Saber Electronica 116

7/21/2019 Saber Electronica 116

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PICsSISTEMAS

MICROPROCESADOSPARA CONTROL

ROBOTICA

AVANCESDEL ROBOTCONTROLADO

POR PC

ROBOTICA

AVANCESDEL ROBOTCONTROLADO

POR PC

10 PROYECTOS

DE COLECCION

10 PROYECTOS

DE COLECCION* SONAR MEDIDOR DE DISTANCIA* EXPANSOR DE ESCALA* GENERADOR DE EFECTOS VISUALES* AUTOMATISMOS PARA VENTILADOR* SISTEMA RECORDATORIO ELECTRONICO

* BALIZA CON EFECTOS ESPECIALES* LUZ INTERMITENTE

PARA SISTEMAS DE FRENO* ALARMA UNIVERSAL PROGRAMABLE* CONTROLADOR AUTOMATICO

DE MOTORES* ESTIMULADOR MUSCULAR

* SONAR MEDIDOR DE DISTANCIA* EXPANSOR DE ESCALA* GENERADOR DE EFECTOS VISUALES* AUTOMATISMOS PARA VENTILADOR* SISTEMA RECORDATORIO ELECTRONICO

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PARA SISTEMAS DE FRENO* ALARMA UNIVERSAL PROGRAMABLE* CONTROLADOR AUTOMATICO

DE MOTORES* ESTIMULADOR MUSCULAR

$6.50 / Ao 10 / 1996 / N 116

SABER

ELECTRONICA EDITORIALQUARKISSN: 0328-5073

INSCRIBASE EN LA

BOLSA DE

TRABAJO

INSCRIBASE EN LA

BOLSA DE

TRABAJO

PICsSISTEMAS

MICROPROCESADOSPARA CONTROL

EDICION ARGENTINA


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SECCIONES FIJASDel editor al lector 3

Seccin del lector 70

Fichas de coleccin de Circuitos Prcticos 73

Fichas 79

ARTICULO DE TAPA10 Proyectos de Coleccin: 6

Sonar medidor de distancias 7

Expansor de escalas para instrumentos

de bobina mvil 11

Generador de efectos visuales 14

Automatismos para ventilador 18

Sistema recordatorio electrnico 22

Baliza con efectos visuales 26

Luz intermitente para sistemas de freno 28

Alarma universal programable 32

Controlador automtico de motores 36

Estimulador muscular 40

INFORME ESPECIALRobot controlado por PC 47

ROBOTICAPICs: sistemas microprocesados para

control distribuido en robtica 54

RADIOARMADORTiristores en equipos de comunicaciones 58

VIDEO

Los nuevos modelos de camcorder 96-97(parte 7) 65

EDITORIALQUARK

Ao 10 - N 116

FEBRERO 1997

NUESTRANUESTRA

DI RECCI ONDI RECCI ON

AV. RIVADAVIA2421, P

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TEL. :953-3861

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UNES A VIERNES DE

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YDE14A17HS.


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DEL DIRECTORAL LECTOR

A LA OPINION PUBLICA

La Asociacin Argentina de Editores de Revistas de-

nuncia la flagrante violacin a la vida humana y la libertad

de prensa cometida a travs del asesinato del periodista

Jos Luis Cabezas, perteneciente a la revista Noticias.

Este acto de vandalismo criminal sin precedentes, no

slo por sus consecuencias, sino por el modo en que fue

planeado y ejecutado, afecta las fibras ms ntimas del

cuerpo social y genera el repudio de la comunidad en su

conjunto.

Esta entidad manifiesta sus profundas condolencias

hacia los deudos del periodista asesinado y exhorta a la

sociedad a defender a las instituciones fundamentales de

la Repblica con la esperanza de que quienes ejercen el

periodismo independiente no sufran nuevos martirios, co-

mo ste, que acongoja a todos los argentinos.

Exigimos a las autoridades que pongan todo su em-

peo en llevar a los culpables ante la justicia para que

reciban el castigo que merecen.

Asociacin Argentina de Editores de Revistas

En estos momentos no podemos darle un mensaje "conven-cional". Como comunicador social me veo en la obligacin de luchar

por la libertad de ideas y expresin, siempre que no atenten a la

moral y buenas costumbres. Si la intencin de quienes hacemos

Saber Electrnica es informarlo e impartir conocimientos, no pode-

mos pasar por alto este acto aberrante y repudiable.

E D I C I O N A R G E N T I N A - N 116 FEBRERO DE 1997

Director

Ing. Horacio D. Vallejo

ProduccinPablo M. Dodero

ArteMara A. Alaniz

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechosen castellano de la publicacinmensual SABER ELECTRONICARIVADAVIA2421, Piso 3, OF. 5 - Capital

(1034) TE. 953-3861

Editorial Quark es una Empresa

del Grupo Editorial Betanel

Presidente

Elio Somaschini

Staff

Teresa C. Jara

Hilda B. Jara

Mara Delia Matute

Nstor Tantotero

Distribucin:

Capital

Distribuidora Cancellaro e Hijos SH

301-4942

Interior

Distribuidora Bertrn S.A.C.

Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap.

Uruguay

Berriel y Martnez - Paran 750 - Montevideo -

R.O.U. - TE. 92-0723 y 90-5155

Impresin

Mariano Ms, Buenos Aires, Argentina

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas

firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a

los efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan respons-

abilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin total o

parcial del material contenido en esta revista, as como la indus-

trializacin y/o comercializacin de los aparatos o ideas que

aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones

legales, salvo mediante autorizacin por escrito de la Editorial.

SABER

ELECTRONICAEDICION ARG ENTINA

I ng. Horacio D. Vall ejo


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1 0 PROYECTOSDE COLECCION

El Artculo de Tapa de esta edicin ha sido redactado en base a los

proyectos que han enviado nuestros lectores desde abril de 1996 hasta

diciembre de ese ao. Muchos de los mencionados proyectos son simi-

lares a circuitos publicados con anterioridad, los que poseen sustan-

ciales reformas que permiten desempeos diferentes. Son 10 Proyectos

que se describen a continuacin, bajo la Seccin: "Montajes"

Preparacin y Comentarios: Horacio D. Vallejo

6SABER ELECTRONICA N 116

A R T I C U L O D E TA PA


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La demostracin del principiode funcionamiento del sonar y dela medicin de distancia pormedio de sonidos se puede hacerde manera sencilla en un labora-torio de electrnica que posea unosciloscopio.

El circuito que describo no esnuevo y permite demostrar cmofunciona el sonar (medicin deprofundidad por eco), la medicin

de distancias por pulsos usada enelectrnica industrial, y hasta sepuede extender al radar, que tienecomo diferencia solamente el he-cho de usar ondas de radio y noondas acsticas. Constru el cir-cuito en base a otro del profesorNewton Braga, al que le realic al-gunas modificaciones sencillasque me permitieron obtener

mejores resultados en mis experi-encias caseras.

Como en nuestro proyecto ex-perimental usamos ondas sonorasde pequea potencia, el montajeno es crtico, no ofrece peligros demanipulacin, y adems usa com-ponentes de bajo costo.

Las caractersticas son:

* Alcance: 1 cm a 5 m

* Frecuencia de operacin:entre 20 y 10.000Hz

* Potencia de emisin: infe-rior a 1W

* Tensin de alimentacin:6 a 12V

El sonido se propaga por elaire, en condiciones normales detemperatura y presin, a una ve-

locidad que puede ser aproximadaa 340m/s.

Esto significa que si el sonidopuede ser reflejado en un obstcu-lo, tendremos un retorno que de-morar en llegar a la fuenteemisora un tiempo proporcional ala distancia. Por ejemplo, si el ob-stculo estuviera a 17 m de dis-tancia, el sonido tendr que recor-rer 34 m para ir y volver y tardar

en el trayecto 1/10 de segundo.Si quisiramos usar ondas

sonoras para medir distancias, loque precisamos entonces es undispositivo emisor, un dispositivoque reciba el eco, y algo capaz demedir el tiempo que transcurreentre la emisin y la recepcin.

El emisor para el caso de on-das sonoras es un simple os-

S O N A R

M ED IDO R D E D ISTA N C IA S

V e re m o s e n fo rm a se n - c i lla c m o p o d e m o s m e d i r d i s t a n c i a s p o r m e d i o d e la re fle x i n

d e se a l es , esp ec f i ca - m e n t e s o n i d o s . D e - m ostra m os e n la pr c ti- c a e l p r i n c i p i o d e f u n c i o n a m i e n t o d e l son a r.

Por Walter Luis Nez

M O N TA J E S



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cilador de audio conectado a unamplificador y a un parlante. El

receptor es un micrfono conecta-do a un amplificador, y el disposi-tivo capaz de medir los tiempos esun osciloscopio.

Sin embargo, para poder al-canzar nuestros objetivos, debe-mos hacer algunas considera-ciones tcnicas.

Si trabajamos con una sealsenoidal, la ondulacin que ellarepresenta puede confundirse f-

cilmente con el eco y no ten-dremos definicin en su retorno.Para tener una definicin en el

retorno, precisamos trabajar conpulsos de corta duracin.

De esta forma, en nuestroproyecto tenemos un osciladorque produce, a una cierta frecuen-cia, pulsos de duracin muy cortay que son aplicados al parlante.

De esta forma, estos pulsos

son inicialmente aplicados al os-ciloscopio para dar la referencia a

la cuenta de distancia, o sea, parahacer la marcacin del cero dedistancia.

El pulso se propaga entoncesen la forma de sonido, y al sercaptado de vuelta por el micrfonoes llevado al osciloscopio despusde amplificado, resultando en unpulso de retorno.

La separacin entre el pulsoproducido y el retorno, nos da la

distancia entre el objeto reflector yla fuente de seal.Si el pulso fuera de corta du-

racin, podemos fcilmente distin-guir el pulso reflejado de la sealemitida, lo que no ocurre si el pul-so tuviera una duracin mslarga, cuando puede haber unamezcla del retorno de la seal quetodava est yendo, dificultandomediciones de distancias cortas.

La tasa derepeticin de lospulsos es impor-tante, pues de-termina la ban-da de distanciasque podemosmedir.

Esto debetenerse en cuen-ta, pues el pulsode retorno debeestar presenteen el micrfonoantes de que elpulso siguiente

de envo seaproducido.

De esta for-ma, si los pulsosse produjeranen una frecuen-cia de 100Hz,eso significa queel sonido recor-

rer 3,4 metros en el intervalo detiempo existente entre dos pulsos.

Esta ser la distancia alcanzadacon esta frecuencia.

Es fcil comprender que sifuera necesario medir distanciamenores, precisaremos frecuen-cias cada vez ms bajas.

Para demostraciones en unaula, usamos un objeto pequeocomo reflector, y podemos emplearsin problemas frecuencias entre50 y 200 Hertz.

En la figura 1 tenemos el dia-grama completo del equipo experi-mental que usamos para de-mostrar estos principios.

El conjunto puede ser montadoen una matriz de contactos o bienen una placa de circuito, impresocon la disposicin mostrada en lafigura 2.

