SE 345-Revista Electronica

$44,90$44,90ISSN: 0328-5073 Año 29ISSN: 0328-5073 Año 29 Nº 345Nº 345

tapa SE 345.qxd:Maquetación 1 18/11/15 11:27 Página 1

4ª de forros.qxd:sumario 223 21/11/13 18:13 Página 4ªFo1

ArtÍculo de tApA

diseño y Simulación de Sistemas Microcontrolados

con proteuS 3

curSo de ArduINo

lección 2:

profundizando las Salidas digitales 47

AutotroNIcA

Autos eléctricos. ¿Qué Son y cómo Funcionan? 57

INForMe eSpecIAl

cámaras reflex. ¿cómo Funciona una cámara Slr? 67

perIcIAS INForMAtIcAS

periscope y YouNow: el terror de los Investigadores 71

tecNIco repArAdor

cómo reparar Sin documentos Ni repuestos 75

MoNtAjeS

detector de proximidad 85

Inversor de 220V x 150W 92

termómetro de precisión con escala luminosa 98

controladores de Motores paso a paso 104

Bobina de tesla 112

Año 28 - Nº 345

SABER ELECTRONICA

Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo

Pro duc ciónJo sé Ma ría Nie ves (Grupo Quark SRL)

Co lum nis tas:Fe de ri co Pra do

Luis Ho ra cio Ro drí guezPe ter Par ker

Juan Pa blo Ma tu te

EditorialQUarKS.r.l.Propietariadelosderechosencastellanodelapublicaciónmen-sualSabErElEctronicaargentina: (GrupoQuarkSRL)SanRi-cardo2072,CapitalFederal,Tel(11)4301-8804México (SISA):Cda.Moctezuma2,Col.Sta.Agueda,EcatepecdeMorelos,Edo.

México,Tel:(55)5839-5077

ARGENTINAAd mi nis tra ción y Ne go ciosTe re sa C. Ja ra (Grupo Quark)

StaffLiliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo

Sis te mas: Pau la Ma ria na Vi dalRed y Com pu ta do ras: Raúl Ro me ro

Video y Animaciones: Fernando FernándezLe ga les: Fer nan do Flo res

Con ta du ría: Fer nan do Du cachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

MéxicoAd mi nis tra ción y Ne go cios

Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero RiveroStaff

Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regal-ado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José

Luis Paredes Flores

Aten ción al Clien teAle jan dro Va lle jo

ate clien @we be lec tro ni ca .co m.ar

Grupo Quark SRLSan Ricardo 2072 - Ca pi tal Fe de ral

www .we be lec tro ni ca .co m.arwww .we be lec tro ni ca .co m.mxwww .we be lec tro ni ca .co m.ve

Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se res pon sa bi li za por elcon te ni do de las no tas fir ma das. To dos los pro duc tos o mar cas quese men cio nan son a los efec tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y noen tra ñan res pon sa bi li dad de nues tra par te. Es tá pro hi bi da la re pro -duc ción to tal o par cial del ma te rial con te ni do en es ta re vis ta, así co -mo la in dus tria li za ción y/o co mer cia li za ción de los apa ra tos o ideasque apa re cen en los men cio na dos tex tos, ba jo pe na de san cio nes le -ga les, sal vo me dian te au to ri za ción por es cri to de la Edi to rial.

Dis tri bu ción en Ca pi tal: Carlos Can ce lla ro e Hi jos SH.Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Dis tri bu ción en Interior: DISA, Distribuidora InterplazasSA, Pte. Luis Sáenz Peña 1836 - Cap. 4305-0114

númeroderegistrodePropiedadintelectualVigente:966999

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BiEnVEnidos a la nuEVa saBEr ElEctrónica digital

Bien, amigos de saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revistapredilecta, para compartir las novedades del mundo de la electrónica.Nos sentimos orgullosos de estar nuevamente “en el ruedo” con una publicación multimedia que incluye entodos las ediciones un cd Multimedia y las 4 revistas que editamos mensualmente en formato digital. Acompaña a esta Edición Multimedia un ejemplar impreso de Saber Electrónica que ya ha circulado y queseguramente Ud. ya lo tiene (si es que es seguidor de nuestra querida revista). Nuestra idea es que, paulatina-mente vayamos entregándole, además del disco con la Edición Multimedia, una revista impresa quecomience con pocas páginas y se vayan incrementando con el transcurso de los meses.Recordamos que el sector de Distribución de revistas en América Latina ha sufrido problemas drásticos en losúltimos años a tal punto que nuestros representantes dejaron de pagarnos las revistas vendidas, dejándonosun perjuicio enorme que ha causado que no podamos seguir imprimiendo las revistas. Aún así, hemos he-cho malabares para que Saber Electrónica siga teniendo presencia en Argentina y México y, a próxima-mente en toda América Latina.En disco (CD) de este mes, además de la Edición Multimedia de Saber Electrónica con las 4 revistas, in-cluimos el CD Multimedia: “servicio técnico a Pcs y notebooks” (es un producto completo).

contEnido dE la Edición digital dE saBEr ElEctrónica nº 345 (dEntro dEl disco):artículo de tapa: Diseño y Simulación de Sistemas Microcontrolados con Proteustecnología: Cómo Funcionan los Autos Eléctricoscurso de arduino: Lección 2: Salidas DigitalesEl terror de los investigadores: Periscope y YouNowinforme Especial: Cómo Funcionan las Cámaras SLRtécnico reparador: Cómo Reparar sin RepuestosMontajes: Termómetro de Precisión,

Detector de Proximidad, Ahuyenta Mosquitos, Bobina de Tesla, Inversor 12V a 220V x 150W, Controlador de Motores Paso a Paso

contEnido dEl disco MultiMEdia dE Esta Ediciónsaber Electrónica nº 345 Edición Argentinasaber Electrónica nº 300 Edición Internacionalclub sE nº 125: Curso de PLCservice y Montajes nº 178

cd Multimedia: servicio técnico a Pcs y notebooksEn este PACK MULTIMEDIA (es un Producto Completo) explicamos qué es una PC portátil, cuál es su diagramaen bloques básico, cuáles son los componentes principales de estos equipos y brindamos algunos casospuntuales de fallas y soluciones comunes en equipos comerciales. También brindamos información útil parael técnico, con cursos, videos, manuales de servicio, fallas comentadas, etc.

EDITORIALQUARK

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Editorial Quark SRL: San Ricardo 2072, (1273) Cdad. Autónoma de Bs. As. Di-rector: Horacio D. Vallejo, Tel: (11) 4301-8804Dis tri bu ción en Ca pi tal: Carlos Can ce lla ro e Hi jos SH. Gutenberg 3258 -Cap. 4301-4942Dis tri bu ción en Interior: DISA, Distribuidora Interplazas SA, Pte. LuisSáenz Peña 1836 - Cap. 4305-0114

Número de Registro de Propiedad Intelectual Vigente: 966 999

Edición digital

Año 29 - Nº 345

¡NUEVA! - Edición Digital de Saber Electrónica¡NUEVA! - Edición Digital de Saber Electrónica

SUMARIO 345.qxd:*SUMARIO 274 18/11/15 13:36 Página 1

Saber Electrónica 3

AA rtículortículo dede ttApAApA

El desarrollo de la tecnología hace parte vital de la evolución y el progreso de una

nación, está razón motiva la creación de documentos que formen a los desarro-

lladores e investigadores en las diversas áreas de la ciencia. Este artículo es

parte del libro: “Diseño y Simulación de Sistemas Microcontrolado en Lenguaje

C” de Juan Ricardo Clavijo Mendoza. Es un libro que busca hacer un aporte en

este propósito como un curso de fácil entendimiento en el diseño de sistemas

microcontrolados, para este fin este texto se enfoca en la simulación de sistemas

digitales en el paquete de software PROTEUS, y la programación de microcon-

troladores PIC con la herramienta de programación en lenguaje C MikroC PRO,

programa sobre el que hemos realizado un Curso en varias ediciones de Saber

Electrónica. Este libro es ideal para estudiantes de ingeniería, tecnología, o carre-

ras técnicas en electrónica, sistemas, mecatrónica, biomédica, y todas aquellas

afines con la electrónica. De igual manera es un aporte importante al desarrollo

de proyectos de investigación y tecnología.

www.mikroe.com

Diseño y simulación De sistemas

microcontrolaDo

Proteus

1 SE 445 Proteus.qxd:lx1435.qxd 24/11/15 14:35 Página 3

Artículo de tapa

4 Saber Electrónica



diseño y Simulación de Sistemas con proteus


Artículo de tapa




CC ursourso dede AA rduinorduino

En este curso, vamos a introducirnos progresivamente, paso a paso y desde el

principio, en la programación de los equipos Arduino. Utilizaremos la herramienta

Proteus para realizar y simular todo nuestro trabajo.

En la primera lección de este curso vimos como activar una salida digital con

nuestro equipo Arduino. Como es lógico, en la primera lección sacrificamos algu-

nas cosas importantes para no confundir demasiado al lector en su primer acer-

camiento a la programación en Arduino. Es evidente que utilizar un microproce-

sador para mantener un led encendido todo el tiempo no es una acción de la que

podamos sentirnos muy orgullosos. Pero Roma no se hizo en un día y aprender

de forma paulatina es muy importante para no agobiarnos demasiado.

www.huborarduino.com

Curso de Arduino - LeCCión 2

ProfundizAndo LAs

sALidAs digitALes

2 SE 445 Arduino.qxd:lx1435.qxd 24/11/15 11:48 Página 47

Curso de Arduino




Profundizando las salidas digitales


Curso de Arduino




AA utotrónicAutotrónicA

Autos EléctricosQué son y cómo FuncionAn

Hoy, ya avanzado el siglo XXI, somos testigos de poder ver una carrera de autos depor-

tivos movidos exclusivamente por energía eléctrica y podremos seguir viendo muchos

más a velocidades típicas a las que acceden los coches de algunas fórmulas menores

con motores convencionales lo que demuestra un gran avance en las nuevas tecnolo-

gías, lo que permite que los coches eléctricos sean algo que aparezca en boca de todos

y en las noticias pero no todo el tiempo aunque recurrentemente.

Hay varias razones para el continuo interés en estos vehículos: Por empezar los coches

eléctricos generan menos contaminación que los habituales derivados del petróleo

como la gasolina o el gasoil por lo que son una alternativa ecológica a los vehículos con

motor a explosión, especialmente en las grandes ciudades. En esta nota analizamos

algunos aspectos de estos vehículos.

Autor: Cristian Garbero

3 Autos El´ctricos.qxd:lx1435.qxd 24/11/15 14:37 Página 57

Autotrónica


IntroduCCIón

Vamos a realizar algunos comentarios paraacercaros la realidad (con lo bueno y con lo malo)de los coches eléctricos. Aunque ahora se hablemucho de ellos, son un invento muy anterior alautomóvil con motor de combustión interna deKarl Benz y Nikolaus Otto. La Historia los enterróy ahora los recupera.

El coche eléctrico es, a largo plazo, el futurodel automóvil. Se divide en dos tecnologías prin-cipales, los coches eléctricos de baterías (BEV) ylos de pila de combustible (FCEV), figura 1. Nosvamos a referir a coches eléctricos con bateríaspor omisión, ya que la pila de combustible se basaen otro principio y son diferentes.

También tienen mucha relación con los cocheshíbridos (HEV), que no son más que un cocheque combina dos tipos de propulsión: térmica yeléctrica. Un coche eléctrico solo dispone de unoo más motores eléctricos, si incluye un motor tér-mico entonces estamos hablando de un cochehíbrido.

¿Por Qué usAr ElECtrICIdAd?

A nivel mecánico los coches eléctricos nopueden ser más simples. El número de piezasmóviles se reduce al máximo, apenas hay piezasde desgaste y son los motores más fiables cono-cidos por el ser humano. Por otra parte, son lomás eficiente que hay, convierten en movimientomás del 90% de la energía que consumen.

No obstante, no se aprovecha toda la energíade la baterías, y se pierde energía por el calor delas mismas, en la transformación de la electrici-

dad, el transporte y por las propias ruedas delvehículo. Aún considerando todas las pérdidas, laeficiencia es indiscutiblemente superior a uncoche convencional o híbrido.

