FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

RUEDA DE LA FORTUNA

La finalidad de este proyecto se basa en estudiar y conocer el comportamiento de los circuitos digitales, el cual proporciona una forma de recreación ó entretenimiento didáctico para el uso práctico de cualquier tipo de persona.

El circuito de la rueda de la fortuna está diseñado con integrados digitales CMOS. La simulación de la circunferencia que gira está implementada por 10 diodos LED, tres de color blanco, tres verdes y tres rojos, los cuales se numeran del 0 al 9.

La persona que haga uso de la ruleta de la fortuna, oprimirá el interruptor (S1), para dar inicio al juego, a partir de ese momento los diodos LED se iluminan secuencialmente, a alta velocidad e irá decreciendo conforme pasa el tiempo hasta detenerse al azar en uno de los diodos, luego después de aproximadamente 20 segundos el LED se apagará, y el circuito de la rueda de la fortuna quedará lista para nuevamente usarse.

El circuito de la Rueda de la fortuna funciona cuando se acciona el interruptor (S1), este hace que la corriente fluya y cambie lentamente, el cual está integrado por los inversores CMOS 4069.

La frecuencia de la fluidez de la corriente está controlada por el nivel de voltaje que está presente en los pines del capacitor (C1), este se carga rápidamente con el voltaje de la fuente de alimentación cuando se pulsa el interruptor (S1), luego se descargará lentamente a atreves de R5, con esto la frecuencia varía proporcionalmente de alto a bajo, hasta que ya no hay más corriente fluyendo. Dicha corriente que fluye, del CMOS 4069, está conectada a la entrada de un contador de décadas 4017 (IC2), el cual se encarga de controlar el encendido secuencial de los diodos LED.

Se incluye un amplificador de audio para darle cierto efecto al juego, cada vez que un LED encienda, se emitirá un sonido.

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CIRCUITO DE RUEDA DE LA DORTUNA

COMPONENTES DEL CIRCUITO Y SU PRECIO

PRECIOB1 BATERIA DE 9V $ 30.00C1 CAPACITOR DE DISCO DE 0,01 MF, 50V $ 3.00C2 CAPACITOR ELECTROLITICO DE 200 MF, 16V $ 5.00C3 CAPACITOR ELECTROLITICO DE 1MF, 16V $ 1.00C4 CAPACITOR ELECTROLITICO DE 3,3 MF, 16V $ 3.00D1 DIODO DE SILICIO 1N914 $ 3.00IC1 SEIS INVERSORES CMOS 4069 $ 5.00IC2 CONTADOR DECODIFICADOR DECADA CMOS CL 4017 $ 7.00LED 1 a LED 10 DIODOS EMISORES DE LUZ $ 1 0.00Q1, Q2 TRANSISTORES NPN 2N2222 $ 2.00RI RESISTOR DE 100 K Ω, ¼ W $ 1.00R2 RESISTOR DE 470 K Ω, ¼ W $ 2.00R3 RESISTOR DE 3,3 M Ω, ¼ W $ 1.00R4, R6, R7 RESISTORES DE 10K Ω, ¼ W $ 5.00R5 RESISTOR DE 1M Ω, ¼ W $ 1.00S1 CONMUTADOR DE PULSADOR NORMALMENTE ABIERTO $ 8.00SPK1 ALTAVOZ DE 8 Ω $ 11.00

COMPONENTES ADISIONALES

PLACA FENOLICA $ 38.00PROTOBOARD $ 98.00PIN SOKCETS $ 10.00

TOTAL $244.00

FUINCIONAMIENTO DE LO COMPONENTES.

BATERIA*Alimentará la energía necesaria en el circuito.

CAPACITOR DE DISCO*Sirve para limitar cualquier cambio de voltaje.

CAPACITOR ELECTROLITICO *Efectuará el retardo, ya sea el de salida o de entrada, se puede variar el retardo del encendido de LED, cambiado el cambiando el capacitor.

DIODO DE SILICIO 1N914*Es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

INVERSORES CMOS 4069*La finalidad de este integrado es invertir la entrada, de modo que si en una puerta se tiene un nivel alto, a la salida habrá un nivel bajo, y viceversa.