El potencimetro P1 ajusta lafrecuencia de los pulsos, mientras

SO N A R ME D I D O R D E D I S T A N C I A S


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que el resistor R2, que puede serreducido hasta 2,2k, determinala duracin de los pulsos. El CI4093 funciona como un osciladordonde la frecuencia depende tam-bin del capacitor C2.

En este circuito el capacitor secarga a travs del diodo rpida-mente, pues ese tiempo es dadopor el resistor R2 y se descargalentamente por el resistor R1 ypor el potencimetro P1.

El pulso es aplicado al buffer ydespus al transistor amplificador.

Una posibilidad de obtenerpulsos con polaridad invertidapara monitorizacin, se muestrapor la conexin con lneas pun-teadas. Para mayores potencias,

nada impide que en lugar del cir-cuito usado tengamos la apli-cacin de los pulsos a unamplificador de audio ms po-tente.

El receptor es un micrfono deelectret que aplica las seales aun integrado LM386. En el poten-cimetro P2 tenemos la sensibili-dad y en P3 el nivel de saturacinpara la entrada del osciloscopio.

En operacin, una vez hecho elajuste de P3, trabajaremos sola-mente con P1 y P2. Ya que ten-emos frecuencias bajas, el emisores un tweeter, pero con pulsos decortsima duracin que correspon-den a una velocidad de respuestarpida.

El receptor es un electretcomn (hemos probado conun parlante y el resultado nofue muy bueno). Los circuitosintegrados pueden ser monta-dos en zcalos y los resistoresson de 1/8W. El capacitor C2ser elegido de acuerdo con labanda de frecuencias que sepretende generar.

Los capacitores electrolti-cos son para 12V o ms y losdems capacitores pueden serde polister o cermicos.

Para conexin al oscilosco-pio recomendamos el uso de

cables blindados para que nose superpongan a la sealronquidos de la red, defor-mndola.

D1 es un diodo de siliciode uso general y el transistorQ1 debe ser dotado de un pe-queo disipador de calor.

Para la prueba conecte lasalida del circuito a la entradavertical del osciloscopio y se-

leccione en el osciloscopio unbarrido lento (1ms por ejemp-lo).

Ajuste el osciloscopio y tam-bin P1 para obtener un pulso odos en la pantalla.

Apunte entonces el parlantehacia un objeto prximo, a unadistancia de 10 a 30 cm, un libropor ejemplo. El micrfono del re-ceptor debe estar colocado junto

al emisor.Debe producirse un pulso deeco que aparecer en la imagendespus de actuar sobre P2 y P3para que tenga la mayor intensi-dad. Por la separacin del pulsode eco del pulso emitido, tenemosla distancia entre el objeto y elaparato emisor.

En una demostracin, el oper-ador debe mover el libro u objeto



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que sirva de reflector hacia ade-lante y hacia atrs y mostrar a lospresentes cmo la posicin del ecose modifica en la pantalla.

Vea que a medida que el objetose aleja la intensidad del eco dis-minuye.

En un ambiente grande en quedeseemos obtener ecos de cosas auna buena distancia, el sistemadebe dotarse de recursos direc-cionales para que no ocurran re-flexiones mltiples.

En un curso tcnico, el profe-sor puede proponer a los alumnosproblemas como:

Dada la frecuencia debarrido y la separacin de los pul-sos, determinar la distancia a quese encuentra el objeto detectado.

Determinar la mayor fre-cuencia que se puede usar paradetectar un objeto hasta ciertadistancia.

Suponiendo que en lugarde sonido se usen ondas de radio,a qu distancia estara el objeto

en cierto experimento (dada laseparacin de los pulsos).



CI-1 - 4093 - integrado CMOSCI-2 - LM386 - circuito integradoQ1 - TIP31 - NPN de potenciaD1 - 1N4148 - diodo de silicioMIC - micrfono de electretPTE. - 8 x 10 cm o tweeter - par-lante o tweeterP1 - 1M - potencimetroP2 - 10k - potencimetro

P3 - 1k - trimpotC1 y C3 - 100F x 12V - capaci-tores electrolticosC2 - 100nF a 470nF - capacitor depolister o cermicoC4 - 470nF - capacitor cermico ode polister

C5 - 220F x 12V - electrolticoC6 - 100nF - capacitor cermico opolisterR1, R2, R6 y R7 - 10k x 1/8W -resistor (marrn, negro, naranja)R3 - 2,2k x 1/8W - resistor (rojo,rojo, rojo)R4 - 100k x 1/8W - resistor (mar-rn, negro, amarillo)

R5 - 4,7k x 1/8W - resistor (amar-illo, violeta, rojo)Varios: placa de circuito impreso,fuente de alimentacin, zcalosDIL para los circuitos integrados,

jack de salida, cables, perillas paralos potencimetros, estao, etc.

LISTA DE MATERIALES


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Los instrumentos de bajocosto, del tipo analgico con ins-trumento de bobina mvil,poseen poca sensibilidad debidoa la corriente necesaria para elaccionamiento del mecanismode deflexin de la aguja.

A medida que mayor es la co-rriente de fondo de escala delinstrumento utilizado, menorser la sensibilidad y, por lotanto, mayor la influencia delinstrumento sobre las medicio-nes realizadas.

Los testers comunes poseensensibilidad en la banda de1000 a 50000 por volt, loque, en la mayora de los casos,satisface las necesidades deltcnico comn pero, ciertamen-

te, se presentan ocasiones enlas que precisamos de una ma-

yo r sensib ili dad , como, porejemplo, cuando realizamos me-diciones de tensin en circuitosde muy alta resistencia (con co-rrientes poco intensas).

En un circuito de este tipo,un multmetro de 10000 por

vo lt , en la esca la de 0 - 1 vo lt(menor escala), sufre una in-fluencia tal de su propia resis-tencia interna que la medicinresulta con un error de ms del30%.

Para obtener precisin en es-te tipo de mediciones, la resis-tencia para el instrumento debeser lo ms elevada posible. Losmultmetros digitales, y otros

dotados de recursos electrni-cos, ofrecen sensibilidad de mu-chos M en todas las escalas.Esos circuitos utilizan transisto-res de efecto campo y, evidente-mente, al ser incorporados a unmultmetro, elevan bastante sucosto.

Lo que proponemos en esteartculo es un circuito que pue-de ser montado por el propiolector, para usarlo con su mult-metro en el caso de necesitarmediciones de mayor sensibili-dad.

El circuito est intercaladoentre el multmetro y el aparatoanalizado y eleva la sensiblidaddel instrumento a ms de 10Men todas las escalas, lo que sig-

EX PA N SO R D E ESC A LA

PA RA INSTRUM EN TO S DE BO BINA M O V IL

Se puede, posibi l i tandola m e d ic i n d e te n sio - n e s m u y b a ja s, a u m e n - ta r la se nsib i lida d d e un

m u ltm e tro y e x p a n d i r su e sc a la .De sc rib imo s un e x pa n- so r d e e sc a la q u e ta m - b i n a um e nta la se nsi- b ilid a d d e lo s te ste rs c o m u n e s c o n i n stru - m e n to s d e b o b in a m - v il, e tc .

Por Anbal Reinoso

M O N TA J E S



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nifica que en la escala menor de10mV, la sensibilidad ser, enrealidad, de 100M por volt.

El circuito tambin poseeuna llave conmutadora para 3escalas, todas de bajas tensio-nes, ya que los problemas de es-cala y sensibilidad, generalmen-te se producen con tensiones

bajas.El circuito se alimenta con

9V de una batera comn, y co-mo el consumo de energa esmuy bajo, esta batera dura mu-

chos meses, aun con uso fre-cuente.

Las caractersticas se puedenresumir de la siguiente manera:

Sensibilidad: 11 mega-ohm (en todas las escalas)

Tensin de alimenta-cin: 9V

Bandas de tensin:100mV, 1V, 10V

Escala usada del mult-metro: 0 - 1 volt

Nmero de integrados: 1

Corriente con-sumo menor que 1mA

El circuito basa sufuncionamiento en unamplificador operacio-nal con transistores deefecto de campo en laentrada (J-FET) del ti-po CA3140.

Este componentepresenta una elevad-sima resistencia deentrada, lo que lo

vuelve ideal para estaclase de aplicacin.

En nuestro circui-to, el amplificador ope-

racional CA3140 est conectadocomo un amplificador de tensio-nes continuas, donde la ganan-cia se conecta como un amplifi-cador por la relacin entre R6 yR5.

La tensin a medir se aplicaa la entrada no inversora a par-tir de una red resistiva que de-

termina la escala.Esta red debe tener resisto-res de precisin para mayorconfiabilidad del aparato.

Sugerimos que estos resisto-res (R1, R2 y R3), as como R6 yR5, tengan entre 1 y 2% de tole-rancia para tener un instrumen-to con la misma precisin.

Si hubiera dificultad para ob-tener los mencionados resistores

pueden usarse otros de toleran-cias mayores, asociados de mo-do de lograrse el efecto deseadocon base en la referencia de uninstrumento comercial.

El resistor R3 de 110k pue-de obtenerse conectando en se-rie un resistor de 100k conuno de 10k.

El trimpot P1 hace el ajustede aro, a fin de llevar la salida

EXPANSOR DE ESCALA PARA INSTRUMENTOS DE BOBINA MOVIL


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El circuito propuesto en estanota permite la operacin derels con intervalos inesperadosy por tiempos imprevisibles, porlo cual puede ser usado para elcontrol de diversos tipos de dis-positivos.

Como los ciclos de acciona-miento pueden variar desde al-gunos segundos hasta ms deun minuto, las posibles aplica-ciones para este tipo de aparatoson muchas.

Como ejemplo inicial pode-mos citar la obtencin de efectosaleatorios para luces de vidrie-ras.

Tambin puede emplearse co-mo simulador de presencia, pro-

longndose al mximo tanto lostiempos de accionamiento comolos intervalos, para accionarlmparas, aparatos de audio,motores, etc.

Como instrumento sirve parala prueba de equipos que conec-tara, automticamente, algndispositivo en observacin milesde veces -de modo automtico yaleatorio- verificndose as suresistencia al uso.

El circuito puede ser alimen-tado por tensin de 6 12V depilas, batera o fuente, segn eltipo de rel usado y los interva-los previstos para su utilizacin.

Las principales caractersti-cas son las siguientes:

Tensin de alimentacin: 6 12V

Corriente mxima: 100mACorriente de carga: 2ACiclos aleatorios: 4Intervalos entre ciclos: algu-

nos segundos a 15 minutosT iempo s de accionamien to:

algunos segundos a 1 minutoSe emplea un circuito inte-

grado 4093, donde cada com-puerta sirve como base para laconstruccin de un oscilador cu-yo cic lo ac tiv o es de te rminadopor el resistor en serie con undiodo.

De esta forma, el tiempo queel nivel de salida permanece altoes determinado por R1 y C1 en

G EN ERA DO R D E

EFEC TO S V ISUA LES

Utilice el circuito prop-uesto para hacer prue-bas de funcionamientoaleatorio o bien comosimulador de presen-

cia. En locales comer-ciales o vidrieras pue-de ser usado paraaccionamiento de lu-ces o efectos. Poseecuatro temporizacio-nes que garantizan unf u n c i o n a m i e n t o casi aleatorio con un patrn de accionamiento imprevisible.