Luego está la cuestión del origen de laenergía. Partiendo de la energía más contami-nante, el carbón, las emisiones “del pozo a larueda” (Well to Wheel) son menores en un cocheeléctrico que el mejor de los coches conven-cionales, incluyendo híbridos. A igualdad defuente de energía, como el petróleo, gastan y con-taminan menos, figura 2.

No producen ninguna emisión contaminanteen su entorno, solo en los lugares de generación,normalmente aislados de las poblaciones y enlugares controlados, y en menor cantidad. Si elorigen de la energía es renovable (solar, eólica,mareamotriz, geotérmica…) las emisiones glob-ales son CERO.

Las baterías exigen cierto impacto ambientalen su fabricación, pero al final de su vida útilpueden ser recicladas en casi el 100% de losmateriales y de hecho la normativa exige que sereciclen todas y en lugares específicos. Este com-ponente fija casi todas las limitaciones delvehículo.

La energía de las baterías solo puede provenirde enchufes de la red eléctrica, figura 3. El uso deenergía solar en el coche está demasiado enpañales, los coches solares son ridículamenteligeros, lentos y no pasan de ser prototipos. Paraque os hagáis una idea, un coche como el ToyotaPrius, con ocho horas de luz solar, no recuperaenergía ni para recorrer 200 metros.Figura 1

Figura 2


Autos Eléctricos


PArtEs dEl CoChE EléCtrICo

• Motor: puede tener uno o varios, dependi-

endo del diseño. También recupera energía

(inversor)

• Puerto de carga: recibe la electricidad del

exterior, puede haber otra toma específica para

carga rápida

• Transformadores: convierten la electrici-

dad de una toma casera o de recarga rápida en

valores de tensión y amperaje válidos para el sis-

tema de recarga. No solo rellenan las baterías,

también se preocupan de la refrigeración para

evitar riesgo de explosión o derrames

• Baterías: el depósito de “combustible”,

puede haber una batería auxiliar como la de

cualquier coche convencional para sistemas de

bajo consumo auxiliares

• Controladores: comprueban el correcto

funcionamiento por eficiencia y seguridad, regu-

lan la energía que recibe o recarga el motor

Los motores eléctricos ofrecen una curva depar planísima, con un rendimiento excelentesobre todo a bajas revoluciones. Son capaces degirar a regímenes de 20.000 o más RPM, con unruido casi nulo y sin vibraciones de ningún tipo.Apenas tienen mantenimiento, si es que lo tienen.

Las baterías determinan la potencia que puedeusar el motor, la autonomía y el diseño delvehículo. Esto es así porque son grandes ypesadas, tienen poca densidad de energía porunidad de masa. Su rendimiento se ve afectadopor la temperatura, empeoran especialmente conel frío.

Al ser los motores totalmente progresivos, nohace falta caja de cambios, como mucho hay dosrelaciones de transmisión. No necesitan

embrague, ya que empujan desde 0 RPM sinningún problema, algo que un motor térmico nopuede hacer. Se gana peso por las baterías, perose ahorra mucha mecánica por otro lado.

¿Cómo sE rECArGA un CoChE EléCtrICo?

En una palabra: enchufándolo. Es un procesoque va desde minutos (en los mejores casos)hasta horas, figura 4. La principal ventaja de loscoches eléctricos es recargarlos de noche,cuando las tarifas son bajas y la demandaenergética es muy baja, para aprovechar mejor lapotencia instalada de un país.

Durante el proceso de carga, las baterías semantienen a una temperatura controlada medi-ante ventiladores. El tiempo depende del voltaje yamperaje, una toma doméstica no puede admitirrecarga rápida.

Cuanto más vacías están las baterías, másrápido se recargan. Cuanto más llenas, máscuesta que se llenen.

Por eso, la primera mitad de carga es relativa-mente rápida, la otra mitad se tarda más en llenar.Si el vehículo no se usa en días, va perdiendo lacarga por limitaciones electroquímicas, y si hacefrío, se pierde antes. En automoción, las bateríasno sufren efecto memoria, como sí pasa enpequeños aparatos electrónicos.

tIPos dE BAtEríAs

Dependiendo de la composición de sus elec-trolitos varían sus características. Se rellenan conelectrones, su masa no varía de la carga total alvacío, al menos no varía en un número relevantepor grande que sean las baterías. Las primeras

Figura 3

Figura 4


Autotrónica


baterías eran de plomo-ácido, luego siguieron lasde níquel y en el futuro se piensa en litio, figura 5.

Hay tres parámetros relevantes en unabatería: potencia, capacidad y densidad de carga.Por otro lado tenemos el voltaje, precio, resisten-cia interna y seguridad. Fíjate en la tabla adjunta.Las que mejor balance ofrecen hoy día son las deNi-Mh (níquel metal-hidruro) y son las que usanlos coches híbridos actuales.

Las baterías de plomo-ácido son muy pesadasy poco potentes en relación a su tamaño y peso.Las de litio en ese sentido son excelentes, perocarísimas. El alto precio de los coches eléctricosviene dado por las baterías, pasará un tiempohasta que alcancen precios “populares” y seanmás económicas para el que las fabrica y el quelas usa.

BAlAnCE dEl CoChE EléCtrICo

Sus principales ventajas son la diversidad defuentes energéticas, sus emisiones casi nulas ysu alta eficiencia. Por contra, tienen pocaautonomía, poca oferta comercial, son caros (deadquirir, no de mantener) y requieren unainfraestructura adecuada para permitir a sususuarios una movilidad decente, figura 6.

A corto plazo, los coches convencionales sonmás rentables. A medio plazo, los híbridos seránlos grandes competidores porque aglutinan lo

mejor de ambos mundos, especialmente si sonenchufables. A muy largo plazo, los coches eléc-tricos son tremendamente rentables y fiables.

¿Cuál es el medio de transporte motorizado

más eficiente que existe?

El tren, pero en automoción no podemos ten-der catenaria por todas partes, es una locura.Dentro de décadas podrán recuperar energíasolar generada por la propia carretera a través deinducción, pero a día de hoy eso no es viable.

Sin duda, la electricidad es el futuro, se puedesacar de cualquier lado y la naturaleza la regalatodos los días. Ahora vivimos el apogeo del cocheconvencional y el comienzo de su declive.Mientras tanto, los coches híbridos tendrán uncompromiso excelente entre las ventajas de losdos mundos y pocos inconvenientes.

Pero queda mucho por hacer. Se tienen quemojar los fabricantes, las administraciones y lasociedad, figura 7. Existen movimientos incipi-entes que darán sus primeros frutos relevantesdurante esta década y aumentarán mucho a par-tir de 2020, todo depende de lo bien o mal que levaya a los consumidores de oro negro.

Cuando su implantación sea masiva, sereducirá la dependencia energética del petróleo,mejorará mucho la calidad de vida en la ciudad(ruido, contaminación) y se hará un uso muy efi-ciente de los recursos energéticos. En su día elcaballo dio paso al motor térmico, ahora el motortérmico empieza a ceder su testigo al eléctrico.

BrEvE hIstorIA

En el mercado automotriz y en el mundo delautomovilismo deportivo hoy está poblado decoches híbridos, ¡hasta la Fórmula 1 este año

Figura 5

Figura 6

Figura 7



empezó a correr con motores eléctricos bastantepotentes acoplados al motor "convencional"! Peroconvengamos que cualquier noticia sobre losvehículos híbridos generalmente incluye a losvehículos impulsados por electricidad ya que es elcomplemento obligado. Pero una cosa es el motorhíbrido y otra cosa es el motor eléctrico a secas.

Para llegar a este estadio de la tecnología hizofalta un largo proceso de pruebas y errores, deaprendizajes y como resultado se produjeroninnovaciones que aún continúan y, seguramente,continuarán hasta conseguir el fin de tantosesfuerzos: un motor poderoso, seguro y de granrendimiento que dé lugar a una nueva concepciónde autos ecológicamente irreprochables y amigosdel medio ambiente pero capaces de darnos unplacer en lo deportivo.

lA EvoluCIón dE los "EléCtrICos Puros"

Ya no es como antaño cuando la única manerade proveer electricidad al motor se hacía medi-ante las pesadas baterías de acumuladores deplomo-ácido sino que ahora son propulsados porpilas de combustible, generalmente de iones delitio, mucho más ligeras y menos contaminantes yreciben tanta atención en este momento en lasnoticias como los propios coches, figura 8.

Por el contrario un coche eléctrico es unvehículo propulsado por un motor eléctrico enlugar de un motor de gasolina al que reemplazatotalmente y desde el exterior, es probable que notenga idea de que el coche es eléctrico. En la

mayoría de los casos, los coches eléctricos soncreados mediante la conversión de un coche conmotor de gasolina y la gran diferencia es el hechode que es muy silencioso además de otras venta-jas.

Bajo el capó, hay muchas diferencias que sep-aran a los impulsados por los combustibles prove-nientes de los fósiles, es decir de fuentes no ren-ovables y que tarde o temprano desapareceránpor agotamiento de esos recursos naturales delos coches eléctricos:

*El motor de gasolina es sustituido por un

motor eléctrico, figura 9.

*El motor eléctrico recibe su energía de un

controlador.

*El controlador obtiene su energía de un con-

junto de baterías recargables, figura 10.

*Un motor de gasolina, con sus conductos de

combustible, los tubos de escape, las mangueras

del líquido refrigerante y el colector de la

admisión, tienden a parecerse a un proyecto de

plomería, en cambio un coche eléctrico es defini-

tivamente un proyecto basado en un más o

menos complejo cableado con sus conectores.

Por esas cosas de la evolución tecnológica losvehículos eléctricos se encuentran entre losprimeros automóviles construidos durante losaños de iniciales de la industria automotriz. Si nosabstenemos de mencionar que el primer vehículoindependiente en moverse fue uno que fun-cionaba con electricidad se construyó en la lejanadécada de 1830 en Escocia cuya fuente deenergía no era recargable constituyendo un prob-lema importante de nula resolución, el primerautomóvil eléctrico real apareció en 1891, salidodel taller de William Morrison, de Des Moines,Iowa. Para el año 1897, funcionaba una flota detaxis eléctricos en la ciudad de Nueva York y en1900, el 28 % de todos los automóviles de los

Figura 8

Figura 9


Autotrónica


Estados Unidos funcionaban con electricidad.Por paradoja del destino, el primer vehículo quesuperó los 100 km/h fue un coche eléctrico con-ducido por el piloto belga Camille Jenatzy a la"tremenda" velocidad promedio de 105,876 km/h,¿la fecha? ¡1 de mayo de 1899! aunque algunasfuentes lo fijan el 29 de abril, lo cierto es que a unauto movido a baterías fue el que logró el méritode superar esa "barrera" y en una fecha tanlejana, figuras 11 y 12. Como otra anécdota y porotra paradoja el primer coche en superar la sigu-

iente barrera, la de los 200 km/h fue un vehículomovido a vapor controlado por Fred Marriot, en1906, con un Stanley Steamer.

No obstante el mundo del Automovilismo serádominado desde entonces por el otro tipo demotor: el de combustión interna alimentado por unlíquido volátil llamado gasolina.

Así fue, poco después de ese auge de popu-laridad, el automóvil eléctrico entró en decadenciadebido a que Henry Ford introdujo el Modelo Tcon motor a combustión fabricado en serie, lo quehizo que los automóviles comenzaran a ser másaccesibles para las masas. Para el año 1920, elautomóvil eléctrico casi había desaparecido yhabía sido reemplazado por automóviles quepodían recorrer mayores distancias y más rápida-mente con más energía. La rápida disponibilidadde la gasolina contribuyó a la transición al motorde combustión interna.

La idea de un automóvil eléctrico para el ciu-dadano común resurgió en los sesenta pero no sepuso de moda hasta entrada la década de lossetenta cuando se comenzó a tomar concienciaecológica acerca de la contaminación y tras laenorme crisis del petróleo de 1973.

El primer vehículo eléctrico producido en seriefue el CitiCar de la Vanguard-Sebring, que salióen 1974, figura 13. Este pequeño vehículo podíair a más de 48 km/h y recorrer aproximadamente64 km con la carga completa de sus baterías. Sefabricaron alrededor de 2.000. El CitiCar no eramuy seguro, y en el año 1976 el fabricante dejóde construirlos.

