiesta en forma de un fotn desprendido, con una amplitud, una direccin y una fase aleatoria. El dispositivo semiconductor est comnmente encapsulado en una cubierta de es slo por

plstico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente lmparas incandescentes. Aunque el razones estticas, ya que ello no influye en el color de atraviesa el LED; el voltaje de

se emplean en las

plstico puede estar coloreado, la luz emitida.

Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse

bien la corriente que

operacin va desde 1,5 hasta 2,2 voltios

aproximadamente, y la gama de intensidades que debe circular por l va desde 10 hasta 20 mA en los diodos de color rojo, y de 20 a 40 mA para los otros LEDs. El primer diodo LED que emita en el espectro visible fue desarrollado por el ingeniero de General Electric Nick Holonyak en 1962.

Tecnologa LED/OLED En corriente contnua (DC), todos los diodos emiten una cierta cantidad de radiacin cuando los pares electrn-hueco se recombinan, es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conduccin (de mayor energa) a la banda de valencia (de menor energa). Indudablemente, la frecuencia de la radiacin emitida y, por ende, su color, depender de la altura de la banda prohibida (diferencias de energa entre las bandas PROYECTO DE COMPUTACION ELT-256

de conduccin y valencia), es decir, de los

materiales

empleados. Los diodos

convencionales, de silicio o germanio, emiten radiacin infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales para evitar que la radiacin emitida sea especiales pueden conseguirse geometras material reabsorbida por el longitudes de onda visibles. Los diodos LED e IRED, adems tienen circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.

Conexin La diferencia de potencial vara de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada. En trminos generales puede considerarse: Rojo = 1,6 V Rojo alta luminosidad = 1,9v Amarillo = 1,7 V a 2V Verde = 2,4 V Naranja = 2,4 V Blanco brillante= 3,4 V Azul = 3,4 V Azul 430nm= 4,6 V Luego mediante la ley de Ohm, puede calcularse el resistor adecuado para la tensin de la fuente que utilicemos.

El trmino I en la frmula se refiere al valor de corriente para la intensidad de luminosa que necesitamos. Lo comn es de 10 a 20mA. un valor superior puede quemar el LED. Cabe recordar que tambin pueden conectarse varios en serie, sumndose las PROYECTO DE COMPUTACION ELT-256

diferencias de potencial en cada uno.

A nodo B Ctodo 1 Lente/encapsulado epxico 2 Contacto metlico 3 Cavidad reflectora 4 Terminacin del semiconductor 5 Yunque 6 Plaqueta 7 8 Borde plano

PROTOBOARD Una placa de pruebas, tambin conocida como protoboard o breadboard, es una placa de uso genrico reutilizable o semipermanente, usado para construir prototipos de circuitos electrnicos con o sin soldadura. Normalmente se utilizan para la realizacin de pruebas experimentales. Adems de los protoboard plsticos, libres de soldadura, tambin existen en el mercado otros modelos de placas de prueba.


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Patrn tpico de disposicin de las lminas de material conductor en un protoboard. Protoboard o head of chala: Es en la actualidad una de las placas de prueba ms usadas. Est compuesta por bloques de plstico perforados y numerosas lminas delgadas, de una aleacin de cobre, estao y fsforo, que unen dichas perforaciones, creando una serie de lneas de conduccin paralelas. Las lneas se cortan en la parte central del bloque de plstico para garantizar que dispositivos en circuitos integrados tipo DIP (Dual Inline Packages) puedan ser insertados perpendicularmente a las lneas de conductores. En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y mantener en su lugar las tiras metlicas. Debido a las caractersticas de capacitancia (de 2 a 30 pF por punto de contacto) y resistencia que suelen tener los protoboard estn confinados a trabajar a relativamente baja frecuencia (inferior a 10 20 MHz, dependiendo del tipo y calidad de los componentes electrnicos utilizados). Los dems componentes electrnicos pueden ser montados sobre perforaciones adyacentes que no compartan la tira o lnea conductora e interconectados a otros dispositivos usando cables, usualmente unifilares. Uniendo dos o ms protoboard es posible ensamblar complejos prototipos electrnicos que cuenten con decenas o cientos de componentes. El nombre protoboard es una contraccin de los vocablos ingleses prototype board y es el trmino que se ha difundido ampliamente en los pases de habla hispana. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce como breadboard.


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RESISTENCIAS Se denomina resistencia o resistor (en lenguaje tcnico) al componente

electrnico diseado

para introducir una resistencia elctrica determinada entre dos

puntos de un circuito. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., las resistencias se emplean para producir calor aprovechando el Efecto Joule. Es frecuente utilizar la palabra resistor como sinnimo de resistencia. La corriente mxima de una resistencia viene condicionada por la mxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del dimetro sin que sea necesaria otra indicacin. Los valores ms corrientes son 0.25 W, 0.5 W y 1 W.