Por Ral Hernn Lberman

M O N TA J E S



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la primera puerta y el tiempo enque el mismo permanece bajo esdado por R2, P1 y C1.

Como R1 y C1 tienen unaconstante de tiempo mucho me-nor que la obtenida por P1, R2 yC1, el tiempo de salida alto esmucho menor que el de salidabajo.

La relacin entre P1/R2 y R1determina, entonces, la forma deonda que obtenemos a la salidade cada compuerta. Como P1 esvariab le , este componente per-mite ajustar los intervalos entrelos pulsos producidos por la pri-mera compuerta. Con las otrascompuertas hacemos lo mismo,

pero cambiamos los valo-res de los resistores quedeterminan la duracin dela salida en el nivel alto, osea que R3, R5 y R7 sondiferentes.

Esto significa que ajus-tando P1, P2, P3 y P4, demodo ligeramente diferen-te, obtenemos no slo dis-tintas frecuencias sinotambin pulsos de dura-ciones diversas. Combi-namos luego, las cuatroseales generadas en unasalida nica.

Esta forma de onda esintegrada, entonces, porun tren de pulsos de sepa-racin y duracin seudoa-leatoria que sirven paraaccionar un rel va tran-sistor Q1.

Las duraciones y sepa-raciones de los pulsos de-penden mucho de los valo-res de los capacitores de

C1 a C4.La alimentacin del cir-

cuito se puede hacer contensin de 6 12V, bas-tando para esto solamenteusar el rel correspondien-te.

En la figura 1 tenemosel diagrama completo delaparato.

La disposicin de los

componentes en una placade circuito impreso semuestra en la figura 2.

Los resistores son de 1/8W oms y los electrolticos son para12V o ms.

Los diodos pueden ser de usogeneral, y el rel es del tipoMC1RC1, si la alimentacin fue-ra de 6V, y MC2RC2, si la ali-mentacin fuera de 12V.

GE N E R A D O R DE E F E C T O S V I S U A L E S


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Los resistores R1, R3, R5 yR7 pueden ser alterados en labanda de 10 a 470k para la ob-tencin de pulsos ms estrechoso ms anchos, segn la aplica-

cin pretendida para el aparato.Para el circuito integrado su-gerimos usar un zcalo DIL de14 pines.

Tambin es posible cambiarlos trimpots por potencimetros,de modo de obtener un ajustealeatorio de tiempos en un pa-nel.

Para probar el aparato pode-mos conectar una lmpara co-

mn como carga. Accionando lostrimpots o potencimetros debe-mos tener accionamientos alea-torios de esta lmpara. Depen-diendo de la aplicacin deseada,

cambie los valores de los capaci-tores de cada oscilador.Estos componentes no tienen

necesaria-mente, los mismos va-lores.

Si se usa fuente de alimenta-cin 6 12V la misma debe serestabilizada y tener, por lo me-nos, 500mA de salida.

Un perfeccionamiento paraeste proyecto sera emplear otro

4093 con 4 osciladores aleato-rios ms, tambin ajustados pa-ra generar pulsos en intervalosdiferentes.

Se puede comprender de estamanera que resulta fcil obtenerefectos visuales diversos en for-ma aleatoria, para lo cual sepueden construir tantos os-ciladores como canales seannecesarios. Los contactos de ca-da rel, servirn para accionarlas lmparas.

GE N E R A D O R DE E F E C T O S V I S U A L E S


LISTA DE MATERIALES

Semiconductores:

CI-1 - 4093B - circuito integra-

do CMOSQ1 - BC548 o equivalente -transistor NPN de uso generalD1 a D9 - 1N4148 o equiva-lentes - diodos de uso general

Resistores (1/8W, 5%):

R1 - 100kR2, R4, R6 y R8 - 470kR3 - 220kR5 - 270k

R7 - 330kR9 - 10k

Capacitores

(electrolticos 12V o ms):C1 a C4 - 10F a 100F -electrolticos - ver textoC5 - 100F - electroltico

Varios:

P1 a P4 - 2,2M - trimpots o

potencimetrosK1 - MC2RC1 (6V) o MC2RC2(12V) rel Metaltex o equiva-lentePlaca de circuito impreso, z-calo para el integrado, fuentede alimentacin, caja paramontaje, cables, soldadura,

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No es raro que, en los dascalurosos tengamos que prendery apagar muchas veces el venti-lador. Otras veces lo conectamosantes de acostarnos y despusnos despertamos en mitad de la

noche con fro e incmodos. Parasolucionar este problema, u otrosparecidos, proponemos un cir-cuito que funciona de modo se-mejante a un termostato, o sea,un circuito sensible a la temper-atura que automticamente abrey cierra un circuito elctrico, ennuestro caso alimentando un ven-tilador, para regular la temperatu-ra en los lmites previamente es-

tablecidos.El circuito es bastante simple,

lo que ciertamente permitir allector aplicar algunos recursosprcticos y muy interesantes co-mo la construccin de un zener

de potencia a partir de la polar-izacin de base de un transistorNPN.

La temperatura para el ac-cionamiento del circuito y con-siguientemente del ventiladorpuede ser ajustada en una ampliagama, comprendida entre 20 y50C, mediante el simple ac-cionamiento de un potencimetro.

El sensor usado es un simple

diodo de silicio de uso general, co-mo el 1N4148, 1N4004 1N4007,y tambin el BA315. En el proyec-to original usamos el diodo1N4148 y, por lo tanto, los lmitesde temperatura que mencionamos

anteriormente se vern modifica-dos en el caso que use otro tipode diodo. La figura 1 muestra elcircuito electrnico que pasamosa describir.

El circuito no lleva transfor-mador.

La tensin se disminuye atravs del resistor R1, despus dela rectificacin de la corriente porel diodo D1. La estabilizacin de

A UTO M ATISM O S

PA RA V EN TILA D O R

S e t r a t a d e u n p e q u e o a p a ra to q u e a u t o m a t i z a s u v e n t i - l a d o r , d e m o d o d e m a n t e n e r l o e n p l e n o f u n - c i o n a m i e n t o p o r e n c i m a d e u n a t e m p e r a t u r a pre e sta b lec id a . Aunq ue sim ple , e l c irc u ito e s ba sta nte inte re sa nte p or pre se nta r a lg unos re c ursos pr c tic os y c ie rta m e n te lo a y u d a r ta m b i n e n o t ra s situ a c io n e s

exper imenta les .

Por Horacio J auregui

M O N TA J E S



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la tensin est dada por un "zenerde potencia" construido alrededordel transistor Q1 (BD135 o

BD139) que tiene su polarizacinde base dada por la corriente queatraviesa el zener D2. Como la

configuracin del transistor Q1 esde emisor comn, tenemos unaganancia de corriente muchas ve-ces superior a la corriente de po-larizacin de ese zener, lo que nospermite entonces obtener el zenerde potencia.

Aunque la corriente est ajus-tada para que el circuito no so-brepase los 40mA, recordamosque un zener de potencia de ese

tipo, podr soportar corrientesmayores, del orden de centenaresde miliamperes, lo que no seraposible con el simple uso de unzener de 400mW. Como el transis-tor disipa potencia bajo la formade calor, recomendamos el uso deun pequeo disipador, para evitarel calentamiento excesivo deltransistor Q1. El capacitor C1 fil-tra la corriente continua y debetener una tensin de trabajo de250V.

El led que se halla polarizadopor el resistor R2 es optativo e in-dica que el circuito est conecta-do.

El diodo D3, inversamente po-larizado, funciona como sensor detemperatura y polariza la base deltransistor Q2 a travs de la pe-quea corriente de fuga que es

AU T O M A T I S M O S PA R A V E N T I L A D O R


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una funcin de la temperatura.Tal hecho se debe a portadores decarga que son liberados en la jun-tura PN por el movimiento de ag-itacin trmica de los tomos delmaterial semiconductor.

La asociacin de los transis-tores Q2 y Q3 en par complemen-tario amplifica la corriente debase del transistor Q2. La ganan-cia en tensin y corriente de eseamplificador es controlada por laasociacin de los resistores de po-larizacin del transistor Q3, re-spectivamente, R4 y P1. Por elajuste del potencimetro P1,

obtenemos el nivel en la entradano inversora del amplificador op-eracional CI-1.

Este funciona como compara-dor de tensiones para el ac-cionamiento del rel K1. El diodozener D4, polarizado por R5,mantiene el nivel de tensin dereferencia en 4,7V para la entradainversora del comparador. El divi-sor de tensin formado por los re-

sistores R6 y R7 polariza la basedel transistor Q4 cuando el CI-1est en nivel alto y, ste junta-mente con el transistor Q5 montauna configuracin Darlington quefunciona como driver para el rel.

El diodo D5 juntamente con elcapacitor C3 y el resistor R6, pro-duce un retardo de tiempo del or-den de 15 segundos, aproximada-mente, lo que impide el

rebatimiento de los platinos delrel, cuando las tensiones com-paradas entre las dos entradasdel amplificador operacional fuer-an idnticas. El diodo D6 protegeel circuito durante ladesenergizacin de la bobina delrel.

El fusible F1 evita que so-bretensiones de la red daen elcircuito.

Para el montaje se recomiendael uso de zcalo para el circuitointegrado CI-1. La soldadura delresistor R1 debe ser de modo demantenerlo un poco alejado de laplaca, en vista que cerca de 4Wde potencia son disipados bajo laforma de calor por su cuerpo. Elcalor excesivo liberado directa-mente sobre la placa de circuitoimpreso puede provocar la defor-macin y hasta incluso, comoconsecuencia directa, la rotura delas pistas.

El rel debe tener una tensinde trabajo de 12V y su bobina

ofrece una resistencia entre 300 y400. Los contactos deben serpara 10A resistivos bajo tensinde 250V CA. Para mayor facilidaden la construccin de este proyec-to, elegimos un rel cuya disposi-cin de pines es comn a variostipos existentes en el mercado.

As, podr optar por elZF412012 (Schrack), MR31 (Nec),M-A012 (ICR) o tambin G1RC2

(Metaltex).La figura 2 muestra la placa de

circuito impreso que sugerimosas como la distribucin de loscomponentes. Ser muy intere-sante encerrar el circuito dentrode una cajita de plstico, dadoque as se evitar el riesgo dechoque debido a que no se empleatransformador reductor de ten-sin.

Para finalizar recordamos quese debe hacer el montaje cuida-dosamente, en especial para loscomponentes que presentan po-laridad, como diodos y capaci-tores electrolticos.

Luego de revisar el montajecon la figura 2, conecte el aparatoen la red y con el potencimetroen medio curso, aproxime al sen-sor el soldador a una distancia de

3 4 cm como mximo por al-gunos segundos. El rel deberconmutar. En caso que esto noocurra, revise nuevamente lasconexiones y verifique si algncomponente no est abierto o encorto.