Los vehículos eléctricos fueron probados paraotros usos. El Servicio Postal de los EstadosUnidos compró alrededor de 350 Jeeps eléctricospara repartir el correo en 1975. Estos vehículospodían recorrer hasta 64 km y tenían una veloci-

Figura 10

Figura 11

Figura 12

Figura 13



dad máxima de 80 km/h. Cada vehículo requería10 horas de tiempo de recarga. Éste parecía serun buen uso para un vehículo eléctrico: distanciascortas para recorrer en un período limitado detiempo. Sin embargo, el programa fue discontinu-ado.

En 1976, el Congreso de los Estados Unidosaprobó una ley para incentivar el desarrollo devehículos eléctricos e híbridos. El objetivo de laley era, en parte, mejorar la tecnología debaterías. Sin embargo, los grandes fabricantes nomostraron interés hasta 1988. Ese año, GeneralMotors (GM) comenzó a aportar dinero para lainvestigación con vistas a la construcción de unautomóvil eléctrico para un nuevo mercado deconsumidores, figura 14. Ese automóvil, denomi-nado el EV1, se fabricó desde 1996 hasta 1999.El EV1 estuvo disponible para los consumidoresde California para alquiler únicamente.Inicialmente, fue fabricado con una batería deácido-plomo. En 1999, GM cambió a la batería deníquel metal hidruro (NiMH), que se recargaba

mejor. Pronto se sumaron otros vehículos eléctri-cos al EV1. El Toyota RAV4 EV, una versión ench-ufable del popular vehículo deportivo utilitariopequeño, fue probado en Japón a mediados de ladécada de 1990 y comercializado en California,figura 15. Las empresas pudieron alquilar el RAV4EV entre los años 1997 y 2000. De 2001 a 2003,Toyota dispuso el automóvil para alquileres per-sonales en los Estados Unidos, con la concreciónde algunas ventas en 2002. No obstante, para elaño 2003, el RAV4 EV fue discontinuado. El RAV4EV alcanzaba velocidades de hasta 130 km/h ytenía un alcance de 130 a 190 km. Utilizababaterías de NiMH.

Muy pocos de estos modernos vehículos eléc-tricos de primera generación todavía existen; lamayoría de los EV1 fueron recobrados por GM ydestruidos. Sin embargo, algunos de los RAV4 EVpermanecen en funcionamiento y en circulación.No existen vehículos eléctricos nuevos en el mer-cado automovilístico mundial en este momento.No obstante, la mayoría de las automotrices

Figura 14


Autotrónica


planean ofrecer vehículos eléctricos en el futurocercano.

PEro...(sIEmPrE hAy un PEro...)

Las baterías siguen siendo un gran problemapara los vehículos eléctricos. Desarrollar esta tec-nología para que funcione a un nivel que com-plazca a los consumidores es un tremendoobstáculo. Las baterías deben tener la capacidadde hacer ciertas cosas de manera adecuada.Deben conservar la carga suficiente para permitirque el vehículo recorra una distancia útil. Debentener la capacidad de generar suficientes caballosde fuerza para que el motor pueda ser utilizado enel mundo real. Deben recargarse de manera rela-tivamente rápida. Y el costo de reemplazo debaterías debe ser razonable. Todo sin mencionarque deben ser lo más livianas posibles.

Los primeros vehículos eléctricos modernosutilizaban baterías de plomo-ácido de 12 voltios,que es el tipo de acumulador utilizado actual-mente por la mayoría de los automóviles. Estopresentaba problemas importantes. Generar laenergía suficiente para un vehículo requería gru-pos de baterías. Por ejemplo, el EV1 utilizaba 26baterías, agrupadas en forma de una T bastantegrande debajo de la carrocería y de la partetrasera del automóvil. Un sola batería de acumu-ladores con placas de plomo para un arrancar unautomóvil de de 55 A de capacidad pesa aproxi-madamente unos 21/23 kg; en consecuencia un

grupo de 26 de estas bateríaspesa casi 600 kg o más,figura 16. Otra baza es que la capaci-dad de reserva en lasbaterías plomo-ácido es limi-tada, por lo tanto los primerosvehículos eléctricos tenían unalcance de sólo 80 km antesde necesitar una recargapero eso no es todo: lasbaterías tardan de cuatro adiez horas para cargarsecompletamente y esto sig-nifica dejar al automóvil fuerade servicio por largos perío-dos. Este tipo de baterías necesi-

tan ser reemplazadas cada tres o cuatro años, porun costo de aproximadamente u$s 2.000 en 2007.Al igual que otros tipos de baterías, el clima fríodisminuye la energía de las baterías de plomo-ácido por lo que los vehículos eléctricos tienden aser menos efectivos en lugares con inviernos muyfríos.

Una mejora fue el cambio a baterías de níquelmetal hidruro (NiMH) a fines de la década de1990. Estas baterías conservan mucha másenergía que las baterías de ácido-plomo y pro-porcionan al automóvil mayor alcance y potencia.Sin embargo, igualmente son necesarios los gru-pos de baterías, las baterías NiMH son igual depesadas que las baterías habituales y su tiempode recarga es equiparable con el de las baterías

Figura 15

Figura 16



de plomo-ácido. Además, las baterías NiMHtienen una gran desventaja: son mucho máscaras de reemplazar (su costo es de u$s 12.000 au$s16.000 en 2007).

Esto se debe a la cantidad de baterías nece-sarias para generar la energía suficiente para queel vehículo funcione, figura 17.

La siguiente generación de baterías fue labatería de ion de litio (Li-ion).

Estas baterías son muy densas energética-mente, lo que significa que con un peso bastantemás liviano pueden conservar la misma energíaque conservan las NiMH. Las baterías Li-ionpueden recorrer distancias mayores con la mismacarga y, otra ventaja fundamental, se recarganmás rápidamente. Todos los nuevos vehículoseléctricos en desarrollo desde entonces utilizaronbaterías Li-ion, figura 18.

EstAdo ACtuAl dE los vEhíCulos EléCtrICos

A fines de la década de los '90 y a principios de

2000, parecía que el automóvil eléctrico se con-vertiría en una realidad pero las limitaciones de latecnología de las baterías eran excesivas. Loshíbridos se volvieron una alternativa muy popular,por lo menos como recursos provisorio. La indus-tria automotriz mantiene su compromiso con losvehículos eléctricos. Los expertos creen que losavances en las baterías Li-ion resolverán muchosde estos problemas y que los consumidores ten-drán una idea diferente de los vehículos eléctri-cos.

Existen muchos vehículos eléctricos en desar-rollo en todo el mundo. Las principales automotri-ces japonesas han anunciado que tendrán líneasde automóviles eléctricos en el mercado en elfuturo cercano.

Mitsubihi ha diseñado y producido el MiEVEvolution

También BYD, fabricante chino de baterías yde coches híbridos, está trabajando en unvehículo eléctrico denominado F3-e.

Algunos de los vehículos eléctricos nuevosserán más grandes, para adaptarse a los con-sumidores en los Estados Unidos.

los otros ContEndIEntEs EléCtrICos

En el plano deportivo los japoneses de estagran terminal han contribuido con el MitsubishiMiEV Evolution que es un poderoso prototipopreparado para correr en el reto del Pikes PeakInternational Hill Climb, la carrera de trepada másfamosa del mundo que se corre anualmente enlas desafiantes alturas de la montaña deColorado.

Hasta el momento ha habido tres evolucionesde este deportivo de pura raza...eléctrica,cada año con más potentes motorespasando de los 322 CV iniciales a los 536CV de los dos últimos prototipos consegui-dos con tres motores acoplados.

vEntAjAs dE un Auto híBrIdo

Una de las grandes ventajas de los híbridoses que permiten aprovechar un 40% de laenergía que generan, mientras que unvehículo normal de gasolina tan sólo utilizaun 10%. Esta mejora de la eficiencia se con-

Figura 17

Figura 18


Autotrónica


sigue mediante las baterías, que almacenanenergía que en los sistemas convencionales depropulsión se pierde, como la energía cinética,que se escapa en forma de calor al frenar.Muchos sistemas híbridos permiten recoger yreutilizar esta energía convirtiéndola en energíaeléctrica gracias a los llamados frenos regenera-tivos.

El motor híbrido junto con el diésel o gasolina

son una importanteopción a tener encuenta a la hora decomprar un coche.Duran más, conta-minan menos yconsumen menos.Lo bueno que tienela combinación deun motor degasolina y eléctricoa diferencia de losvehículos conven-cionales es que elcoche mantiene lamisma potenciapero tiene mejoreficiencia que losdemás ya que uti-liza el motor eléc-trico en trayectosde baja velocidad(consumo cero yninguna emisión) yen los trayectosrápidos se pone enmarcha el motor degasolina y nopierde potencia, loque permite man-tener una velocidadnormal en las car-reteras.También tiene ven-tajas ante losvehículos eléctri-cos porque estosusan baterías car-gadas por unafuente externa queocasiona problemaa la hora de cargar-

las debido a que escasean los centros de recargamientras que los híbridos cargan su motor con losfrenos regenerativos. J

BIBlIoGrAFíA

http://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/http://www.taringa.net/comunidades/formula-ehttps://cocheshibridostecno.wordpress.comhttps://es.wikipedia.org

Figura 19



II nformenforme ee specIalspecIal

Cámaras reflexCómo funCiona una Cámara slr

Las cámaras réflex digitales, también llamadas DSLR (Digital-SLR, con SLR del inglés

Single lens reflex), son un tipo de cámara fotográfica del tipo réflex de único objetivo

(SLR), cuyo soporte de almacenamiento de la imagen capturada es un sensor electró-

nico, en lugar de la película de 35 mm empleada en la fotografía química. Entre sus

características más importantes está el empleo de sistemas de control para la automa-

tización de la mayoría de los mecanismos, tanto de dispositivos de obturación, sincro-

nización con flashes (tanto internos como externos), y en general la mayoría de funcio-

nes de la cámara, aunque se siguen comportando en la mayoría de aspectos (enfoque,

disparo, estabilización) como dispositivos electromecánicos al igual que sus predece-

soras. En la mayoría de los casos mantienen las mismas características (y compatibili-

dad, dependiendo del fabricante) en cuanto al sistema réflex tradicional, popularizado

mundialmente desde la Nikon F de 1959.

https://luipermom.wordpress.com

4 camaras reflex.qxd:lx1435.qxd 24/11/15 14:47 Página 67

Informe especial


IntroduccIón

Es cierto que los conceptos universales de lafotografía como la profundidad de campo o laapertura son aplicables a cualquier tipo decámara, pero en cualquier caso creo que el mejormodo de aprender a fotografiar lo que nos rodeaes empleando una réflex porque nos va a permitircontrolar absolutamente todos los parámetrosque dan lugar a la imagen final.

Tal vez alguien se puede estar preguntando aestas alturas qué es una cámara réflex, ya que esun término que he escrito decenas de veces hastaahora pero que nunca me he encargado dedefinir. Pues bien, para poneros un poco enantecedentes, os comentaré que a las cámarasréflex también se les denomina con las siglas SLRde “Single Lens Reflex”, que significa cámararéflex de un sólo objetivo. Esto las distingue de lascámaras de la primera mitad del siglo XX que con-taban con dos objetivos idénticos (uno para com-poner la imagen y otro para realizar la fotografíacomo tal) denominadas “Twin Lens Reflex” o sen-cillamente TLR. Un ejemplo mítico de estascámaras de dos objetivos son las Rolleiflex, quehoy en día son auténticas piezas de colec-cionismo, figura 1.

Pero centrándonos en lo que nos interesa, queson las cámaras réflex tal y como las conocemos

hoy en día, esta denominación proviene de queeste tipo de cámaras poseen un espejo móvilinterno que refleja la luz que entra por el objetivollevándola al visor o al sensor según si estamoscomponiendo la imagen o disparando la fotografíapropiamente dicha. Y poco importa la marca de lacámara, pues este principio de funcionamiento esprácticamente igual para todas las que haydisponibles en el mercado desde que en el año1959 Nikon sacó su modelo F al tiempo queCanon hacía lo propio con la Canonflex; señal deque es un método fiable y bastante optimizado (silos ingenieros no lo mejoran es porque sencilla-mente no se puede hacer a un coste razonable).