3. MATERIALES

a) 4 leds de diferentes colores b) 1 Protoboard c) Puerto paralelo d) 4 resistencias de 240 ohmios e) Programa en Java 4. PROCEDIMIENTO Lo primero que vamos a ver es el armado del circuito:


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DIAGRAMA DEL CIRCUITO

Donde dice "Pin puerto paralelo" puede ser cualquier Pin del 2 al 9. No olvidar hacer una conexin al pin 25 que es tierra El circuito consiste en un led con una resistencia, la resistencia se usa para limitar la intensidad y no pedir ms de la que el puerto paralelo es capaz de dar (5 mA). Cuando se active el pin el led se encender. En este proyecto lo que se quiere mostrar es como, con un circuito, se puede

controlar mediante la computadora un grupo de LEDs los que se van a encender en una secuencia que nosotros vamos a controlar con un pequeo programa escrito en el lenguaje de programacin Java. El circuito que se va armar ser montado sobre una plaqueta, la cual conduce la corriente elctrica, llamada protoboard. El objetivo es controlar los diodos LEDs con la computadora, esto es encenderlos y apagarlos segn como queramos. Para controlar un circuito externo con la computadora se usar el puerto paralelo de ella, para conectar el puerto con el circuito se necesitar el cable paralelo o conector DB-25. El paso siguiente es soldar cable fino UTP a los pines internos del conector. PROYECTO DE COMPUTACION ELT-256

Como los pines estn numerados del nmero 1 al 25, solo usaremos los pines numerados del 2 al 9, tambin se tiene que soldar un cable al pin 25 (que es el pin de masa o tierra elctrica) para tener una descarga a tierra comn, para nuestro circuito y la computadora. Una vez construido el cable se lo puede conectar al protoboard. Solo se deben usar cuatro entradas y cuatro salidas, ya que son solo cuatro LEDs los que controlamos. Las cuatro salidas estn conectadas por medio de una resistencia limitadora de corriente a un LED cada una. Estas resistencias son de un valor de 240 ohm . El programa para controlar nuestros leds sera :

import parport.ParallelPort; import java.io.*; public class Led { //-----------------------------------------public static class Aplicacion { private ParallelPort lpt1; public Aplicacion()throws IOException { int pin=0; BufferedReader w=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); lpt1 = new ParallelPort(888); // 0x378 normalmente es utilizado para impresora LPT1 int opcion=0; do { System.out.println("1) Prender PIN 1.");


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System.out.println("2) Prender PIN 2."); System.out.println("3) Prender PIN 3.");

System.out.println("4) Apagar Todas."); System.out.println("5) Prender Todas."); System.out.println("6) Salir."); opcion = Integer.parseInt(w.readLine());

switch(opcion){ case 1 : pin = (int)Math.pow(2,2); try { Thread.sleep(500); } catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

//potencias desde 2 elevado a 0 break;


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case 2 :

pin = (int)Math.pow(2,3); try { Thread.sleep(500); } catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } break; case 3 : pin = (int)Math.pow(2,4); try { Thread.sleep(500); } catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }


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break;

case 4 : pin = 0;//apagar todo break; case 5 : pin = 255; //prender todo break; } lpt1.write(pin);//manda a la impresora }while(opcion!=8); } } //---------------------------------public static void main(String[] args)throws IOException { new Aplicacion(); } }

El programa est hecho para tres leds pero el formato ser el mismo por lo que no ser dificultoso modificarlo para cuatro leds o mas (aunque debido al puerto paralelo que usaremos solo se puede tener un mximo de 8 leds ) como se ver en la prctica.


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El funcionamiento de este programa y circuito necesita que se desbloquee el puerto de la impresora: Paso 1.- Desbloquear el puerto de la impresora. Para desbloquear el puerto de la impresora ingrese al panel de control y haga clic en SISTEMA Y SEGURIDAD

Luego clic en hardware y sonido

Clic en administrador de dispositivos:


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Ahora seleccione puerto de impresora:

Clic al botn derecho del mouse y elegir propiedades:


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En CONFIGURACIN DE PUERTO, seleccione USAR CUALQUIER TIPO DE INTERRUPCIN

ACEPTAR todo y terminar. Con lo que tenemos habilitado el puerto a nivel sistema operativo. Paso 2.- Copiar archivos.- Descargue el archivo comprimido javacomm20-win32-ok.rar , descomprima este archivo e inicie las copia de la siguiente manera. De la carpeta FilecomAPI, copie el archivo parport.dll a la carpeta bin de READY TO PROGRAM.


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Ahora copiar el archivo UserPort.sys a windows

Asegrese de dejar el archivo en el directorio drivers :


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Realice las siguiente copias de los archivos al disco duro: win32com.dll: guardarlo en la carpeta de ..\Java\jdk1.5.0_02\jre\bin javax.comm.properties: copiarlo en la carpeta ..\Java\jdk1.5.0_02\jre\lib comm.jar: copiarlo en la carpeta ..\Java\jdk1.5.0_02\jre\lib\ext

Ejecute el programa User Port:

y clic en aceptar y clic en salir:


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Paso 4.- El ejemplo que controla los led. Descargue el archivo ejemplo_de_los_led.rar y obtendr el cdigo para encender los led, ejecute el programa Led.java utilizando Ready to program. No se olvide que la carpeta parport tiene que estar presente para que funcione el programa.

CIRCUITO ARMADO EN EL PROTOBOARD 5. CONCLUSIONES El proyecto resulto exitoso en todos los sentidos ya que pudimos aplicar nuestros conocimientos; hubo algunas dificultades en el proceso pero fueron superadas,


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AUTORES: KHEYLA GIOVANA VALDIVIA GUTIERREZ VIVIAN GUTIERREZ FLORES CELIA LIMA RAMOS XIMENA GUACHALLA


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