AU T O M A T I S M O S PA R A V E N T I L A D O R


LISTA DE MATERIALES

CI-1 - A741 - amplificador opera-cionalQ1 - BD135 - transistor de silicio NPNQ2, Q4, Q5 - BC337 - transistor desilicio NPNQ3 - BC327 - transistor de SilicioPNPD1- 1N4007 - diodo rectificador desilicioD3, D5, D6 - 1N4148 - diodos de si-licio de uso generalD2 - BZX79C12V - diodo zener de12VD4 - BZX79C4V7 - diodo zener de4,7V

LED - led comnK1 - rel - ver textoC1 - 4,7F x 250V - capacitor elec-trolticoC2 - 2,2F x 16V - capacitor elec-trolticoC3 - 47F x 16V - capacitor elec-trolticoR1 - 2,7k - 10W - resistor dealambreR2 - 2,2k - resistor (rojo, rojo, rojo)R3 - 10k - resistor (marrn, ne-gro, naranja)R4 - 47k - resistor (amarillo, viole-

ta, naranja)R5 - 1,8k - resistor (marrn, gris,rojo)R6 - 470k - resistor (amarillo, vio-leta, amarillo)R7 - 100k - resistor (marrn, ne-gro, amarillo)R8 - 100 - resistor (marrn, ne-gro, marrn)P1 - 470k - potencimetro linealF1 - fusible de 100mA

Varios:

Placa de circuito impreso, zcalo

para circuito integrado, caja PB203,cable, toma, soldadura y tornillos.etc.


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Si va a emplear un sistemarecordatorio electrnico para evi-tar que queden las luces del autoencendidas, la idea es la sigu-iente: "si usted saca la llave decontacto y abre la puerta con losfaros encendidos, suena una alar-ma, que le avisar".

Si la llave est en el contacto,no habr problema en dejar los

faros encendidos, pues se suponeque usted est en el auto, con-sciente de lo que est haciendoy de que es posible abrir y cer-rar las puertas sin que se ac-cione la alarma.

El circuito consiste en unsistema lgico digital con inte-grados CMOS, que reconocelas condiciones en que la alar-ma debe sonar y activa un pe-

queo oscilador de audio que ali-menta un parlante de buena po-tencia.

Con pequeas adaptaciones, elmismo sistema puede funcionarcomo una alarma conjugada con-tra robo, bastando para eso agre-gar algunas puertas lgicas y unsistema de inhibicin del vehculo.

Los pocos componentes usados

en este proyecto son de bajo costo

y adaptarlos a cualquier vehculono es difcil.

Para detectar las condicionesen que debe sonar la alarma apartir de las informaciones (nive-les lgicos) de 3 entradas o cir-cuitos sensores, usamos 2 puertasNOR de un 4002 CMOS.

Una de las puertas es conecta-da como un sensor del nivel de

seal en los faros, mientras que laotra sirve para indicar lacondicin en que tendremos elaccionamiento de la alarma.As, teniendo en cuenta la sali-da (pin 13) tendremos nivellgico alto solamente en unacondicin: cuando los faros es-tn encendidos (nivel alto en laentrada correspondiente a R1y, en consecuencia, bajo en el

SISTEM A REC O RD ATO RIO

ELEC TRO N IC O

Si sue le o lvid a rsel a s l u c e s e n c e n - d id a s d e u n lo - c a l o lo s fa ro s d e l c o c h e e n

c o n ta c t o , a l d e - sc e n d e r , d a m o s a q u u n a s o l u - c in prct ica . Se tra ta d e u n c ir- c u ito q u e e m ite u n so n id o c u a n d o n o se c u m p le n d e te rm i- n a d a s p a u ta s p re e sta b le c id a s .

Marcelo Daniel Delegui

M O N TA J E S


Llave Puertas Faros Alarma

1 X X inactiva

0 X 0 inactiva

0 0 1 inactiva

0 1 1 activa

1


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El aparato podr ser montadoen una cajita plstica y colocadoen cualquier punto bajo el panel

del vehculo. Ser interesante pre-ver una llavecita para desactivarel sistema en caso de un desper-fecto del auto.

Las entradas del aparato sonconectadas en los siguientes pun-tos:

a) Faros - despus del inter-ruptor del panel que acciona losfaros.

b) Puer ta - junto al polo querecibe tensin cuando la lmparade cortesa enciende al abrir las

puertas.c) Contacto o Partida - de-

spus de la llave de contacto en elpanel.

El negativo de la alimentacinva a cualquier punto del chasis yel positivo a cualquier punto de lainstalacin que reciba 12V. Elconsumo de corriente de la unidadno llega a 1A en la condicin de

activado y es despreciable en lacondicin de espera, lo que signifi-ca que no ser necesario usar ca-ble muy grueso en su instalacin.

Hecha la instalacin, retire lallave del contacto con los faros en-cendidos.

No debe ocurrir nada. Pero alabrir la puerta la alarma debesonar.

Para usarlo slo debe recordarque, si se olvida de apagar losfaros al salir del auto, el aparato

le avisar disparando la alarma.Para modificaciones que permi-

tan el uso de ms de una entrada,observe que los pines 9 y 10 delCI-2 estn unidos. Los mismospueden usarse separadamente,dejando as una entrada lgicams para aplicaciones diversas,como por ejemplo una alarmacontra robo.

S I S T E M A RE C O R D A T O R I O E L E C T R O N I C O


LISTA DE MATERIALES

Q1 - TIP32 - PNP de potenciaQ2 - BC548 - NPN de uso general

Q3 - TIP31 - NPN de potenciaD1 - 1N4148 - diodo de uso gral.D2 al D5 - 12V x 400mW - zener-CI-1 - CD4002 - Integrado CMOSCI-2 - CD4001 - Integrado CMOSC1 - 10nF - Polister - ver textoC2 - 10F x 16V - ElectrolticoR1, R2, R3 - 1k5R4, R5, R6, R7, R9 - 10kR8 - 2k2R10, R13 - 1k R11, R12 - 47k R14 - 120

R15 - 10 a 100 x 1W - resistor -ver textoPTE - parlante de 8 ohmF1 - 2A - fusible

Varios:Placa de circuito impreso, cajapara montaje, cables, estao, disi-padores de calor, etc.

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El circuito descripto, simula labaliza de luces en vaivn que poseeel auto fantstico en su parte de-lantera. El circuito est elaboradoa partir de dos circuitos integradosbastante comunes: el 555 y el4017).

El 555 est configurado comooscilador biestable que acta comogenerador de pulsos de sin-cronizacin, que sern los quegeneren la velocidad del efecto. Ac-tuando sobre el potencimetro P1de 1M, podemos ajustar la veloci-dad con que se produce la corrida.Los pulsos de este integrado, reti-rados del pin 3 (salida) son lleva-

dos al contador 4017 que opera ensu salida una pequea matriz dediodos que permite programar elefecto.

Se utilizan 8 salidas de modo dealimentar 5 lmparas. Las dos lm-paras de los extremos encienden

una vez cada ciclo, mientras quelas tres centrales encienden dos ve-ces, de all que sean necesarias 8salidas para la obtencin del efec-to.

La etapa de potencia es forma-da por transistores del tipo 2N3055o equivalente que permiten la ex-citacin directa de lmparas de12V 40W. Estos transistores

BA LIZA C O N

EFEC TO S ESPEC IA LES

Es c o n o c id a p o r c a si tod os, la b a liza q u e p e rm ite e l d e - sp l a z a m ie n to d e l e n c e n d id o d e u n

n m e r o d e t e r m i n a - d o d e le d s e n fo r - m a d e v a iv n , y sim u la a s e l d e c o - ra d o d e a u to fa n - t stic o . Este c irc uitop o se e a lg u n a m o d - ific a c i n p a ra q u e p u e d a n e m p l e a rse l m p a ra s d e c i e r ta p o t e n c ia e n u n n m e ro c o m p re n d id o e n tre 2 y 1 0.

Por Ariel Matas Gonzlez

M O N TA J E S


LISTA DE MATERIALES

R1 = 10k

R2 = 10k

P1 = 1M

R3 a R7 = 100

C1

= 1f x 50V - electroltico

x 16VC2 = .1f - cermico

D1 a D6 = diodos 1N4148

CI1 = CI NE555

CI2 = CI CD4017

La = lmparas 12V x 40WTr1 a T r5 = 2N3055 - NPN de

potencia


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deben ser montados en disipadoresde calor. Esta es una modificacinrealizada sobre los circuitos clsi-cos, que permite emplear lmparasde potencia con el objeto de pro-

ducir una sealizacin importante,til cuando nos quedamos paradosen la ruta de noche por algun des-perfecto en el automvil.

Tambin podemos utilizarlo en

la versin que accionasimples leds y que nonecesita de etapa depotencia, usandose co-mo elemento decorati-vo, para ello se susti-tuyen los transistores.Los leds pueden en-tonces conectarse di-rectamente en los pun-tos de salida (donde seconectaran los resis-tores) con un resistorlimitador de corrientecuyo valor tpico es de390 ohm.

La alimentacin delcircuito se hace contensin de 12V que

puede provenir de la batera delauto, o para una aplicacin doms-tica, a partir de una fuente de ali-mentacin.

BA L I Z A CO N E F E C T O S E S P E C I A L E S


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En esta nota les propongo elmontaje de una luz de freno in-termitente para aumentar la se-guridad de su auto y, a su vez,obtener un bonito efecto de lu-ces.

El prototipo se acciona du-rante algunos instantes cuan-do el conductor pisa el freno.

Se instala en la luneta tra-

sera, en la posicin de mejorvisualizacin, y su funcin esla de alertar al conductor delauto que viene detrs del suyo,del momento exacto en que ha-br una reduccin brusca de lavelocidad.

Este procedimiento ayuda aevitar un choque trasero, loque hoy en da es muy comn.

El circuito que proponemos

hace que las luces junto al vi-drio trasero parpadeen de mo-do intermitente, cada vez queel freno es accionado.

Las luces son de baja poten-cia, de 12V, y se instalan enuna pequea manguera trans-parente, que se fija al auto. Silas luces no fueran rojas, bastacon envolverlas en un papel ce-

lofn de este color para resolverel problema de visualizacin.Las principales caractersti-

cas son las siguientes:

Tensin de alimentacin =12V

Corriente: 100mA (segnlas lmparas utilizadas)

Nmero de canales de ac-cionamiento: 4

La base del proyecto es elcircuito integrado 4017, queconsiste en un contador/deco-dificador hasta 10 en tecnologaCMOS.

A cada pulso aplicado en laentrada de este integrado (pin14), una de las salidas toma elnivel alto, mientras que la ante-rior pasa al nivel bajo. Tene-

mos, entonces, que una secuen-cia de pulsos hace que seproduzca un accionamiento delnivel alto de la primera en di-reccin de la ltima salida,mientras las dems semantienen en un nivel bajo.

Para producir el efecto bus-cado, tenemos un oscilador quegenera los pulsos. Este oscila-dor se ha diseado en base al

LUZ IN TERM ITEN TE PA RA

SISTEM A S D E FREN O

Est e c i rc u i t o e n c e n d e r in - t e r m i t e n t e - m e n te u n a se - rie d e l u c e s

c a d a v e z q u e se a c c io n a e l p e d a l d e l f r e n o d e u n a u to m v il. Po r se r d e a rm a d o se n c illo y f c il in sta la c i n re su lta u n a so l u c i n id e a l p a ra a u m e n ta r la se g u r id a d e n u n a u to m v il. La s a p lic a c io n e s p u e d e n e x p a n d irse a ilu - m in a c i n d e m a rq u e sin a s, a n im a c i n d e e sp e c t c u lo s,e t c .