Como podéis ver, el concepto réflex no nacecon las cámaras digitales, sino que proviene de laépoca del carrete. En las réflex digitales lo únicoque se ha hecho es sustituir el negativo sobre elque se impresionaba la imagen por un sensorcapaz de captar la luz que llega hasta su superfi-cie; pero la estructura y funcionamiento de lascámaras sigue siendo tan similar que, por lo gen-eral, podemos seguir empleando los objetivosque teníamos de nuestras antiguas réflex analóg-icas (siempre que sea entre componentes de lamisma marca, claro).

dIagrama de FuncIonamIento

En a figura 2 se puede ver un esquema quenos ayudará a entender el funcionamiento de lascámaras réflex:

1. Conjunto de lentes del objetivo

2. Espejo abatible colocado a 45º si estamos

componiendo la imagen y que sube a la hora de

disparar

3. Obturador que se abre durante el tiempo de

exposición de la fotografía

4. Sensor (o película en caso de cámaras

analógicas)

5. Pantalla de enfoque en la que aparecen los

diversos indicadores que vemos en el visor

6. Lente encargada de disminuir el tamaño de

la imagen para adaptarla al visor

7. Pentaprisma (o pentaespejo) que refleja en

sus caras la imagen que viene del espejo para lle-

varla al visor

8. Visor por el que miramos para componer la

fotografíaFigura 1


las cámaras reflex


Como comentaba, el pilarbásico de una cámara réflex esel espejo que bascula a la horade disparar la fotografía y queserá el encargado de “marcar”uno de los dos caminos quepuede seguir la luz en el interiorde la cámara. La luz entra entodo momento por el objetivo dela cámara, pero mientras noestemos tomando la imagen, elespejo que está delante delobturador tendrá una inclinaciónde 45º que desviará la imagenal pentaprisma y posteriormenteal visor donde ponemos el ojopara componer la imagen (es elcamino de color amarillomostrado en el diagrama). Endicho visor también tendremosuna serie de indicadoresvisuales que nos darán la velocidad de exposi-ción, el punto de enfoque, la apertura…

A la hora de tomar la fotografía, el espejo selevanta (por lo tanto dejará de haber imagen en elvisor) y deja pasar la luz hasta el sensor de lacámara. En todo caso, la luz tomará uno de estosdos caminos, pero nunca los dos al mismotiempo. Eso sí, me gustaría dejar claro que todoesto que os comento está pensado para las réflex“clásicas”, pues hoy en día los modelos que estánapareciendo en el mercado incorporan la funciónlive view, que consiste en que podemos emplearla pantalla de la cámara para componer lafotografía como si de una compacta se tratara. Deese tema hablaremos otro día, ¿OK? ;-)

Las figuras 3 y 4 (extraídas de www.dpre-view.com) ilustran la montura de una Nikon D700sin ningún objetivo. En el primer caso se puedever el espejo de la cámara y en el segundo el sen-sor mientras se está tomando la fotografía (elespejo está levantado y lo que entra por el obje-tivo se proyectaría sobre el sensor como osmostré en una entrada reciente). Por lo tanto, laprimera imagen corresponde a la composición dela fotografía porque estaremos viendo a través delobjetivo mediante el visor gracias a que el espejo“manda hacia arriba” la imagen y la segunda cor-responde a la captura de la fotografía propia-mente dicha, pues el espejo está levantado y laluz llega directamente hasta el sensor.

Durante el preciso instante en el que real-izamos la fotografía, en apenas unas milésimas

Figura 4

Figura 2

Figura 3


Informe especial


de segundo ocurre un “baile” en el interior de lacámara consistente en que el espejo sube hastaponerse horizontal, el diafragma del objetivo secierra a la apertura seleccionada, el obturador seabre exponiendo el sensor a la luz, se vuelve acerrar una vez transcurrido el tiempo de exposi-ción, se abre de nuevo a tope el diafragma y final-mente el espejo vuelve a su posición inicial.

Como se puede apreciar, son un montón demovimientos que se realizan en apenas una frac-ción de segundo (el vídeo de ejem-plo está ralentizado más de cienveces con respecto a la velocidadreal) y que dan una idea de la com-plejidad de diseño de una cámarade este tipo; especialmentecuando se trata de modelos de altagama en las que podemos dis-parar en ráfaga a una velocidad de11 imágenes por segundo (en elsiguiente vídeo tenéis una NikonD3 disparando a dicha velocidadcon un sonido que se asemeja alde una ametralladora).

Y ya está; el principio básico defuncionamiento de las cámarasréflex no es más que lo que os heexplicado en estos párrafos.Obviamente hay muchos más fac-

tores que los ingenieros han de diseñar como elsistema de enfoque, el mecanismo del obturador,la medición de la luz… Una serie de temas sobrelos que iremos hablando a lo largo del tiempo.

En todo caso, si he sabido explicarme de talmodo que os haya quedado claro cuál es el prin-cipio de funcionamiento de una cámara réflex(que a su vez es la principal diferencia conrespecto a otros tipos de cámaras) habré logrado

lo que me había propuesto en esta nota. J

Figura 5

Figura 6



PP ericiasericias ii nformáticasnformáticas

Periscope, Meerkat, Ustream y la lista podría volverse eterna. Transmitir en vivo un

video no es nuevo dentro de la industria tecnológica. Sin embargo, los dispositivos

móviles reactivaron la industria. De hecho, el segmento adolescente tiene en YouNow,

su servicio de streaming por excelencia. Ahora bien, para los peritos informáticos,

encontrar la IP de origen de una determinada transmisión puede volverse un tema muy

difícil debido a la estructura de estas apps. En este informe explicamos qué son

Periscope y YouNow para que en una próxima nota podamos indicar cómo se encamina

una comunicación desde el origen hasta el móvil de destino.

Por Ing. Horacio D. Vallejo

PeriscoPe y youNowel Terror de los iNvesTigadores

5 El terror younow periscope.qxd:lx1435.qxd 24/11/15 14:33 Página 71

Pericias informáticas


PerIscoPe

La app Periscope es el centro de atención estos días en Internet, sobre todo en Twitter. Dehecho, Periscope es una creación de los mismos desarrolladores de Twitter, pero enfocada avideo, figura 1.

¿Y qué es Periscope?

Muy sencillo: una aplicación que permite retransmitir en vídeo, en directo, aquello que estésviendo en ese momento.

No es lo mismo que YouTube, donde subesvídeos después de grabarlos, y quedan ahí parasiempre (o al menos hasta que los borres).

En Periscope los vídeos son en tiempo real, en el momento en que algo está ocurriendo. Loúnico que puedes hacer es guardarla retransmisión durante las sigu-ientes 24 horas si quieres, para quetus followers puedan reproducirla.Y también guardarla en tu móvil,figura 2.

¿Qué puede encontrar en

Periscope?

Pues un poco de todo. Desdeuna familia preparando la comidahasta un chico haciendo la compraen el supermercado, pasando porgente conduciendo, paseando alperro, o simplemente descansandoen el sofá de casa. La calidad del

Figura 1

Figura 2


Younow y Periscope


vídeo es bastante baja, a fin depoder asegurar una transmisiónrelativamente suave y sin saltos.Puede interactuar con el creadorde la retrasmisión tocando la pan-talla para enviarle corazones (algoasí como los likes de Facebook ode Instagram), o también mandarleun mensaje, que muchos contes-tan en el propio vídeo.Por supuesto, Ud. también puedehacer sus propias retransmisiones.Sólo tiene que ponerle un título yconfigurar algunos detalles: “com-partir o no la ubicación”, anunciarloo no en Twitter, y hacer que suvídeo sea público o sólo para cier-

tas personas, figura 3.Apenas unas semanas después de su lanzamiento, Periscope ha llamado mucho la atención,

aunque todavía está por ver si superará el efecto "novedad". Personalmente, me parece unexperimento divertido, y con un poco de suerte, puede ver vídeos bastante curiosos donde esposible conocer otras ciudades, otras personas, otras formas de ver la vida… Aunque siempreencontrará el típico troll que le fastidia la experiencia.

Periscope es gratis y está disponible para iPhone y para Android.

youNow

Se trata de una app para iOS y Android, que cuenta con su versión online, y tiene más de 4millones de usuarios por mes que crean cerca de 100 millones de transmisiones. Cada videocuenta con su propio chat, de forma similar a Ustream o Twitcam, figura 4.

Figura 3

Figura 4


Pericias informáticas


Según señala Yahoo!, más de un tercio de los usuarios tienen entre 13 y 18 años, quienessuelen utilizar el servicio a la noche a través de sus dispositivos móviles.

Los jóvenes suelen filmarse en situaciones cotidianas: fumando un cigarrillo en la ventana,durmiendo, cantando, entre otras acciones. Allí, los adolescentes se vuelven potenciales estrel-las. Un usuario de 16 años, Flippinginja, quién se destaca por hacer acrobacias cuenta con150.000 fans. Varios padres seguramente encendieron la alerta. Sin embargo, desde el sitiocuentan con un reglamento estricto. Los menores de 13 años tienen prohibido el uso del sitio,no se puede mostrar desnudez ni escenas de sexo y no se permite compartir información per-sonal. Para eso cuenta con algoritmos que ven potenciales abusos y los pasan a un equipo demoderadores

Es una App donde puede hacer vídeo streaming y chat al mismo tiempo La mejor manera de conseguir una sensación de lo que es YouNow es descargar la apli-

cación hoy mismo. En un momento en que los medios de comunicación social y de televisiónestán convergiendo, se ofrece un producto que fusiona los campos de experiencia de la radiod-ifusión, los juegos, la realización y las redes sociales, lo que les permite descubrir y crearnuevos tipos de contenido interactivo en tiempo real.

Encontrará una tremenda y variada mezcla de actores aficionados, la mayoría de los cualesemiten en directo a una audiencia muy pequeña y muchas veces a menos de una docena depersonas a la vez. “Intérpretes” es también una definición floja para muchos usuarios deYouNow. Algunos de ellos apunte la cámarahacia sí mismos mientras escuchan a suscompañeros usuarios hablan de ellos.

Esto es lo que piensa el equipo deYouNow: “Creemos en el potencial ilimitadode la creatividad humana. De hecho, es poreso que venimos a trabajar todos los días –para crear una potente plataforma dondecualquier persona puede difundir y expresarsedelante de una gran audiencia en vivo”.

Figura 5



TT écnicoécnico RR epaRadoRepaRadoR

IntroduccIón

Recibimos para reparar un TV LCD de 32” marca HITECH modelo LCD2227 que sim-

plemente no daba muestra alguna de vida. Tenía la pantalla oscura, el piloto apagado

y no tenía sonido. De inmediato llegamos a la conclusión de que tenía una falla de

fuente debido a que el piloto apagado así lo indica. Un piloto puede estar totalmente

apagado, titilando regularmente (indica que el TV entro en protección) o marcando un

código de falla que puede leerse del manual de servicio si lo tuviera.

Cómo RepaRaR Sin DoCumentaCión

ni RepueStoS

tV HiteCH LCD227

Siempre pensé que no hay mejor modo

de enseñar que con ejemplos. Y el tema

de la reparación de LCD y Plasmas es

un verdadero desierto editorial. Nadie

escribe más que alguna pobre descrip-

ción de alguna reparación de fuente o

de inverter; pero nadie encara el verda-

dero drama del reparador: Tengo un

equipo que no tiene imagen, ya le

saqué la tapa, ¿y ahora qué le reviso?

Este artículo es parte del e-book

“Reparando Cómo Picerno, Tomo 2” y

puede descargarlo de:

www.clubdelservice.com/productos/show/p/136

Ing. Alberto H. Picerno

Nosotros, simples reparadores, no podemos cambiar este mundo pero tene-

mos la obligación de “cuidar nuestro jardincito” de modo que esté preparado

para cualquier eventualidad. Esto significa estudiar y armar los dispositivos

que nos permitirán realizar acertados diagnósticos.