CONTADOR DECODIFICADOR DECADA CMOS CL 4017*Se trata de un contador con 10 salidas. Puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.

DIODOS EMISORES DE LUZ*Es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz.

TRANSISTORES NPN 2N2222* Funciona como un interruptor que modula y controla la corriente que se le está aplicando desde la batería.RESISTORES* Es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión.

CONMUTADOR DE PULSADOR NORMALMENTE ABIERTO*Componente que abre o cierra la fluidez de corriente eléctrica en un circuito.

ALTAVOZ DE 8 Ω*Dispositivo que emite sonidos.

DESARROLLO DE EL PROYECTO

Para realizar nuestra rueda de la fortuna debemos de seguir exactamente el circuito y utilizar los componentes correctos para su elaboración, ya que si no se cumple con esto, podría complicarnos el funcionamiento del circuito, y podría dañar algunos elementos.

Primero separamos y preparamos los elementos que usaremos en el circuito, para no confundir unos con otros, después iniciamos, con ayuda del circuito, a instalar los elementos en el protoboard, conectamos primero el interruptor seguido de los capacitores, después empezamos a conectar el diodo, y los resistores correspondientes en su lugar, como lo indica en el circuito, conectamos los pines de los inversores del CMOS 4069, después la salida de esté, se conecta al CMOS 4017, que a la vez, este mismo se conecta a los 10 diodos LED, la salida de estos, se conectaran a transistores 2N2222, y por último el altavoz. Tenemos que tomar en cuenta que es muy importante conectar a tierra los componentes, y que cada pin este bien conectado a la protoboard. Comprobamos que todos los componentes estén bien conectados, procedemos a conectar la batería, en este caso la de 9v, y verificamos que esté completamente cargada y que sus conexiones se encuentren en estado óptimo, después presionamos el interruptor para verificar que el circuito funcione correctamente.

Una vez que hayamos verificado que el circuito está en funcionamiento, podemos proceder a soldarlo en una placa fenólica, este procedimiento es de suma importancia, ya que si sucede algún error grave, puede poner en peligro el funcionamiento de todo el circuito, debemos tener mucho cuidado con la cantidad de soldadura que tomamos y tener un buen instrumento para soldar, en este caso mostros usamos un cautín de lápiz.

COMPLICACIONES AL ARMAR EL CIRCUITO

Algunos componentes que especificaba la lista fueron difíciles de conseguir, como por ejemplo, el capacitor de 200 mF, y el inversor CMOS 4069. Lo cuales solo el inversor fue conseguido, mientras que el capacitor electrolítico fue sustituido por uno de 220 mF.

Se complico que los LED no se detenían una vez presionado el interruptor, lo cual la maestra, nos indico que algún cable mal conectado era el responsable de dicho comportamiento, y efectivamente, era un cable que conectamos por error en un lugar equivocado.

También fue complicado soldar la placa fenólica, ya que no contábamos con el suficiente conocimiento, por la que tuvimos que pedir aserias a una persona especializada.

HERRAMIENTAS USADAS EN LA ELABORACION DEL PROYECTO

Pinzas Cónicas Cautín Soldadura Exacto

CONSEJOS PARA LA ELABORACION DE CIRCUITOS

Se recomienda, que antes de crear el prototipo, se haga una simulación con alguna aplicación de computadora, la cual nos facilite la simulación de dicho circuito, ya que puede ser de mucha ayuda, para poder entender cómo funciona. Algunas aplicaciones recomendadas son: Livewire e Isis de Proteos. También se recomienda que antes de ensamblar los componentes, se verifique que estén en orden correcto.

BIBLIOGRAFIA

http://www.tupperbot.es/practicas/digital/3_Simplificacion_de_circuitos.pdfhttp://www.solecmexico.com/electronica/EL_CAPACITOR.pdfhttp://www.clubse.com.ar/DIEGO/NOTAS/2/nota23.htmhttp://www.unicrom.com/Tut_diodo_led.asp