Por Ernesto Silva

M O N TA J E S



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clsico 555, cuya frecuencia esajustada por el trimpot P1 paradar el efecto deseado. En el4017, mientras tanto, usamos 4salidas, de modo que durante eltiempo en que los pulsos son

aplicados a las otras salidas,tengamos un intervalo.

Cada salida utilizada en el4017 est conectada a un tran-sistor driver que excita las lm-paras de carga.

En el proyecto usamostransistores BD135 parapermitir la utilizacin delmparas de hasta 300mA;sin embargo, si las lmpa-ras fueran de consumomucho ms bajo (50mA,por ejemplo), pueden usar-se transistores BC547.

Tam bin, en este ltimocaso, se pueden emplearleds.

En la figura 1 mostra-mos el diagrama completodel aparato que fue publi-cado en alguna oportu-

nidad en las pginas deSaber Electrnica (Nota deRedaccin: En Saber N77).

Para el accionamientomomentneo, o sea: cuandoexiste apenas uno o dos guios

y despus las lmparas de jande parpadear, aunque el frenose mantenga accionado, existe

LU Z IN T E R M I T E N T E PA R A S I S T E M A S DE FR E N O


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un circuito diferente, que pro-ponemos en esta oportunidad ycuya disposicin circuital segrafica en la figura 2.

En la figura 3 observamos ladisposicin de los componentesen una placa de circuito impre-so. Para mayor seguridad, loscircuitos integrados deben serinstalados en zcalos DIL, se-gn el conexionado.

Como el accionamiento decada lmpara se hace por unlapso muy pequeo, los transis-tores no necesitan de disipado-res de calor.

Los transistores admitenequivalentes, como el BD137 yel BD139, y las lmparas indi-

cadas son de 50mA x 12V, aun-que pueden usarse hasta las de300mA.

Los cables de conexin a laslmparas pueden ser largos ysoldarse directamente a sus ba-ses; de esta manera, se facilitasu introduccin en una man-guera o tubo transparente.

Para probar el aparato bastaconectarlo a una fuene de 12V.Las lmparas deben parpadearen secuencia. Luego, ajuste P1de modo que los trenes de pul-sos se produzcan en intervalosde 1 a 1,5s, aproximadamente.

Una vez verificado el funcio-namiento y hecho el ajuste, elaparato puede instalarse en el

auto. La caja con la placa y loscomponentes pueden ubicarsedentro del bal, donde se fija-rn las lmparas.

El cable A se conecta al pun-to que alimenta las luces de fre-no ya existentes, y el cable B alchasis del auto, en cualquierpunto.

Una vez hecha la instalacin,el accionamiento del aparato se-r automtico: al pisar el frenose produce el encendido de laslmparas.

En este circuito tenemos dos555. Uno de ellos se utiliza parahabilitar el oscilador de clockslo por el tiempo ajustado en eltrimpot P1.

LU Z IN T E R M I T E N T E PA R A S I S T E M A S DE FR E N O


LISTA DE MATERIALES

CI1 - 555 - circuito integradotimer.CI2 - 4017 - circuito integradoCMOS.Q1 a Q4 - BD135 - transisto-res NPN de media potencia.R1 - 22kR2 - 10kR3, R4, R5, R6 - 1kP1 - trimpot de 100kC1 - 10F x 16V

C2 - 1.000F x 16V

Varios

X1 a X8 - lmparas de 50mA x12VF1 - fusible de 1APlaca de circuito impreso, z-calo para los integrados, cajapara montaje, mangueratransparente, cables, soldadu-ra, etc.

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Las principales caractersticasdel circuito que describimos enestas hojas son:

a) Accionamiento por sensoresrecorridos por corrientes de re-poso muy bajas.

b) Temporizacin que impideque la alarma se active por untiempo mayor que el ajustado, yevita as el desgaste de la batera(en el caso de automvil o casa) oque los vecinos sean incomoda-dos ms de lo necesario, paraque se tomen las medidas nece-sarias en relacin a un eventualintruso.

c) Accin intermitente queproporciona un sonido msagradable, del tipo pulsante parabocinas, chicharras, etc. y queadems, impide que se queme labocina en caso de usar la para

proteger un automovil.d) Posibilidad de inhibicin ex-terna por medio de un segundosensor del tipo NA, que da tiempoal propietario para que, accionan-do el interruptor general (escon-dido), desactive el sistema.

El primer control es de tiempode activacin que fcilmentepuede llegar a los 15 minutos con

los componentes indicados.Un aumento de valor del ca-

pacitor C3 permite aumentar eltiempo de activacin intermi-tente.

El segundo control es de ve-

locidad de intermitencia dado porP2.Las posibilidades de adapta-

ciones se relacionan con sensoresNA que pueden ser conectados enparalelo con Q1.

Tenemos otra posibilidad deaumento de tiempo dado al propi-etario para desarmar la alarmacon el aumento, tanto de R6 co-

A LA RM A UN IV ERSA L

PRO G RA M A BLE

Esta a la rm a tie n e te m p o - riz a c i n q u e i m p i d e q u e se a c tiv e d u -

r a n t e u n tie m p o m a y - o r q u e e l p r o g r a m a d o ,p r o d u c i e n d o un sonido inte rm ite nte . Pose e un siste m a d e inhib ic in p or re e d sw itc hc o n se g u n d a te m p o riz a c i n , p a ra p e rm itir q u e e l p ro p i- e ta r io pue da de s c one c ta r la a n te s de que s e a c t i v e . E l c i r - c u ito ut iliza se nsore s tip o re e d , pe ro p ue d e se r op e ra d o p or

c ua lqu ie r se nsor de l tipo norm a lm e nte c e rra do .

Por Arnoldo Gabriel Grome

M O N TA J E S



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mo de C5.Una caracterstica importante

de este sistema es su baja corri-ente de reposo, del orden depocos miliampere, lo que posibili-ta su alimentacin hasta con pi-las, siempre que el dispositivo ali-

mentado para hacer ruido,admita este tipo de alimentacin.Los parmetros elctricos de

este circuito son los siguientes:T iene una tens in de al i-

mentacin de 6 a 12V.La corriente de reposo es de

10mA (tp.)Tempor izacin mxima: 30

minutosTemporizacin de desarme: 1

minuto.Corriente de carga: 6ANmero de sensores: ilimitadoEl primer bloque de la alarma

consiste en el circuito de disparoque consta del sensor tipo reedswich magntico, cuya cantidaden serie puede ser ilimitada. Estesensor consiste en un switch quese mantiene cerrado cuando esten contacto con la otra parte del

par, un pequeo imn. Fijando elimn en la parte mvil de unapuerta o ventana y el reed en laparte fija, cuando la puerta oventana est cerrada el reed tam-bin estar cerrado, polarizandoas en el corte el transistor.

Si cualquiera de los reedsfuera abierto por la separacindel imn, el resistor R1 dejar deser cortocircuitado a la tierra yQ1 recibe polarizacin suficientepara ir a saturacin.

El resultado es que en sucolector tenemos una brusca ca-da de tensin hacia cerca de cerovolt, lo que es suficiente para dis-parar el bloque siguiente de nue-stro circuito: el temporizador.

Luego tenemos un mo-noestable con el circuito integra-do 555.

La salida de este circuito inte-grado se mantiene normalmenteen el nivel bajo (0V) hasta el in-stante en que su pin 2 de disparosea puesto a tierra. Esto ocurrepor un instante con la aberturadel sensor.

C1 hace que, aunque el sensorsea cerrado nuevamente, con laaproximacin del imn del reed,el disparo del 555 no sea inter-rumpido.

La salida de este circuito inte-grado va entonces al nivel alto, o

sea, pasa a presentar una ten-sin del mismo orden de la de ali-mentacin por un intervalo detiempo que depende del ajuste deP1, R5 y del capacitor C3.

Tomando P1 y R1 como R yC1 como C, el tiempo total puedeser calculado por:

T = 1,1 . R . C

Para garantizar que en cuantola alarma sea alimentada, el pul-so de tensin inicial no ocasionesu disparo, una red formada porR4 y C2 en el pin de control del555 lo inhibe, y evita el disparo,hasta que la tensin se estabiliceen todos los puntos del circuito.

Con X2 abierto, en cuanto laalimentacin sea conectada, C5se carga hasta que el pin 2 de CI-

A L A R M A UN I V E R S A L PR O G R A M A B L E


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1a se vuelve del mismo orden quela tensin de alimentacin. Enestas condiciones CI-1a se com-porta como un inversor, donde laentrada es el pin 1 y la salida, elpin 3.

Esto significa que, si la alar-ma fuera disparada, y la salida

del 555 fuera al nivel alto, la sali-da de CI-1 ir al nivel bajo y enconsecuencia la salida de CI-1bir al nivel alto, pues tambinfunciona como inversor. El resul-tado de este proceso es que el os-cilador lento formado por el IC-1centra en accin produciendo unaseal rectangular cuya frecuenciadepende del ajuste de P2 y del

valor de C6.Las subidas y bajadas de nivel

lgico en la salida de la puertaactan sobre un buffer formadopor CI-1d y ste excita el transis-tor Q2 que tiene como carga labobina del rel. Esto significa queel rel abre y cierra sus contactos

de modo intermitente en una fre-cuencia determinada por C6 ypor el ajuste de P2.

Si quisiramos evitar la accinde la alarma, entrando en el au-tomvil o en la casa y teniendotiempo para el desarme, actu-amos sobre X2.

Cuando X2 cierra sus contac-tos por la aproximacin de un

imn, C5 se descarga y con estoel nivel lgico del pin 2 de CI-1acae prcticamente a cero. De estaforma, independientemente de loque ocurra con la entrada 1, lasalida del pin 3 va al nivel alto yen consecuencia la salida de CI-1b, que comanda el oscilador vaal nivel bajo.

El CI-1d que consiste en unbuffer inversor mantiene en susalida el nivel bajo, dada suconexin a la salida del CI-1c ycon esto el transistor en el cortelo que impide la energizacin dela bobina del rel.

El tiempo de carga de C5 atravs de R6 determina cunto eslo que el propietario puede de-morar hasta que el sistema seadesinhibido y vuelva a funcionar.

Vea que, si en el intervalo indi-cado el sensor fuera activado ydespus volviera a lo normal, laalarma no ser disparada cuandotermine el tiempo de carga del ca-pacitor C5. Esto significa que el

sensor X2 tambin puede ser us-ado cuando salimos de un ve-hculo o de casa para armar laalarma, pues la misma dartiempo para que el sensor seacerrado nuevamente despus deuna abertura.

En la figura 1 se da el diagra-ma completo de nuestra alarma.