6 SE 445 Reparando.qxd:lx1435.qxd 28/11/15 16:14 Página 75

Técnico Reparador


Algo que nos llamó la atención era el peso del TV, mucho mayor que cualquier otro que

nos tocara reparar.

En nuestro taller todos están entrenados para comenzar el trabajo reuniendo toda la

información posible sobre el TV antes de sacarles la tapa. Si no conseguimos informa-

ción llamamos al cliente y le explicamos que deberemos trabajar corriendo un riesgo

mayor al normal. En casos como este en donde el TV no da muestras de vida, se puede

evitar la llamada que puede asustar a algunos clientes; pero si el TV funciona con algún

detalle (por ejemplo una barra negra vertical) es imprescindible deslindar responsabili-

dades, porque seguramente si el TV deja de funcionar el cliente va esgrimir el viejo lati-

guillo “cuando yo lo dejé funcionaba y lo quiero en las mismas condiciones” y tiene razón

cuando la reparación es posible; pero si no hay repuestos, información, servicio técnico

autorizado y además el TV fue toqueteado por varios reparadores inescrupulosos no

hay garantía posible ni derecho a protestar.

Esta forma de operar lo va a salvar de la posibilidad de juicios y otros problemas y es

una forma adoptada hasta por otros profesionales que suelen tener toda la información

requerida para realizar su trabajo pero igual se protegen.

Por supuesto, no pudimos conseguir ninguna información por lo que consideramos al

TV como un genérico Asiático. Antes de sacarle la tapa controlamos los tornillos para

comprobar si ya había sido abierto y encontramos que los tornillos estaban gastados.

No podía ser de otra forma pensamos, nunca nos va a tocar un aparato virgen. Ahora

si llamamos al cliente porque según el no había sido tocado; nos dijo que en realidad un

amigo que era reparador había tenido la buena intención de repararlo y fue el que le

indicó que viniera con nosotros al no tener éxito.

Sacando la tapa encontramos la razón del peso extra. Todas las plaquetas estaban den-

tro de una caja cerrada de hierro que hacían de blindaje. Le sacamos las tapas de blin-

daje y aparecieron las plaquetas que inmediatamente ubicamos por ser comunes a

muchos TVs de supermercado.

La fuente era igual a la que describimos en esta misma serie como fuente genérica

China, y este artículo va a servir como conclusión del capítulo anterior dando un método

de service general.



cómo Reparar Sin documentos ni Repuestos


Técnico Reparador



Técnico Reparador


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Técnico Reparador




Presentamos dos circuitos que pueden serempleados en gran cantidad de aplicacio-nes, desde robótica hasta sistemas de con-trol industriales. Se trata de equipos quedetectan la proximidad de un objeto yactúan en consecuencia. El primer circuito esuna modificación del clásico detector porultrasonidos sugerido por varias empresas yampliamente difundido mientras que elsegundo hace uso de fotorresistencias paraconseguir el efecto deseado. Aclaramos quesi bien ya publicamos estos circuitos enSaber Electrónica, realizamos variantes paraaumentar el potencial de uso..

Por Ing. Horacio Daniel Vallejo

[email protected]

El primer circuito que presentamos semuestra en la figura 1 y sirve para estu-diar el comportamiento de los ultrasoni-

dos, para saber como funcionan los sensoresy para incentivar la inteligencia en aplicacio-nes de robótica.

Se trata de una modificación del circuitopublicado en el tomo Nº3 del Club SaberElectrónica y también presentado en“electgpl.blogspot.com”. La primera etapaconsta de un receptor de ultrasonidos conec-tado amplificador Q1 cuya salida se aplica auna segunda etapa de amplificación (Q2)que cumple dos funciones, por un lado sirvepara alimentar al transmisor de ultrasonidos ypor el otro alimenta a la etapa actuadora.Esta segunda etapa tiene al transmisor comoun sistema de “realimentación” de ultrasoni-

dos lo que permite descartar el uso de osci-ladores y demás circuitos. De esta manera, sise colocan tanto Tx como Rx apareados yapuntando a la misma dirección, la reali-mentación sólo se producirá cuando lostransductores estén cerca de algún objeto demanera que la señal emitida por el Tx es cap-tada por el Rx, produciéndose una señal quese aplica a un detector de AM formado porD2 y C2 que hace cambiar de estado al tran-sistor Q3, activando así al relé.

Los contactos del relé serán conectados alcircuito que queramos controlar.

Cuando se alejan los transductores delobjeto, la realimentación de ultrasonidos des-aparece, la señal de salida de Q2 cae a unmínimo y el relé vuelve a su estado dereposo.

MM onta jeonta je

Detectores De

ProximiDaD

Mont - proximidad:ArtTapa 28/11/15 16:21 Página 85

En la figura 2 se tiene la placa de circuitoimpreso sugerida para este montaje y en lafigura 3 una imagen de un prototipo sugeridoen www.electgpl.blogspot.com.

Si no consigue transductores de ultrasonido(comunes, de pequeña potencia), puedeemplear un micrófono de electret (Tx) y un

buzzer pequeño (Rx) con lo cual se puedendetectar objetos con distancias desde 2mmhasta un par de centímetros, dependiendode los componentes empleados.

El segundo circuito además de detectar laproximidad de un objeto puede ser usadocomo detector de movimiento que puede

Montaje


Figura 1 - Circuito detector de proximidad por ultrasonidos.

Figura 2 - Circuito impreso detector de proximidad por ultrasonidos.


ser empleado tanto en sistemas de alarmacomo en aplicaciones de robótica por sermuy económico y fácil de adaptar. Tenga en

cuenta que la mayoría de los circuitos quedetectan el paso de una persona empleansensores piezoeléctricos, pirométricos, Leds,etc. y todos ellos suelen poseer un ajustecomplicado cuando forman parte de un sis-tema de alarma.

Basándonos en un proyecto anterior, adap-tamos el circuito para un mejor desempeñoque produce la conmutación de un relé y daun aviso sonoro cuando se detecta un des-equilibrio de luz.

No se confunda… ¡no es un simple detectorde cambio de intensidad lumínica!

Si el espacio que se está monitoreandopara establecer el pasaje de una persona esinterrumpido, aunque sea por un escaso

Detectores de Proximidad


Lista de materiales del circuito de la figura 1

Q1, Q2, Q3 - 2N3904 - transistores NPN de uso

general. Pueden ser reemplazados por BC548B.

D1, D2, D5 - 1N4148 - Diodos de uso general

D3 - Diodo Led de 5mm color verde

D4 - Diodo Led de 5mm color rojo

R1 - 470kΩ

R2 - 4,7kΩ

R3 - 220Ω

R4 - 470kΩ

R5 - 2,2kΩ

R6 - 150kΩ

R7 - 470Ω

R8 - 1kΩ

C1 - 330pF - Cerámico

C2, C3 - 100nF - Cerámico

C4 - 10nF - Cerámico

Tx - Transductor de ultrasonido o buzzer

Piezoeléctrico

Rx - Transductor de ultrasonido o micrófono de electret

SW1 - Interruptor simple

Varios

Placa de circuito impreso, batería de 9V, conector

para batería, cables, estaño, etc.

Figura 3 - Detalle de una placa armada del detector

de proximidad con transductores de ultrasonido

Figura 4 - Detector de proximidad o de presencia con LDR.


tiempo, el circuito de detección lo percibe yla alarma se acciona.

En ocasiones la instalación y calibración delos dispositivos se tornan un tanto complica-das, ya que se necesita un perfecto ajusteóptico entre el emisor y el receptor. Tambiénhabrá que tomar en cuenta la cantidad deluz que el ambiente tiene, para realizar la cali-bración conforme con el nivel de luz quehaya en el lugar. Un tercer problema radicaen que el circuito suele ser caro y hasta com-plicado de armar.

El circuito que proponemos puede serusado en ambientes cerrados o al aire libre,sin necesidad de tener que calibrar un trans-misor, funciona con cualquier nivel de lumino-sidad, y dispara un sistema sonoro cuando sedetecta el pasaje de un objeto. Además elcircuito es fácil de armar y posee un consumomuy bajo.

El principio de funcionamiento es sencillo,dado que detecta cambios en la iluminacióndel ambiente.

Utiliza dos sensores ópticos que detectan el“contraste” de los niveles luminosos vistos poresos dos ojos, lo que le brinda una sensibili-dad bastante alta.

Una ventaja del equipo consiste en que serequieren solamente dos ajustes, luego de loscuales puede funcionar en cualquierambiente.

En la figura 4 vemos el esquema de nuestrodetector, que emplea dos circuitos integra-dos: un operacional 741 y un temporizador555.

El operacional funciona como comparador,recibe las dos entradas y las señales proce-dentes de los sensores ópticos.

La calibración del sistema de detección serealiza por la regulación de una red simple deresistencias.

Si se detectara alguna modificación, apa-rece un pulso en la salida del operacional(pata 6), el que se envía a un oscilador mono-estable formado por el clásico 555, cuyasalida se aplica a un buzzer piezo-eléctricode alta eficacia sonora durante el período detemporización (10 segundos aproximada-

mente, de acuerdo con los valores dados enel circuito). Al mismo tiempo, el transistor Q1se satura y produce el cambio de estado deun relé que podría activar el cierre de unapuerta, el movimiento de un micromotor, etc.

Montaje


Figura 5 - Circuito impreso del detector de proximidad (pre-

sencia) con LDR.


El buzzer es un resonador de estado sólidocon terminales polarizados, funcionará conuna alimentación de 3 a 30V con corrientesmuy pequeñas.

Para un buen funcionamiento, convienecolocar los LDR en sendos tubos opacos de 5mm de diámetro por 3 cm de largo, los cua-les se deben enfocar en la dirección en laque se desee detectar el movimiento.

El montaje se puede realizar en una placade circuito impreso como la mostrada en lafigura 5. Para ajustar el equipo debe colocarlos dos trimpots en posición central, conectela alimentación y espere 5 segundos para

que la alarma sonora dispare.Recuerde que el funcionamiento se basa

en la comparación entre dos niveles, si haynecesidad la alarma funcionará con dostubos que estén centrados en dos direccionesdiferentes.

Para controlar varios ambientes al mismotiempo, bastará con colocar varios conjuntossensores en paralelo, conectarlos mediantecables blindados.

Cuando todo está ajustado y equilibrado,cualquiera de los pares de ojos hará funcio-nar la alarma.

Por último, en la figura 6 se reproduce el cir-

Detectores de Proximidad



CI1 - Circuito Integrado TL071, o cualquier operacio-

nal con entrada Fet.

CI2 - Circuito Integrado temporizador 555

R1, R2 - LDRs de cualquier tipo.

R3, R4 - 10kΩ

R5 - 470kΩ

R6 - 1kΩ

VR1 - Trimpot de 25kΩ

VR2 - Trimpot de 250kΩ

C1, C3 - 0,1µF - Cerámico

C2 - 10µF x 25V - Electrolítico.

Buzzer - Buzzer piezoeléctrico.

Varios:

Placa de circuito impreso, gabinetes para montaje,

batería de 9V y conector, tubos opacos para los sen-

sores, interruptor simple, etc.

Figura 6 - Detector de proximidad con sensores infrarrojos.


cuito de un detector deproximidad con fotodiodo yfototransistor por infrarrojos.El par detector-transmisor sepuede reemplazar por unacoplador óptico como elCYN70.

El CNY70 es un sensoróptico reflexivo que tieneuna construcción com-pacta donde el emisor deluz y el receptor se colocanen la misma dirección paradetectar la presencia de unobjeto utilizando la reflexióndel infrarrojo sobre el objeto.

Es uno de los sensores quemás se suele usarse paralos robots seguidores delínea.

El fotodiodo se encargade emitir luz, cuya intensi-dad es función de la resis-tencia que se ponga enserie con él y la tensión a laque se alimente. El fototran-sistor se encarga de recibiresta luz cuando se reflejasobre alguna superficie, ydependiendo de la canti-dad de luz recibida trabajaen sus distintas regiones ypasa más o menos intensi-dad por él. Por lo cual, sepuede detectar distintassuperficies en función de laluz que reflejen, y así escomo seguimos una líneanegra sobre un fondoblanco, o viceversa.

Cuando el sensor se encuentre sobre laparte negra (la línea) esta absorberá granparte de la luz emitida por el diodo, por lo quenuestro transistor estará en corte y apenas ten-dremos intensidad a través de éste; cuandoel sensor se sitúa sobre una superficie blanca,gran parte de la luz emitida por el diodo seráreflejada al fototransistor, pasando éste de su

región de corte a la activa o saturación yteniendo una intensidad bastante mayor.

En la figura 7 se muestra el principio de fun-cionamiento en un robot sigue líneas, el ledinfrarrojo ilumina la pista, si lo hace sobre unazona blanca el reflejo hace que el fototransis-tor se sature, mientras que si el fotodiodo ilu-mina a una zona negra no habrá reflejo y elfototransistor estará cortado. J

Montaje


Figura 7 - El sensor infrarrojo CNY70.


Científicos del Instituto Rothamstedde Inglaterra descubrieron quealgunas personas nacen con un

tipo de olor que ahuyenta a los mosqui-tos y concluyeron que todos los sereshumanos somos víctimas potencialesde sus picaduras, pero aquellos quenacieron con la capacidad de fabricarlas sustancias pueden librarse. Ahora, siUd. no está dentro del grupo que fabri-can naturalmente estos componentes yquieren salir al jardín sin que losmosquitos lo piquen, estepequeño circuito es la solu-ción. Es pequeño, portátil y lapila puede durar hasta 50horas. El transductor es un sim-ple buzzer piezoeléctrico y, siutiliza uno grande (2 cm omás) no sólo no lo picarán austed sino que lo mosquitos nose acercarán a 2 metros a laredonda. Por ser tan pequeñopuede llevarlo dentro de unbolsillo.

¿Usted es de los que no pueden salir al airelibre sin repelente porque los mosquitos lo per-siguen? Arme el circuito que proponemos y ten-drá la solución a este problema...

Por Federico Prado

MM onta jeonta je

AhuyentA Mosquitos

PersonAl


Mont - inversos mas variable:ArtTapa 28/11/15 16:28 Página 91

MM onta jeonta je

IntroDuCCIón

Nuestro proyecto tiene dos partes, por unlado tenemos una etapa inversora conven-cional que entrega 110V o 220V de corrientealterna (50Hz o 60Hz) a parir de tensiones deentrada de 6V o 12V de corriente continua y,por otro lado, una etapa convertidora ofuente de alimentación que entrega tensio-nes CC, variables de 1V a 32V, a partir de ten-siones CC de 6V a 12V. De esta manera, con-tamos con un amplio abanico de posibilida-des cuando montamos sistemas de alimen-tación a partir de energías alternativas (solar,eólica o hidráulica).

El CIrCuIto DEl InVErsor

En la figura 1 se muestra el circuito de uninversor clásico. Los transistores Q3 y Q4 for-man un oscilador (multivibrador) cuya fre-cuencia depende de los valores de R4 -C1 yde R5-C2. Los valores dados son para una fre-cuencia de 50Hz, si se va a emplear para unared de 60Hz, en paralelo con cada capacitor(C1 y C2) se debe colocar otro capacitor de100nF. Cada semiciclo de la señal generadapor el oscilador se entrega a las bases de Q1y Q2, que actúan como drivers de los transis-tores de salida, los clásicos 2N3055 (Q5 y Q6)quienes alimentan al transformador de poder,


Los inversores de potencia son muyrequeridos en aquellos lugares en losque no existe corriente eléctrica demodo de poder obtener 110V o 220Va partir de una tensión continua pro-vista por una batería. Con los nuevossistemas de generación de energíasalternativas es normal encontrar acu-muladores de CC de distintas tensio-nes, razón por la cual es necesariopoder contar con algún sistema quegenere la tensión de red a partir devalores de continua ajustables.Además, suelen necesitarse tensiones

de salida CC variables de hasta 32V. En este artículo proponemos el armado de un inver-sor que puede entregar 220V de CA a partir de tensiones de entrada de 6V hasta 12V yuna tensión continua variable de 1V a 32V..

Por Ing. Horacio Daniel [email protected]

inversor de 220v x 150W PArA energíAs AlternAtivAs


el componente más caro del circuito. Si seemplean baterías de 12V, se trata de un trans-formador con bobinado de acuerdo con lared local y secundario de 9V + 9V x 6A (si elcircuito se va a alimentar con tensiones de 6Veste transformador debe tener un secundario

Inversos de 220V x 150W para energías alternativas

Figura 1 - Circuito del inversor para 110V7220V x 150W.

Figura 2 - Placa de circuito impreso del inversor, vistadel lado de componentes.


Q1, Q2 - TIP42A - Transistores de potencia PNP.

Q3, Q4 - BC548 - Transistores NPN de uso general.

Q5, Q6 - 2N3055 - Transistores NPN de potencia

con disipador (ver texto).

D1, D2 - 1N4148 - Diodos de uso general

R1, R8 - 22Ω x 2W

R2, R3, R6, R7 - 330Ω

R4, R5 - 27kΩ

SW1 - Interruptor simple

T1 - Transformador de poder con primario de acuerdo

con la red local y secundario de 9V + 9V x 6A.

Varios

Placa de circuito impreso, disipadores para los tran-

sistores de salida, conectores de entrada y toma

para tensión de red local, estaño, cables, gabinete

para montaje, etc.



de 4,5V + 4,5V x 12A). Como puede observar,el circuito no requiere ajustes y sólo debetener la precaución de colocar los transistoresde salida fuera de la placa de cir-cuito impreso (figuras 2 y 3), condisipadores de calor apropiadospara poder obtener una potenciamáxima de 150W. Sólo resta acla-rar que los diodos D1 y D2 sonimportantes cuando se trabaja consistemas de alimentación a partirde energías alternativas, dado quese pueden presentar parásitos y, deno estar, se pueden quemar dichostransistores.

El InVErsor DE tEnsIón VarIablE

Si se tiene una fuente de energíade 6V a 12V, es posible construir

una fuente estabilizada de tensión variable apartir de este simple conversor con tensionesajustables desde 1V a 32V.

Montaje


Figura 4 - Diagrama interno del TL497.

Figura 3 - Placa de circuito impreso del inversor de 110V / 220V x 150W.


Nuestro circuito posee tres partes funda-mentales: un elevador de tensión, un con-versor y un regulador. La base del circuito

está en los dos primeros bloques, cuyo “cora-zón” es el circuito integrado TL497 de TexasInstruments, que tiene el diagrama internomostrado en la figura 4.

En la figura 5 se puede observar la cubiertade este integrado.

Consiste en un regulador de tensión conmu-tado con un rendimiento del 58%, puede tra-bajar con corriente de salida del orden de los600mA.

En realidad, este integrado posee caracte-rísticas sobresalientes, a tal punto que puedeser controlado a partir de circuitos TTL, particu-laridad que no es “aprovechada” en nuestroproyecto. Vea en la figura 6 un par de circui-tos suministrados por el fabricante del TL497con las fórmulas de diseño.

Si desea el manual completo de este inte-



Figura 5 - Diagrama de pines del TL497.

Figura 6 - Circuitos de aplicación del TL497.


grado, puede bajarlo de nuestra web conla clave TL497.

En la figura 7 se da el circuito completodel conversor. El capacitor C5 determinala frecuencia de operación del osciladorinterno que permitirá la “elevación de ten-sión”. Con C5= 220pF, la frecuencia deoscilación hace que el ciclo activo se ubi-que en torno de los 18µs.

Así mismo, el circuito integrado al quenos referimos acepta capacitores en labanda de 200pF a 2nF.

La configuración básica del TL497 utili-zada en este caso, permite operar contensiones comprendidas entre 4,5 y 12V, loque permite el uso de baterías convencio-nales alimentadas a partir de sistemas degeneración de energías alternativas.

El punto de disparo del circuito compa-rador y de la tensión de salida de dichoregulador se obtiene con el ajuste de VR1.

La tensión de salida elevada (30V), seobtiene de la pata 6 y es enviada al cir-cuito regulador que se construye a partirdel circuito integrado L200C, quien debeser montado en un disipador de calor,pues manejará corrientes del orden de los600mA (si bien el TL497 también manejacorrientes altas, como prácticamente notiene tensiones de “disipación”, no debe

Montaje


Figura 7 - Circuito eléctrico del conversor que permite obtener de 1V a 32V a partir de 6Va 12V CC.

Figura 8 - Placa de circuito impreso del conversor


manejar altas potencias). Se pueden utilizarotros reguladores de tensión para esta fun-ción, tales como los clásicos TL085 o similares.El regulador de tensión L200 permite obteneruna tensión de salida ajustable por medio deVR1.

C3, ubicado a la salida del regulador, seemplea como elemento de desacople.

XRF es un choque de 150µH y es el encar-gado de producir la alta tensión del circuitocon sus particularidades de inductancia.

XRF puede ser un microchoque comercial ose la puede fabricar enrollando unas 100espiras esmaltadas de alambre 30 en un resis-tor de 100kΩ x 1/2W.

El montaje puede ser efectuado con laplaca de circuito impreso, como lo vemos enla figura 8. Para el montaje, deberá tener encuenta que el conversor opera con frecuen-cias elevadas; por lo cual, las capacidadesparásitas pueden modificar el funciona-miento.

Para la prueba, conecte a la entrada unatensión continua de 6V a 12V por 1A decorriente. Habrá que ajustar el trimpot VR1para lograr la máxima tensión de salida en la

pata 6 (aproximadamente 32V). Luego habrá que revisar la banda de regu-

lación del potenciómetro VR2. J




CI1 - TL497 - Circuito integrado conversor de ten-

sión.

CI2 - L200 - Circuito integrado regulador de tensión.

R1 - 1Ω

R2 - 22kΩ

R4 - 1kΩ

R5 - 560Ω

R3 o VR1 - Trimpot de 10kΩ

R6 o VR2 - Potenciómetro de 10kΩ

C1 - 220µF x 25V - Electrolítico

C5 - 220pF - Cerámico


C4 - 0,1µF - Cerámico


L1 o XRF - Choque - ver texto

Varios:


interruptor simple, disipador para el CI2, fuente de

alimentación o batería de 6V ó 12V, etc.


La EscaLa LumInosa

Las aplicaciones propuestas por los fabrican-tes del circuito integrado LM3914N en susManuales de Componentes son variadas,incluso, hemos propuesto algunos artículos enotras ediciones de Saber Electrónica.

Este circuito integrado está diseñado paramostrar una "escala de tensiones" medianteun conjunto de diodos emisores de luz. Poseeun divisor de tensión y diez comparadores quese encienden en secuencia cuando se elevala tensión de entrada.

Este hecho se utiliza para “amplificar y com-parar” una señal de audio conectado a suentrada. Para el funcionamiento, se debecolocar en la entrada (J1) la salida de cual-quier amplificador de audio con una potencia

superior a 100mW (se conecta directamenteal parlante).

En el circuito de la figura 1, D1 es un rectifi-cador que cambia la señal de audio alterna auna señal DC que luego es filtrada por C1para obtener un nivel constante correspon-diente al pico de la señal de audio deentrada.

En la porción de "no-carga" de la señal demedia onda, R2 descarga al capacitor C1.Dado que R2 es ajustable, el promedio dedescarga de C1 puede ajustarse hasta com-patibilizar nuestro detector con las característi-cas de audio de la radio particular que estásiendo usada. El promedio de descargapuede variar entre casi unas décimas desegundos a varios segundos.

La señal de audio mantendrá estable esta


Con el LM3914 es posible construir una escala de punto móvilsimilar a la presentada en Saber Nº 4 con nuestro viejo cono-cido UAA170, con la ventaja de presentar un mejor desempeñocuando hay una variación de potencia considerable en la señalaplicada a la entrada. Aprovechando esta característica dise-ñamos un voltímetro a escala luminosa empleando un sensor detemperatura de la familia LM35. .


MM onta jeonta je

TermómeTro de Precisión

con escala luminosa

Mont - termometro:ArtTapa 28/11/15 16:44 Página 98

tensión sobre C1 con algunafluctuación (mientras elaudio también fluctúe).Cuando el pulso de un rayohaga ondular la radio, el pro-ceso de carga de C1 serámás rápido que el de su des-carga.