En la figura 2 tenemos la dis-posicin de los componentes en

una placa de circuito impreso.Sugerimos la utilizacin dezcalos DIL para el montaje delos circuitos integrados. Como elsistema tiene cierta sensibilidad ala humedad, principalmente elCMOS, dada su elevada impedan-cia de entrada, y adems de esto,los transistores pueden ponerse atierra, provocando disparos er-rticos, adems de usar una bue-



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na caja metlica a tierra, el ca-pacitor C7 es muy importante.

Los resistores son todos de1/8W 1/4W con tolerancias de5 a 20% y los capacitores elec-trolticos deben tener una tensinde trabajo de por lo menos 16V.

Los dems capacitores puedenser cermicos o de polister. P1 yP2 son trimpots comunes.

Los sensores son del tipo red-switch magnticos comunes quese pueden conseguir en cualquiercasa de alarmas. Son bastantecompactos, y pueden ser oculta-dos fcilmente en puertas y ven-

tanas.P1 y P2 son trimpots comunes

y el rel depende de la tensin dealimentacin usada.

El transistor Q1 tambin ad-mite equivalentes, pudiendo serusado cualquier tipo de silicioNPN de uso general.

Para la conexin al sistema dealarma externo sugerimos la uti-lizacin de un puente de tornil-

los, ocurriendo lo mismo enrelacin con la conexin de lossensores.

En el diagrama mostramos so-lamente un sensor (X1), pero losmismos pueden ser conectadosen serie en cantidades ilimitadasy el cable usado puede ser fino decapa plstica sin blindaje.

Para probar el aparato bastaalimentarlo y conectar como car-

ga en el rel, por ejemplo, unalmpara.Cuando la alimentacin sea

conectada, el sensor X1 debe es-tar cerrado y P1 ajustado para eltiempo mnimo (menos resisten-cia). P2 debe estar en su posicinmedia o poco ms.

El sensor X2 debe estar abier-to, o sea, sin el imn cercano.

Con alimentacin, el rel debepermanecer desactivado y el cir-cuito en condicin de espera.

Al alejar el imn de X1, laalarma debe disparar por untiempo determinado por el ajustede P1, y entonces el rel abrir ycerrar sus contactos de modointermitente.

Colocando P1 en la posicinmedia, e inicialmente aproximan-do por un instante un imn a X2,veremos que al alejar el imn deX1 la alar ma no dispara. Estosignifica que el sistema de inhibi-cin externa est funcionando.

Comprobado el funcionamien-to podemos proceder a su insta-lacin para proteccin definitiva.

El interruptor general que de-sactiva la alarma, a travs delcorte de alimentacin debequedar en un lugar bien oculto.

Con el cambio de R1 por unpotencimetro de 220k en seriecon un resistor de 10k podemosconectar en serie con los resis-

tores un fotorresistor (LDR) comoel FR-27 o bien sustituir los sen-sores de X1 por estos compo-nentes (hasta 3), obteniendo asel disparo por la interrupcin delhaz de luz.

Con todos los LDRs ilumina-dos, y el potencimetro debida-mente ajustado el transistor semantiene en el corte.

Si cualquier foto-resistor

(LDR) detecta su luz cortada, eltransistor conduce y con estoocurre el disparo del monoestable555.

Una combinacin de 3 LDRscon cualquier cantidad de sen-sores magnticos permite la pro-teccin por sistema mltiple deun gran ambiente.

Estas son slo algunas de las

sugerencias que pueden re-alizarse para mejorar el desem-peo de la alarma; sacarle mayorprovecho depender del ingenio yla experiencia de cada uno.



LISTA DE MATERIALES

CI-1 - 4093B - integrado CMOSCI-2 - 555 - integrado - timer

Q1 y Q2 - BC548 o equivalentes -transistores NPN de uso generalD1 - 1N4148 - diodo de silicioK1 - rel de 6 12V - ver textoX1 y X2 - sensores magnticos dealarma - ver textoP1 - 1M - trimpotP2 - 2,2M - trimpotR1 - 47k x 1/8W - resistor (amar-illo, violeta, naranja)R2 - 22k x 1/8W - resistor (rojo,

rojo, naranja)R3, R4 y R5 - 10k x 1/8W - resi-stores (marrn, negro, naranja)R6 y R7 - 100k x 1/8W - resis-tores (marrn, negro, amarillo)R8 - 2,2k x 1/8W - resistor (rojo,rojo, rojo)C1 y C2 - 10F x 16V - capaci-tores electrolticosC3 - 1000F x 16V - capacitorelectroltico

C4 - 100nF - capacitor cermico ode polisterC5 - 10F a 100F x 16V - capaci-tor electroltico - ver textoC6 - 470nF a 1F - capacitor elec-trolticoC7 - 220F x 16V - capacitor elec-troltico

Varios:

Placa de circuito impreso, cajapara montaje, puentes de termi-nales con tornillos, fuente de ali-mentacin, cables, estao, tornil-


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Describimos un control develocidad para pequeos mo-tores con un sistema remoto deactuacin por llave o toque. Enel caso de un joystick, por ejem-plo, podemos usarlo en un sis-tema de brazo o gra experi-mental, ocurrir lo mismo enrelacin al sistema de toque.

Tambin con relacin al joy-stick, podemos aprovechar suscuatro llaves internas para elcontrol de dos motores de modosimultneo, acelerndolos o de-

sacelerndolos segn lasnecesidades.

Con la palanca hacia ade-lante tenemos la aceleracin deun motor (nmero 1, por ejemp-lo), y hacia atrs, su detencin odesaceleracin. Con la palancahacia la derecha tenemos laaceleracin de otro motor y, ha-cia la izquierda, su desacel-eracin o detencin.

El control se caracteriza porsu linealidad, variando entre 0 y100% la tensin aplicada al mo-

tor y, en consecuencia, su po-tencia.

El mismo circuito tambinpuede ser usado para el controlde otras cargas de corrientecontinua tales como pequeaslmparas, calentadores,solenoides, electroimanes, etc.

En un electroimn, por ejem-plo, tenemos hasta la posibili-dad de controlar, en una graelemental, la fuerza de atrac-cin, dosificando la cantidad dechapas de metal que la misma

C O N TRO LA DO R A UTO M ATIC O

D E M O TO RES

El c i rc u i to q u e d e s c r i b i m o s p e rm ite e l c o n - t r o l d e v e l o c i - d a d d e m o to re s

d e c o r r i e n t e c o n tin u a , a p a r- t ir d e l sim p le to q u e d e lo s d e - d o s e n se n so r e s o b ie n p o r m e d i o d e u n

jo y stic k d e ju e g o s e le c tr n ic o s. El c o n tro l p ro d u c e la a c e l-e ra c in o de sa c e le ra c in c onsta nte de l m otor, se gn la po si- c in d e l joy stic k o d e l se nsor toc a d o. Los m otore s c ontro lad os

p u e d e n te n e r c o rrie n te s d e h a sta 1 A , lo q u e sig n ific a q u e e l p r o y e c t o e s i d e a l p a r a a p l i c a c i o n e s e n r o b t i c a e x p e r i m e n - ta l. En e l p roy e c to inc lu im os una fue nte d e c orrie nte c ont inua ,p e ro e l siste m a fu n c io n a r ta m b i n a p a rtir d e p ila s o b a te ra s.

Por J os Alberto Martnez

M O N TA J E S



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es capaz de elevar o soltar.El corazn del circuito es un

amplificador operacional, conun transistor de efecto de cam-po en la entrada, del tipoCA3140, que opera como unseguidor de tensin, o sea, unadisposicin amplificadora quese caracteriza por una gananciaunitaria de tensin, ms una

impedancia elevadsima de en-trada, del orden de trillones deohm.

Esa impedancia de entrada estan alta que podemos conectar aloperacional un capacitor carga-do, porque l mantendr su car-ga por un largo intervalo, sinninguna variacin perceptible.Fue justamente aprovechando

esa posibilidad que elaboramosnuestro control por toque.

En la entrada del operacionalconectamos un capacitor de 1 a4,7F de polister de buena cal-idad, que no presenta fugasperceptibles.

La carga y descarga de estecapacitor puede hacerse atravs de dos resistores de 1M5conectados a un par de contac-

tos por toque o bien al joystick.Cuando se activa el sensorX1, o bien la llave X1 del joy-stick es accionada, el capacitorse carga lentamente a travs deR1 de modo que la tensin en laentrada del operacional subegradualmente.

Esa tensin es amplificada yaparece en la salida del opera-cional (pin 6), siendo aplicada ala base de un transistor BC548y despus a la base de un tran-sistor de mayor potencia (Q1),capaz de controlar la carga.

Dependiendo del tiempo enque tocamos en X1 o ac-cionamos la llave del joystick, latensin sube entre 0 y 100% dela tensin de alimentacin (quepuede ser de 6 12V). Estoquiere decir que podemos

CO N T R O L A D O R AU T O M A T I C O D E MO T O R E S


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dosificar con facilidad, por eltiempo de accionamiento, la ten-sin en la carga.

Sacando el dedo del sensor, odesconectando el joystick, el ca-pacitor mantiene por largo tiem-po la tensin en la entrada deloperacional y, con esto, la veloci-dad del motor controlado.

Para alterar la velocidad delmotor, reducindola, tocamos en

X2 o accionamos X2 del joystick.En estas condiciones, el capaci-tor se descarga lentamente atravs de R2, lo que permitedosificar exactamente la tensin

aplicada al motor, pues es prc-ticamente la misma de C3.El led conectado en la salida

de Q1 permite una visualizacinde la accin de control.

La fuente de alimentacin es-tabilizada de 1A puede ser de 6V(7806) 12V (7812), segn eltipo de motor controlado.

En la figura 1 damos el dia-grama completo de nuestro con-

trol por toque y joystick.La placa de circuito impresoaparece en la figura 2.

Tanto el transistor Q1 comoel integrado de la fuente CI-1deben ser dotados de un disi-pador de calor, principalmente sila operacin se hace con mo-tores de corrientes elevadas.

El transformador debe tenerbobinado primario de 220V y se-cundario de 6+6 12+12V,

segn la tensin del motor. Lacorriente tambin debe ser deacuerdo con el motor y su lmiteest alrededor de 1A.

Los electroltico deben teneruna tensin de trabajo de 16V.

R5 es el nico componentecuyo valor depende de la tensinde salida. Para 6V use un resis-tor de 470 ohm y para 12V un

resistor de 1k2. Los dems resis-tores son de 1/8W con 5 10%de tolerancia. Un componenteque debe ser elegido con cuidadoes C3, que debe ser de polisterde buena calidad, con valoresentre 1F y 4,7F. El valor deeste componente determina la

velocidad de respuesta del sis-tema. Menor capacidad significauna variacin ms rpida altoque o accin del joystick. Paralos diodos rectificadores pode-mos usar equivalentes como los1N4004 incluso BY127.

Para la prueba basta conectar

un motor de corriente continuade 6 12V (de acuerdo con lasalida deseada), con corriente dehasta 1A o bien una lmpara in-candescente de las mismascaractersticas para probar elfuncionamiento del control.