En este caso, la tensiónsobre C1 se aplicará a IC1 yesto se traducirá en el nivelde corriente mostrado en losLEDs. Dado que IC1 puedemostrar un nivel de tensióncomo una "barra" de LEDs ocomo un simple punto móvil,S1 se usa para seleccionarentre los dos modos demuestra.

La alimentación puedehacerse con cualquier ten-sión comprendida entre 6V y18V, se alimentará con unabatería de 9V o con la pro-pia fuente de la radio. El cir-

termómetro de Precisión con escala Luminosa


Figura 1 - Barra luminosa a Leds con el LM3914.

Figura 2 - Impreso de la barra de Leds con el LM3914.


cuito es muy simple, y puede ser construido enuna placa de circuito impreso como la mos-trada en la figura 2.

El tamaño de los LEDs y sus colores depen-derán de la preferencia personal del construc-tor.

En la figura 3 se reproduce el impreso “inver-tido” por si Ud. desea construir su placa emple-ando pertinax presensibilizado. Recuerde quetrabajar con placas de circuito impreso vírge-nes presensibilizadas le permitirá construir el cir-cuito impreso con poco esfuerzo, sin necesi-dad de tener que “dibujar” con marcador per-manente las pistas donde deberá quedar elcobre. El método de fabricación de impresosse muestra en el montaje del controlador demotores paso a paso dado en esta mismaedición.

Para emplear el circuito como juego deluces, debe colocar la llave en la posicióncorrespondiente a “punto luminoso” y colocary excitar un TIC226D por medio de un cableconectado entre el terminal 11 del integradocon su unión con el cátodo de D11 (vea lafigura 4).

Por otra parte, si desea utilizar el vúmetro

Montaje



IC1-LM3914N - Circuito integrado para lectura de

barras de leds de punto móvil (similar a nuestro

viejo conocido UAA170)

D1- OA91 o similar - Diodo de germanio

LEd1-LED10 - Díodos emisores de luz (ver texto)

R1 - 680Ω

R2 - Potenciómetro lineal de 1MΩ

R3 - 12kΩ

C1 - 22µF - Capacitor electrolítico de 25V

C2 - 100nF - Capacitor cerámico.

S1 - Llave inversora simple

Varios

Zócalo para montar el integrado, batería de 9 volt

(ver texto, gabinete para montaje, placa de circuito

impreso, perilla para el potenciómetro, cables,

estaño, componentes accesorios en caso de querer

montar el juego de luces audiorrítmicas (ver texto) o

para aumentar la sensibilidad de entrada (ver texto),

etc.

Figura 3 - Circuito impreso invertido de la barra de leds.

Figura 5 - Si quiereemplear la barra lumi-

nosa con luces demediana o baja potencia,puede emplear transisto-

res de menor potenciacomo el BC548.

Figura 4 - Etapa para luces de potencia.


para que funcionecon potencias másbajas, a la entradadebe colocar untransistor BC548como el mostradoen la figura 5.

Para obtener dife-rentes efectos puedeconectar el cableque hemos marcadocon la letra “A” en elcircuito de la figura 1a otras patas del inte-grado conectadas aleds, ésto le ayudarátambién a obtenervariantes cuandoquiera emplearlocomo juego de lucesaudiorrítmicas.

EL TErmómETro

En la figura 6 mos-tramos el circuitocompleto de un ter-mómetro queemplea integradoscomo el que acaba-mos de describir. Elsensor de tempera-tura de nuestro ter-mómetro electrónicoes el LM35DZ quemide desde 0°Chasta 100°C consalida apta parabarras gráficas.Nuestro circuito midetemperaturas entre10ºC y 39ºC con pre-cisión.

Para un correctofuncionamiento, losvalores de tensión decada punto se mues-tra en el circuito; sedeben ajustar a90mV, 190mV,

termómetro de Precisión con escala Luminosa


Figura 6 - Circuito del termómetro con escala luminosa.


290mV y 390mV mediante el uso de poten-ciómetros multivuelta. Este ajuste determina elrango de los valores mostrados para cadapantalla de barra de leds. Por ejemplo, en estecaso se muestra en la primera pantalla o barralos valores de 10°C a 19°C, la segunda panta-lla muestra de 20°C a 29°C y así sucesiva-mente.

Se puede utilizar una batería de 9V para laalimentación. En esta situación, el circuito fun-ciona correctamente hasta que la tensión dela batería disminuya a 4V. El consumo decorriente depende del número de LEDs encen-didos.

Cada Led puede consumir 5mA, de modoque al estar todos los de una barra encendi-dos el consumo llegará a 80mA.

Puede armar el termómetro en una placa decircuito impreso como la mostrada en la figura7, tenga en cuenta que sobre la placa deberárealizar algunos puentes, como los que semuestran en la parte del medio de dichafigura. J

Montaje


Figura 7 - Circuito impreso del termómetro de precisión.


IntroDuccIón

En robótica, son indispensables “los movi-mientos precisos”, donde los brazos mecáni-cos deben ejecutar movimientos de granexactitud. Lo mismo ocurre en sistemas autó-matas o de control.

Un motor paso a paso resuelve en granmedida este problema, ya que su principiode funcionamiento le permite realizar peque-ños movimientos en pasos, con gran exacti-tud.

Estos motores son dispositivos especialesque permiten el avance de su eje en ángulosmuy precisos y por pasos en las 2 direccionesde movimiento, izquierda o derecha.

Para permitir este movimiento se debe dar

una determinada secuencia de señales digi-tales, para poder avanzar por pasos hacia unlado u otro y se detienen exactamente enuna determinada posición, que es función deese “juego de señales” aplicadas.

Cada paso tiene un ángulo muy preciso,determinado por la construcción del motor, loque permite realizar movimientos exactos sinnecesidad de un sistema de control por lazocerrado.

Los motores paso a paso presentan grandesventajas con respecto a la utilización de ser-vomotores debido a que se pueden manejardigitalmente sin realimentación, su velocidadse puede controlar fácilmente, tiene unalarga vida, son pequeños, robustos y poseenun elevado torque en bajas revoluciones, lo


Presentamos los circuitos de doscontroladores para motores paso apaso, ambos para dispositivos depoca corriente o de potencia paraaplicaciones tanto de robóticacomo para sistemas de control. Elprimero es microcontrolador yofrece mayores posibilidades detrabajo mientras que el segundoposee componentes analógicos ymuy fácil de montar, aún para elcontrol de motores de gran porte.


MM onta jeonta je

Controladores de Motores

Paso a Paso MiCroControlado

y Con CoMPonentes disCretos

Mont - paso a paso:ArtTapa 28/11/15 16:50 Página 104

que permite un bajo consumo tanto en vacíocomo en plena carga, su mantenimiento esmínimo, debido a que no tienen escobillas.

El funcionamiento de los motores paso apaso se basa en el simple principio de atrac-ción y repulsión que ocurre entre los polosmagnéticos. El principio básico del magne-tismo establece que polos iguales se repeleny polos diferentes se atraen. En la figura 1 semuestra un motor paso a paso imaginariocon cuatro bobinas y un rotor formado por unimán.

Si aplicamos corriente a la bobina A y D, detal manera que se formen electroimanes conlas polaridades vistas en la figura 1, el rotorgira hasta alcanzar la posición de reposo.

La aproximación realizada correspondeentonces, a un motor real que utiliza cuatrobobinas mediante las cuales podemos hacergirar el rotor en ángulos de 90º.

Al cambiar la polaridad de las bobinas delestator, se presenta el efecto de repulsión yatracción por parejas de polos, con los polosdel imán, que produce el giro por pasos.

Los motores paso a paso se fabricanaumentando el número de polos del estatorcon el objeto de conseguir pasos o giros máspequeños y se les practican una serie deranuras, tanto en el rotor como en el estator.Así se logran movimientos de hasta 1.8º porpaso. Los grados de avance por paso son

una de las características más importantes eneste tipo de motores y generalmente estánindicados en su carcasa o cuerpo.

Según la construcción de su rotor, existentres tipos de motores paso a paso:

1) De Imán Permanente: en este tipo de motor,su rotor es un imán permanente que poseeuna ranura en toda su longitud y el estatorestá formado por una serie de bobinas enro-lladas alrededor de un núcleo o polo. Su fun-cionamiento se basa en el principio expli-cado anteriormente de atracción y repulsiónde polos magnéticos.

2) De reluctancIa VarIable: En estos motores elrotor está fabricado por un cilindro de hierrodentado y el estator está formado por bobi-nas que crean los polos magnéticos. Comoeste tipo de motor no tiene un imán perma-nente, su rotor gira libremente cuando lasbobinas no tienen corriente, lo que puede serinconveniente en un momento dado si hayuna carga que presione el eje. Este tipopuede trabajar a mayor velocidad que elanterior.

3) HíbrIDos: Estos motores combinan las doscaracterísticas anteriores, así logran un altorendimiento a buena velocidad.

En cuanto a la forma de conexión y excita-ción de las bobinas del estator, los motorespaso a paso se dividen en 2 tipos.

En los motores paso a paso debemos dife-renciar los motores unipolares de los bipola-res.

En los motores unipolares la corriente quecircula por los diferentes bobinados siemprecorre en el mismo sentido. En los motores lacorriente que circula por los bobinados cam-bia de sentido en función de la tensión que seaplica, por lo que un mismo bobinado puedetener, en uno de sus extremos, distinta polari-dad (bipolar).

Algunos motores comerciales tienen losbobinados de tal manera, que en función depuentes, pueden convertirse en unipolares obipolares. Lo más importante es saber el tipo

Controladores de Motores Paso a Paso


Figura 1 - Formación de un motor paso a paso de 4 bobinas.


de motor que es, la potencia, el número depasos, el par de fuerza, la tensión de alimen-tación y poco más si son motores sencillos.

En los motores bipolares, la dificultad radicaen controlar la alimentación y cambiar lapolaridad y el ritmo de los bobinados paraconseguir la secuencia necesaria para permi-tir que el motor funcione correctamente.

control De motores Paso a Paso con PIcaXe

En base a información suministrada porEducation Revolution, presentamos el circuitode un controlador de motores paso a pasoque podrá utilizar tanto en aplicaciones derobótica como en sistemas de control. El cir-cuito es muy sencillo y podrá realizar sus pro-pios programas que descargará directa-mente sobre un microcontrolador PICAXE sinnecesidad de quitar el integrado desde suplaca de circuito impreso.

En el caso de tener que controlar motorespaso a paso de alta precisión, comúnmenteutilizados en unidades de disco, impresoras,plotters y relojes de computadoras, es precisoemplear circuitos microcontrolados. A diferen-cia de los motores de CC, los cuales giranlibremente al aplicarles potencia, los motorespaso a paso requieren que su fuente de ali-mentación sea continuamente “impulsada”en cuatro patrones diferentes. Por cadaimpulso, el motor se mueve un “paso”, típica-mente 7.5° (requiriendo por lo tanto 48pasos para una revolución completa).

Los motores paso a paso tienenalgunas limitaciones. Primero, el con-sumo de potencia es mayor cuandoel motor está detenido (debido a quetodas las bobinas requieren estar ener-gizadas). Segundo, la velocidad deoperación está limitada a aproxima-damente 100 “pasos” por segundo, locual equivale a 2 revoluciones porsegundo ó 120 RPM.

El motor paso a paso contiene unaserie de electroimanes fijos a la arma-dura central y cuatro bobinas ubica-

das alrededor de la carcasa del motor.Cuando pasa corriente eléctrica por estasbobinas, las mismas generan un campomagnético el cual atrae o repele a los elec-troimanes permanentes en la armadura, pro-vocando que la armadura gire un “paso”hasta que los campos magnéticos estén ali-neados.

Luego, las bobinas son energizadas con unpatrón diferente para crear un campo mag-nético diferente y provocar que la armaduragire otro “paso”, para ello, hay circuitos inte-grados que se fabrican específicamente,como el ULN2003A, cuya conexión simplifi-cada se muestra en la figura 2.

Para hacer que la armadura gire continua-mente, las cuatro bobinas internas del motorpaso a paso deben ser encendidas y apaga-das continuamente en cierto orden. El chipcontrolador ULN2003A es un controladorDarlington que actúa como interfaz para lascuatro bobinas del motor paso a paso.

La siguiente tabla muestra los cuatro “pasos”distintos requeridos para hacer girar el motor.

Paso bobina 4 bobina 3 bobina 2 bobina 1(output 3) (output 2) (output 1) (output 0)

1 1 0 1 02 1 0 0 13 0 1 0 14 0 1 1 01 1 0 1 0Para hacer girar al motor en dirección con-

Montaje


Figura 2 - Formación de un motor paso a paso de 4 bobinas.


traria, los pasos deben ser invertidos (4-3-2-1-4-etc. en vez de 1-2-3-4-1-etc.)

nota: La configuración del cableado de losmotores paso a paso puede variar según elfabricante, por lo tanto, puede que sea nece-sario reorganizar las conexiones de las bobi-nas para que la secuencia mostrada en latabla anterior opere correctamente.

Una conexión incorrecta de las bobinaspuede causar que el motor vibre en unadirección y otra, en vez de girar continua-mente. La mayoría de los motores paso apaso están diseñados para trabajar con 12V,pero generalmente pueden trabajar sin pro-blemas (aunque con un torque reducido) con6V. La siguiente tabla muestra el número bina-rio de salida para cada paso:

Paso salida binaria1 %000010102 %000010013 %000001014 %000001101 %00001010

El programa de la tabla 1 también puedeutilizar un número binario para encender yapagar todas las líneas de salida al mismotiempo. Intente cambiar la velocidad de giroalterando el valor del retardo (delay) en el pro-grama.

——————————————————————'tabla 1 - encendido de todas las líneas Io del PIcaXe.

symbol delay = b0 'definir variablelet delay = 100 'fijar el retardo (delay) en

'0,1 segundos

main: let pins = %00001010 'primer pasopause delay 'pausa de 0,1 segundos

'(valor asignado al retardo)let pins = %00001001 'siguiente pasopause delay 'pausa de 0,1 seg.let pins = %00000101 'siguiente pasopause delay 'pausa de 0,1 seg.let pins = %00000110 'siguiente paso

pause delay 'pausa de 0,1 seg.goto main 'ir a “main (bucle perpetuo)

——————————————————————

subrutinasUna subrutina es un “mini-programa” sepa-

rado que puede ser llamado desde el pro-grama principal. Una vez que se ejecuta lasubrutina, el programa principal continúa. Lassubrutinas son frecuentemente utilizadas paraseparar el programa principal en pequeñassecciones, para hacerlo más fácil de com-prender las subrutinas que realizan tareascomunes, también pueden ser copiadas deprograma a programa para ahorrar tiempo.

El programa de la tabla 2 utiliza dos subruti-nas para separar las dos secciones principa-les del programa (“flash” y “noise”).

——————————————————————'tabla 2 - cotrol utilizando subrutinas

symbol dp = 7 'renombrar salida7 “dp”symbol buzzer = 6 'renombrar salida6 “buzzer”symbol counter = b0 'definir a la variable “counter” como b0

main: 'hacer etiqueta llamada “main”gosub flash 'ir al sub-procedimiento “flash”gosub noise 'ir al sub-procedimiento “noise”goto main 'ir a “main”end 'fin del programa principal

flash: 'hacer un sub-procedimiento llamado“flash”

for counter = 1 to 25 'iniciar un bucle for....nexthigh dp 'encender diodo leDpause 50 'esperar 0,05 segundoslow dp 'apagar diodo leDpause 50 'esperar 0,05 segundosnext counter 'siguiente counter (b0)return 'retornar del sub-procedimiento

noise: 'hacer un sub-procedimiento llamado“noise

high buzzer 'encender timbrepause 2000 'esperar 2 segundoslow buzzer 'apagar timbrereturn 'retornar del sub-procedimiento

——————————————————————




Obviamente, suponemos que Ud. poseealgún conocimiento sobre los microcontrola-dores PICAXE, si no es así, lea el manual quese publica en esta edición donde se indicacómo hacer para descargar de nuestra webun curso sobre el funcionamiento y manejode estos microcontroladores.

El programa que podemos ver en la tabla 3,muestra cómo una variable puede ser utili-zada para transferir información hacia unasubrutina.

En este caso, la variable b2 es utilizada paraindicar al controlador que debe ejecutar lasubrutina flash, primero cinco y luego quinceveces.——————————————————————'tabla 3 - uso de variables en los programas de control

symbol dp = 7 'renombrar salida7 “dp”symbol counter = b0 'definir a la variable “counter” como b0

main: 'hacer una etiqueta llamada “main”let b2 = 5 'precargar a b2 con el número 5gosub flash 'ir al sub-procedimiento “flash”pause 500 'esperar 0,5 segundoslet b2 = 15 'precargar a b2 con el número 5gosub flash 'ir al sub-procedimiento “flash”pause 500 'esperar 0,5 segundosgoto main 'ir a “main”

end 'fin del programa principal

flash: 'hacer un sub-procedimiento llamado “flash”for counter = 1 to b2 'iniciar un bucle for....nexthigh dp 'encender diodo leDpause 250 'esperar 0,25 segundoslow dp 'apagar diodo leDpause 250 'esperar 0,25 segundosnext counter 'siguiente counterreturn 'retornar al sub-procedimiento

——————————————————————

Montaje


Figura 3 - Circuito de un entrenador con PICAXE que se puede emplear como control de motores paso a paso.


el circuito del controlador con PIcaXeEn general, cuando se trabaja con PICAXE

se necesita un entrenador para corroborar losdiferentes conceptos teóricos. Hay varios cir-cuitos. La empresa Revolution Educationofrece cada uno de estos circuitos en formade kits; sin embargo, Ud. puede armar su pro-pio entrenador.

En la figura 3 se brinda el circuito de unentrenador para que Ud. realice sus propiasexperiencias y que le servirá para controlar

motores paso a paso. El entrenador incluye un circuito integrado

ULN2803A para que pueda manejar peque-ños motores. No tendrá problemas en conec-tarlos si sigue las instrucciones que se brindanen la explicación de cada programa. LK esun puente de conexión (un jumper o simple-mente un cable).

En la figura 4 se reproduce el esquema decircuito impreso para que monte su propioentrenador.

En la figura 5 se muestra eldetalle de armado delcable que sirve como inter-faz entre la placa controla-dora y la computadora. Para programar el PICAXEdeberá descargar de nues-tra web el programa“Programming Editor”, tendráque instalarlo en su PC y alejecutarlo deberá escribircualquiera de los programascontroladores de motoresque presentamos en esteartículo. Si no sabe cómo hacerlo, leael manual que publicamos enesta misma edición. Tanto elprograma como más infor-mación puede descargardesde nuestra web:www.webelectronica.com.ar,



Figura 4 -Circuito impresopara montar elcontrolador demotores paso apaso con micro-

controladorPICAXE.

Figura 5 - Armado del cable que debe utilizar para programar el PICAXEsobre la placa de circuito impreso.


haciendo clic en el ícono password e ingre-sando la clave “picaxe”.

control De motores Paso a Paso

con comPonentes DIscretos

El circuito que proponemos ahora permiteel control “manual” de motores unipolares,pudiéndose emplear cualquier dispositivoque no tenga corrientes de bobina superioresa 3A y se alimenten con tensiones de hasta15V.

Las señales digitales que permiten el giro porpasos, son generadas por compuertas lógi-cas y flip-flops.

Estas señales se amplifican por transistoresdel tipo TIP31 antes de ser aplicadas a lasbobinas, con esto logramos el control demotores de hasta 3A, lo suficientementepoderosos como para realizar tareas de grantorque. Si va a emplear motores de 12V, la

Montaje


Lista de materiales del circuito de la figura 4.

IC1 - PICAXE 18 - Microcontrolador

IC2 - ULN2303 - Driver para motores paso a paso.

R1 - 10kΩ

R2 - 22kΩ

R3 - 4,7kΩ

R4 a R8 - 10kΩ

SW1 - Pulsador normal abierto

CN1 - Conector de 3 contactos para programación

(puede emplear un mini jack estéreo o un poste

macho de 3 contactos).

CN2 - Bornera de 5 contactos para las entradas

CN3 - Bornera de 8 contactos para las bobinas del

motor

Varios

Cable para programación (vea el armado en la

figura 5), programa: “Programming Editor”, placa de

circuito impreso, fuente de alimentación, cables,

estaño, etc.

Figura 6 - Control de motores paso a paso con componentes discretos.


tensión de alimentación del circuito puedeser de 12V, si el motor es de 5V, entonces

puede alimentar al circuito con esta tensión.En definitiva, puede emplear motores contensiones de entre 5V y 15V y en todos loscasos la tensión de alimentación del contro-lador se adaptará a la del motor.

Los pulsos que permiten el giro se aplicanentre el borne marcado como step1 en el cir-cuito de la figura 6 y masa. La placa sugeridase muestra en la figura 7.

Sobre esta placa debemos aclarar que elpositivo de la tensión de alimentación (12V eneste caso) debe aplicarse a dos puntos de laplaca y que se debe realizar una conexiónpor medio de un cable entre las patas 16 deIC1 y 9 de IC2.

Debe tener en cuenta que el diseño de estaplaca se ha realizado para soportar corrientespequeñas (control de motores de pequeñotamaño) razón por la cual, si desea controlamotores de mayor tamaño, deberá aumentarel tamaño de las pistas tanto en colectorescomo en emisores de los transistores desalida. J



Figura 7 - Circuito impreso del controlador con componen-tes discretos.


IC1 - CD4027 - Circuito integrado CMOS, doble flip-

flop JK

IC2 - CD4027B - Circuito integrado CMOS con com-

puertas OR exclusive

Q1 a Q4 - TIP41A - Transistores NPN (dotados de

disipador en caso de emplear corrientes de más de

500mA de corriente de bobina)

D1 a D4 - 1N4002 - Diodos rectificadores de 1A

R1 a R4 - 1kΩ

SW1 - Interruptor simple inversor

BOB1 a BOB6 - Conectores o pines para los con-

tactos del motor paso a paso

STEP 1 - Contacto o pin para colocar los pulsos de

avance o retroceso del motor

Varios:


fuente de alimentación, motor paso a paso (ver

texto), etc.


Primero deberemos deshacer el primariooriginal del fly-back y construir sobre elnúcleo el nuevo. Si el fly-back tiene todo un

recubrimiento plástico es indicio de triplicadorincorporado, en cuyo caso nos convendríaconseguir otro mas antiguo. El bobinado depotencia (formado entre los puntos C y D) estácompuesto por diez espiras de alambreAWG18 con una toma central (o sea, cincoespiras, la toma central y otras cinco espirasmas).

El bobinado de control (formado entre lospuntos A y B) está compuesto por cuatroespiras de alambre AWG22 con una tomacentral (lo que sería igual a dos espiras, latoma central y otras dos espiras mas). Lostransistores deberán estar debidamente disi-pados térmicamente a fin de evitar proble-mas por sobre temperatura. Las resistenciasson de calentar mucho, así que a no asus-tarse si queman.

Podemos convertir este dispositivo en por-tátil tan solo reemplazando la fuente de CA-CC por dos baterías de auto en serie.

Es posible colocar un triplicador de TV en lasalida para multiplicar la tensión obtenida.

Otra prueba interesante es tomar un tubo fluo-rescente con la mano y acercarse de a poco alfly-back. Mucho antes de hacer contacto laelectricidad estática hará que el tubo brille confuerza. J

Este dispositivo, que bien podríamos llamarlo unabobina de efecto tesla de estado sólido, permiteobtener hasta 40.000 volt partiendo de 24V decorriente alterna. El equipo se alimenta de la redeléctrica aunque de forma aislada ya que el pri-mer transformador (de 220 a 24) aísla la red altiempo que reduce la tensión de entrada. En estecircuito, publicado en pablin.com, usamos un fly-back viejo obtenido de un televisor en desuso. Esmejor utilizar uno del tipo primitivo, sin triplicadorni diodo de alto voltaje. Este tipo de transforma-dores originalmente permitían obtener tensionesdel orden de los diez mil voltios fácilmente.

MM onta jeonta je

BoBina de tesla



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