Conecte la unidad y toque enlos sensores, primero uno y de-spus el otro. La velocidad delmotor debe aumentar o dis-

minuir, segn el sensor tocado.Lo mismo debe ocurrir con eljoystick, ya que en este caso elmovimiento de la palanca haciaadelante acelera el motor y haciaatrs reduce su velocidad.Dejan-do de tocar los sensores, o con lapalanca en posicin central, la

ve locidad ajus tada por el sis-tema para el motor se debe man-tener. Si esto no ocurre cambieel capacitor C3, que puede estar

con problemas de fugas. Com-probado el funcionamiento delsistema, slo resta hacer su in-stalacin definitiva.

Nota de Redaccin: En estaedicin se comienza con la de-scripcin del funcionamiento deun robot controlado por computa-dora. Este controlador puede serempleado en dicho proyecto.

CO N T R O L A D O R AU T O M A T I C O D E MO T O R E S


LISTA DE MATERIALES

CI-1 - 7806 7812 - Segn la

tensin deseada - Circuito in-tegrado regulador de tensinCI-2 - CA3140 - Amplificadoroperacional con entrada FETQ1 - TIP31 - Transistor NPNde potenciaQ2 - BC548 - transistor NPNde uso generalD1, D2 - 1N4002 - Diodos rec-tificadoresD3 - 1N4002 1N4148 - Dio-

do de silicio de uso generalLED - Led rojo comnT1 - Transformador con primariode 220V y secundario de 6+6Va 12+12V, segn la tensin de-seada, y 1A de corriente.S1 - Interruptor simpleS2 - Llave para corte de ten-sinF1 - Fusible de 1AR1, R2 - 1M5 - Resistores

(marrn, verde, verde)R3 - 4k7 - Resistor (amarillo,violeta, rojo)R4 - 330R - Resistor (naranja,naranja, marrn)R5 - 470 (6V) o 1k2 (12V) -Resistor - ver textoC1 - 1000F x 25V - CapacitorelectrolticoC2 - 10F x 12V - CapacitorelectrolticoC3 - 1F a 4,7F - Capacitor

de polister (100V o ms)

Varios: placa de circuito im-preso, cable de alimentacin,soporte para fusible, caja paramontaje, disipadores de calor,sensor o joystick, cables, es-tao, etc.Observacin: los sensorespueden ser chapitas de metal


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Presentamos un proyecto quese emplea para estimular omasajear determinadas zonas dela piel por medio de pequeospulsos elctricos, capaces de pro-ducir corrientes por nuestro or-ganismo, mucho ms bajas quelas que podran provocar algntipo de lesin, pero suficientespara producir un estmulo.

La idea es generar pulsos demedia tensin durante intervalosreducidos, controlados en fre-cuencia para fortalecer los ms-

culos, nervios y otras reas deter-minadas de nuestro cuerpo.

Este aparato debe ser usadopor personas idneas en el reade la medicina.

El estmulo es realizado porfuera, normalmente por medio dedos electrodos en forma de cha-pas que se colocan en la zona aser tratada.

En los aparatos de este tipo nodeben utilizarse alimentacin di-rectamente de la red elctrica, yaque podra no existir un lmite en

la aplicacin de corriente, lo queocasionara daos fsicos. Porotro lado, como las pilas no soncapaces de suministrar tensioneselevadas, es necesaria la apli-cacin de circuitos inversores quepuedan vencer la resistencia dela piel para producir el requeridoestmulo.

El circuito inversor empleadotrabaja con corrientes muy pe-queas, evitando las descargasbruscas en el usuario.

El proyecto tiene un oscilador

ESTIM ULA D O R

M USC U LA R

Lo s p e q u e o s e s- tim u la d ore s e le c - t r n i c o s s u e l e n e m p l e a r s e p a r a e l tra ta m ie n to d e

d o l o re s m u sc u - l a r e s , c o n t r a c - tu ra s y d e fic ie n - c i a s e n l a p i e l .Ta m b i n se sa b e q u e lo s a n im a le s d om stic os se re - p o n e n m s f c il- m e n te d e e n fe r- m e d a d e s re sp i ra to r ia s c u a n d o so n t ra ta d o s c o n e sto s

a pa ra tos. Prop ong o e l a rm a do de un e stim ula do r e l c tric o de do s c a na le s pa ra su uso e n e le c trom e dic ina . Si b ie n no c onstituy e n un rie sg o , re c om e nd a m os usa rlos c o n la a siste nc ia de pro fe siona le s m d ic os.

Por Rafael Alejandro Leone

M O N TA J E S



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construido a partir de un circuitointegrado CMOS del tipoCD4093.

El circuito se muestra en lafigura 1 y en l se puede observarque la frecuencia puede ajustarsea partir de P1 (ajuste fino), o porel intercambio tanto de C1 comode C2. Si en lugar de S1 se coloca

una llave selectora, la banda defrecuencias puede ampliarse, sise coloca en lugar de C1 varioscapacitores de valores compren-didos entre 47nF y 470nF.

Aqu tambin pueden con-seguirse seales de frecuenciascomprendidas entre 1Hz y al-gunos kHz.

Este es el cir-cuito de mejorrendimiento, ya quetiene a su salida unFET de potencia, elcual posee un exce-lente rendimientoen la transferenciade energa hacia eltransformador, conlo cual se consigueuna considerabledisminucin en elconsumo de energaresultando un dis-positivo porttil, en

el cual una baterade 9V permite suuso prolongado. Ladisposicin de loscomponentes enuna placa de cir-cuito impreso semuestra en la figu-ra 2.

Note que el cir-cuito impreso posee

dos canales idnti-cos, a tal punto quehasta se han dupli-cado los nombresde los compo-nentes. Se ha he-cho de esta manerapara que puedanestimularse dospuntos en forma si-multnea.

En generalpuede ser empleadocualquier FET de potencia con lanica salvedad de que puedadrenar corrientes superiores a losdos ampere. Este componentedebe estar provisto de un buendisipador de calor.

El transformador es del tipode poder con primario de 220V ysecundario de 6V por 500mA.

E S T I M U L A D O R MU S C U L A R


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Aqu tambin es conveniente queel circuito integrado vaya monta-do en un zcalo dil de 14 patas.Con P1 se ajusta la frecuencia y,con P2, la intensidad de los pul-sos generados. Ambos poten-cimetros pueden ser lineales o

logartmicos. Los capacitores C1y C2 deben ser de polister y C3un electroltico para 12V. Laprueba de funcionamiento es se-mejante a los casos anteriores,razn por la cual no abundare-mos en detalles.

E S T I M U L A D O R MU S C U L A R


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LISTA DE MATERIALES

Semiconductores:CI1 - CD4093- circuito integrado

Q1 - SPM830 o equivalente - FET depotencia

Resistores:R1 - 10kR2 - 10kR3 - 1MP1 - 100kP2 - 10k

Capacitores:C1 - 220nF - polisterC2 - 22nF - polisterC4 - 1000F - electroltico

Varios:S1 - interruptor simple, S2 - interruptorsimple, B1 - batera 9V, T1 - transfor-mador 220V a 6V por 500mA, placa decircuito impreso, disipador de calor, so-porte para pilas, caja para montaje, per-illas para los potencimetros, bornespara los electrodos, cables estao, etc.


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Al recibir el trabajo realizado porun grupo de estudiantes, sent pro-funda admiracin por la seriedadcon la que se puede encarar el es-tudio de un tema especfico, entiempos en los que normalmente

suele defenestrarse la enseanzaen Argentina. Me siento orgullosode poder compartir con Uds, estetrabajo realizado por:

BONETTI, ANTONIO ALEJAN-DRO

CASAS, ANGEL ANDRES NICOLINI, CARLOS ALEJAN-

DRO PEZZANI, CARLOS HERNAN

URRUSPURU, GASTONLEONEL

Cabe aclarar que el dispositivoque comenzaremos a explicar fueconstituido en el marco de la cte-dra que el Ing. Alberto Fusco dicta

en el Instituto Juan XXIII de estaCapital Federal.

PRINCIPIOS DE ROBOTICA

Llamamos ROBOTS a todosaquellos mecanismos automticos omquinas con movimientos.

La ciencia que estudia todoeste tipo de mquinas se denomina

ROBOTICA y ha evolucionado rpi-damente con el desarrollo de los mi-croprocesadores.

Como ROBTICA se "Co-mo Robtica se conoce el diseo,

fabricacin y utilizacin de

mquinas automticas pro-gramables con el fin de realizarta reas repetitivas como el en-

samble de automviles,aparatos y otras actividades.

Bsicamente, la robtica se ocu-pa del control de diferentes tipos demotores, mecanismos neumticos ysensores por medio de sistemascomputadores.

R O B O T CONTROLADO POR PC

Damos en este in-forme, un panoramasobre un robotdidctico diseado

por un grupo de es-tudiantes del Institu-to Juan XXIII, que escontrolado por com-putador. Los con-ceptos aqu vertidossirven como basepara comprender cmo se ha realizado el mencionadoproyecto, que ser publicado en su totalidad (teora, diseo,circuitos elctricos, circuitos impresos, programas, adquisi-cin de datos, puesta en marcha, etc.) en la prxima edicinde Saber Electrnica.

Comentarios de Horacio D. Vallejo

I N F O R M E E S P E C I A L



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nominan grados de libert ad.Esto se refiere a los diferentesmovimientos que puede realizar.

En nuestro caso el robottiene cinco movimientos o gra-

dos de libertad. Estos son:movimiento giratorio de la base,movimiento del antebrazo haciaarriba y hacia abajo, movimien-to del brazo hacia arriba y ha-cia abajo, movimiento giratoriode la mueca o mano y apertu-ra o cierre del mecanismo de

agarre.

Cada uno de estos movimientosest dirigido por un motor paso apaso que est acoplado a diferentestipos de mecanismos y conversoresmecnicos de movimiento, forma-dos por engranajes o piones y ejes.Estos motores deben ser controla-dos por interfases que sean capacesde vincular a estos con la PC.

En el caso del sistema de agarreel movimiento se logra con pistoneselctricos.

DESCRIPCION GENERALDE FUNCIONAMIENTO

Para explicar el funcionamientogeneral del sistema, diremos que elmismo es comandado principal-mente por medio de la PC. Esta l-tima a travs de un sistemaadquisidor de datos (ya mencionado

anteriormente) es la encargada decontrolar, por medio del softwarecorrespondiente o, simplemente,por medio de un programa, una de-terminada secuencia de datos atravs de puertos de salida y de en-trada.

A partir de estos datos, los mis-mos se optoacoplan para aislargalvnicamente al PC del medio ex-terior y proteger as al mismo ante

algn eventual cortocircuito. Estosdatos as aislados son los encarga-dos de excitar una determinada se-rie de etapas de potencia que sernlas encargadas de controlar los dis-tintos servomecanismos del robot.

Para analizar ms profunda-mente el sistema, realizaremos undiagrama en bloques general delmismo (figura 2) e indicaremos lafuncin de cada elemento.

A cont inuacin anal izaremoscon ms profundidad la funcin decada bloque y explicaremos cmo se

vinculan entre s, para un mejor en-tendimiento del sistema.

FUNCIONDE CADA BLOQUE

Como habamos mencionadocon anterioridad la PC es el disposi-tivo principal del sistema, ya que esla encargada de controlar todos losdispositivos del mismo.

En realidad el control del sis-tema lo realiza indirectamente, yaque la misma, a travs del bus de

datos y de direcciones, es la encar-gada de programar al adquisidor dedatos y as enviar una serie de pal-abras lgicas o simplemente datosal exterior.

Es obvio pues, que el PC re-quiere de un determinado soft-ware para reali zar la progra-

macin del adquisidor de datos.Posteriormente explicaremos y

daremos los conocimientos bsi-cos sobre el software, ya seaprogramacin, compilacin y

ejecucin del mismo.

ADQUISIDOR DE DATOS:

Es el encargado de interpretarlos datos y las direcciones enviadaspor el P (microprocesador) del PC.

Estos datos son los que programanal adquisidor de datos, de forma talque de acuerdo a las direccionesprogramadas en el mismo, los datosse ejecutarn al exterior por el Port

A, Port B o Port C, segn sea selec-cionado en el 8255 (puerto paraleloprogramable) del adquisidor.

A su vez el Port C puede ser di-vidido en dos puertos de cuatro bitsy mediante su programacin puedeser tanto de entrada como de sali-da.

Cabe aclarar que los puertos A yB tambin pueden seleccionarse co-mo entrada o salida pero con la

diferencia de que no pueden ser di-vididos en grupos de cuatro bits.En nuestro sistema el Port A se

encuentra seleccionado como sali-da, el Port B como salida tambin, yel Port C low como entrada y el PortC high como salida.

Cabe aclarar que en nuestro sis-tema se utilizan dos placas

Adquisidoras de Datos, una seteadaen la direccin 200h (que fue de-scripta anteriormente) y otra setea-

da en la direccin 220h. En esta l-tima se utiliza slo un Puerto(Puerto A), el cual se encuentra pro-gramado como salida.

ETAPA OPTOAISLADORASDE LOS PUERTOS

Esta etapa cumple la simplefuncin de aislar galvnicamente el

PC del medio exterior.Dicho de otra manera esta etapame permite proteger tanto el PC co-mo al adquisidor de datos de algneventual cortocircuito, ya que suprincipio de funcionamiento se

basa en el hecho de que se enlaza atravs de fototransistores.

Por este motivo ante algn cor-tocircuito fuera del PC el circuitoperjudicado o daado ser exterior

RO B O T CO N T R O L A D O PO R PC



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al PC.Otra de las funciones que

cumple esta etapa es la de protegerla fuente de alimentacin de lacomputadora, debido a que el con-sumo de corriente de las salidas del

ADQUISIDOR DE DATOS se car-gan en la fuente de la etapa optoa-

copladora, siendo el consumo de lafuente del PC muy bajo. Si observa-mos el diagrama en bloques de lafigura 1, se puede apreciar que seutilizan 5 etapas optoacopladoras(una para cada puerto).ETAPA DEPOTENCIA DE

LOS MOTORES

Es la encargadade manejar los bits decontrol provenientesde la etapa optoa-copladora de formatal que los mismoscontrolen los mo-tores.

Se denomina dePotencia por el sim-ple hecho de que atravs de seales pe-queas de 5V. (1 o0) y de baja corri-

ente, controla sealesde corrientes altas yde mayores ten-siones. Dicho de otraforma, es la encarga-da de controlar almotor y alimentar lasdistintas bobinas delos motores de acuer-do con la secuenciadeterminada por elsoftware correspondi-

ente.A su vez esta eta-

pa se encuentra con-trolada por un controlde torque exterior asta y una fuente dealimentacin.

Si observamos elsistema representadoen bloques podemos

ver que se util izan

dos etapas de poten-cia, ya que cada unacontrola dos motores.

CONTROL DE TORQUE DE LOSMOTORES

Como su nombre lo indicacumple la funcin de controlar eltorque del motor a travs de un bit



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de informacin proveniente de laetapa optoacopladora del Port CHigh.

En realidad lo que hace es vari-ar la alimentacin del motor, segnel estado en que se encuentre el bitde control. Esto ltimo lo realiza demanera tal que cuando el motor seencuentra girando o en movimientoel control de torque se encarga dealimentarlo en forma directa a lafuente, es decir que el motor con-suma la potencia necesaria para elgiro, mientras que cuando el motorse encuentra en estado de reposo elsistema descripto se encarga de que

se le entregue una alimentacin al-ternativa, es decir enviando untren de pulsos en vez de una ten-sin continua, de forma tal que elmotor disipe una potencia menoren reposo que en funcionamiento.Si no existiese este control, en elmomento en el cual el motor se en-cuentra en reposo, se correra elriesgo de quemar el mismo.

Cabe aclarar que este sistema seha implementado debido a que el

motor en reposo en realidad se en-cuentra clavado, es decir que estaubicado en una determinada posi-cin aguantando un peso sin queste vare esa posicin.

Observando el diagrama en blo-ques vemos que se utilizaron en elproyecto 4 placas controladoras detorque (una para cada motor).

FUENTE DE ALIMENTACION DELOS MOTORES

Cumple la funcin de alimentarel motor para posibilitar el procesode energizacin de cada una de las

bobinas del mismo.Las nicas consideraciones para

su utilizacin es que la tensindebe ser la indicada en la chapa delmotor y debe ser capaz de entregar

la corriente necesaria para que elmotor funcione. De lo contrario lafuente podra ser destruida.

Si observamos en el diagramaen bloques, vemos que se utilizaron3 fuentes de alimentacin para 4motores.

Esto es debido a que los motores2 y 3 tienen un consumo consider-able de corriente, mientras que losmotores 1 y 4 consumen muy pocacorriente en relacin a los motores2 y 3.

Es por eso que se utiliza unafuente comn para los motores 1 y4.

A los fines didcticos, en la figu-ra 3 se pueden ver las placas queconstituyen la parte electrnica delrobot.

FUENTES DE 12V Y 5V

Se encuentran para alimentarciertos dispositivos del sistemageneral que son los encargados derealizar un determinado control

para su correcto funcionamiento.Estos dispositivos pueden ser rels,transistores, circuitos integrados,

etc.Estas fuentes son de muy bajo

consumo con respecto a las anteri-ormente descriptas.

ETAPA DETECTORASDE PIEZAS

Como su nombre lo indica,cumple la funcin de detectar siuna pieza se encuentra en condi-ciones como para que el sistema deagarre del robot la tome.

Cuando la pieza es detectada atravs de una barrera infraroja for-mada por un led infrarojo y un foto-

transistor enfrentados, dicha etapaenva un dato al microprocesadorpara que el mismo enve otro datoque ser el encargado de determi-nar por ejemplo el cierre de lamano.

El dato enviado cuando la piezacorta la barrera pasa a travs de laetapa optoacoplada del puerto Clow e ingresa en el adquisidor dedatos.

ETAPA DE CONTROL

DE LOS PISTONES

Cumple la funcin de controlar



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la posicin de los pistones de lamano, a travs de dos bits de infor-macin provenientes de la etapa op-toacloplada del puerto A deladquisidor de datos seteado en ladireccin 220h.

El control de la posicin delpistn elctrico lo hace de formatal que, en el momento en que elmicroprocesador envo una ordende cierre de la mano, la etapa decontrol se encargue de accionar elpistn elctrico durante todo surecorrido, y en el momento que elpistn llegue a su tope, la misma seencargue de alimentar el pistn me-

diante un tren de pulsos, de man-era tal que el pistn no se dae. Di-cho concepto fue explicado

anteriormente, en la etapa contro-ladora de torque.

Esta etapa de control se carac-teriza por manejar corrientes muyelevadas que son capaces de excitara sendos pistones de la mano.

FUENTE DE ALIMENTACIONDE LOS PISTONES

Se encarga de energizar losalambres de NITINOL de sendospistones.

La nica consideracin es quedebe ser una fuente de muy alta

corriente (del orden de los 5A), yaque los pistones pueden ser alimen-tados tanto por alterna como por

contnua.Hasta ahora hemos realizado un

anlisis conceptual del sistema, atravs de un diagrama en bloquesgeneral del prototipo.

En la prxima edicin analizare-mos con ms profundidad lo que escada bloque y explicaremos su fun-cionamiento a travs de un diagra-ma en bloques interno de cadaparte analizada anteriormente.

Adems, se darn todos los cir-cuitos intervinientes, con los corre-spondientes diagramas de circuitoimpreso, los programas de op-eracin, etc.




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ROBOTIC

PIes

SISTEM S

MICROPROCES DOS

P R

CONTROL DISTRI UIDO

EN ROBOTIC

En

una

nota anterior vimos

que

tan fcil era implementar sis-

temas

blsados con microcomputadoras Basic Stamps En

este

artculo

analizaremos

los microcontroladores PIes

y

sus herramientas de

desarrollo

L

s microcontroladores Pie

son microcontroladores de

8bits,

co

n memoria de pro-

grama,

y un

banco

de memoria RAM

o de registros de uso general, perif

ricos de l/O, timers internos, etc ..

Estos microcontroladores poseen un

set de

instrucc

iones r

es

umido (alre

dedar de 30 instrucciones).

La

mayo

ria de las veces.

es

engorroso progra

marlos con el

assemb

l

er

provisto por

el fabricante . Por ello existen otras

he

rr

amientas de programacin como

ser el Macro Assembler

y

el lenguaje

de alto nive l

PBAS

IC.

Como

se desarrolla con micro

controladores

PIeS?

Inicialmente debe tener

un

Macro

asscmbler, un s imulador y una tarj e

ta de programacin. En el mercado

se

encuent

ran

paquetes

por 100 a

$ 150.

El

Macro

assembler permite es

clibir pr

og

ramas m

as co

rtos que con

el

assembl

er.

Por Gustavo Reimondo

Genera lmente

un

a i

ns

truccin de

Macro asscmbler equivale desde

1 a

5

instru cc iones de asscmbl

er

,

Veamos

el

siguiente ejemp

lo

:

La

Ins t r

uccin

CS

BE fr

I,

fr2 ,

compara el registro frI con fr2 si [r I

es menor o igual a fr2 entonces

sa

l

tea la Siguiente instruccin,

En asembler

habia

que

escribir

las in st rucc i

ones

equ

iv

al

entesde

la

tab la

l

Como vemos en

ve

s de tener que

esc ribir solo

una

lin

ea

de progr

ama

hay que escribir

tr

es. La mayoria de

los disenadores de E.E. U.U. uU

li

zan

el Macro assemb

le

r.

El simulador es un programa que

perm

ite carga r un pro-

q

ue se

van ejecutando las instruccio

nes

Esta herramienta es

de gran

ayuda

para

i

nici

a r

se, ya que Ud

puede edi

tar

pequeos programas

y

ch

equea

r el fu ncio

nam

i

ento

l

gi co

del mismo Sin tener que a rmarlo,

En

cuan to a la implementa cion

fsica de l sis tema

se

recomienda la

utilizacin del microcontrolador

Pie

16 e 84, el

cua

l posee una memor

ia

EEPROM de progra ma

, memoria

RAM. un contador

de eventos,

Mc,

maria EEPROM de

Datos . 13

entra

das

sa

li

das

digitales,

etc .

La utiliza

cin

de es

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