Tesina Timbre Automatico Programable

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55 Introducción Antecedentes El timbre automático programable se define como un reloj digital capaz de ser programado con varias alarmas según sea requerido. En el mercado existen ya bastantes tipos de relojes que tienen esta función incluso otro tipo de aparatos que pueden hacer exactamente lo mismo como son los PLC que son procesadores lógico programables que son utilizados en la industria para controlar todo tipo de procesos mediante programación con un software especifico de cada marca o tipo de PLC. El timbre automático programable es un una combinación de un aparato sencillo con una aplicación útil. La idea nació después de fijarnos que en muchos lugares es necesario un timbre para indicar el inicio o el final de algo, para esto buscamos circuitos que nos pudieran servir como el diseño del timer, los contadores, los codificadores, la fuente de alimentación, la visualización y la señalización de las alarmas que en este caso será un timbre. Los beneficios de nuestro proyecto es que al ser un timbre automático es capaz de realizar este trabajo sin errores como son el timbrar antes o después de tiempo y evitar el olvidar ir hasta donde esta el interruptor para activarlo, haciendo esto algo simple pues solo tienes que conectarlo

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Introducción

Antecedentes

El timbre automático programable se define como un reloj digital capaz de ser programado con varias alarmas según sea requerido.

En el mercado existen ya bastantes tipos de relojes que tienen esta función incluso otro tipo de aparatos que pueden hacer exactamente lo mismo como son los PLC que son procesadores lógico programables que son utilizados en la industria para controlar todo tipo de procesos mediante programación con un software especifico de cada marca o tipo de PLC.

El timbre automático programable es un una combinación de un aparato sencillo con una aplicación útil.

La idea nació después de fijarnos que en muchos lugares es necesario un timbre para indicar el inicio o el final de algo, para esto buscamos circuitos que nos pudieran servir como el diseño del timer, los contadores, los codificadores, la fuente de alimentación, la visualización y la señalización de las alarmas que en este caso será un timbre.

Los beneficios de nuestro proyecto es que al ser un timbre automático es capaz de realizar este trabajo sin errores como son el timbrar antes o después de tiempo y evitar el olvidar ir hasta donde esta el interruptor para activarlo, haciendo esto algo simple pues solo tienes que conectarlo una vez y el reloj iniciara el conteo y cada que termine un día completo se reinicia y vuelve a contar desde cero.

Existen algunas cosas que nos gustaría mejorar como la estética ya que la caja donde lo acomodamos es muy grande para la circuitería y seria mejor alguna más pequeña en cuanto al diseño ya todo esta como debe para trabajar correctamente.

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Planteamiento

En las escuelas existen muchos factores que influyen en la falta de coordinación y esto lleva a una pérdida de tiempo, el proyecto trata de facilitar un poco uno de ellos que tal vez no sea para muchos algo muy importante pero en ocasiones provoca grandes problemas.

Con el timbre automático que diseñamos se quitan de la lista muchísimos de estos factores como, son el tener que poner a un encargado de ir cada vez a timbrar, o en ocasiones puede tener errores como hacerlo antes o después de la hora correcta o simplemente no hacerlo etc., pues al contar con un timer que se encarga de hacer un conteo exacto segundo por segundo es casi improbable que ocurra algún problema, así solo se tiene que esperar para escuchar el timbre que ya estará previamente programado para cada cambio de hora y para el inicio o el fin de los recesos y la hora de salida de cada grado, pero aunque todo esto se escuche muy bien el circuito tiene algunos inconvenientes como son el alto costo de los componentes que en él se utilizan así como el numero de estos y algo más que para algunos pudiera ser importante, que es que una vez programadas las diferentes alarmas ya no se pueden cambiar con facilidad y tal vez no cualquiera lo haría pues se programan en números binarios directamente en las compuertas con las que se hacen las operaciones digitales del conteo, esa sería la única mejora que a mí me gustaría hacer para facilitar la programación de los timbrados con otros componentes externos y en numeración decimal para que cualquiera que quiera pueda programarlo según sean sus necesidades.

En conclusión puedo decir que el proyecto solo elimina el timbrado de forma manual y lo hace un poco más cómodo convirtiéndolo en algo automatizado.

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Objetivo general

La intención de nuestro proyecto es convencer al publico general de que es un aparato muy versátil que no solo puede ser utilizado como un simple reloj sino también como un aparato capaz de manipular distintas aplicaciones ya sea el motor de un ventilador, la bomba que llena el tinaco desde el aljibe o la que se encarga de regar el césped, o como el control de las luces de un hogar.

Objetivo especifico

En muchos lugares surge la necesidad de un timbre para avisar el comienzo o el fin de algo, con este proyecto es posible satisfacer esto, pues al configurar correctamente algunas combinaciones se obtienen las alarmas a las horas deseadas.

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Justificación

Este proyecto lo realizamos en gran parte para respaldar los conocimientos adquiridos durante todo el bachillerato técnico y para recibir el título de técnico en electrónica, con el comprobamos que el aprovechamiento de la electrónica digital y la electrónica de potencia son muy útiles en el manejo de otros componentes u otras aplicaciones.

El trabajo que realizamos con el diseño de este proyecto fue básicamente hacer una mejora en el molesto timbrado manual haciéndolo algo automatizado y con bajo margen de error para tener más seguridad y confiabilidad en los cambios de hora, en el inicio o el fin de cada receso o para el timbre que avisa que la jornada ha terminado, pues en distintas escuelas aun se usa el tener a un encargado de tener que ir a timbrar y en ocasiones esto puede provocar problemas de organización o de pérdida de tiempo por variaciones en los tiempos que hay entre cada timbre.

En esta tesina se encuentra el análisis y la comprensión de todos los componentes que conforman el circuito del proyecto así como el comportamiento de cada uno de ellos dentro y fuera del circuito y sus funciones básicas y se explica la razón por la que dichos componentes fueron utilizados.

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Capítulo I

Aquí se hablara de las dos partes fundamentales del proyecto, que son el reloj

y el timbre eléctrico.

1.1 Historia del reloj

El mecanismo interior de un reloj mecánico es una máquina de precisión de

suma complejidad.

Se denomina reloj a un instrumento que permite medir el tiempo. Existen

diversos tipos, que se adecuan según el propósito:

Conocer la hora actual (reloj de pulso, reloj de bolsillo, reloj de salón o

pared)

Medir la duración de un suceso (cronómetro, reloj de arena)

Señalar las horas por sonidos parecidos a campanadas o pitidos (reloj

de péndulo, reloj de pulso con bip a cada hora)

Activar una alarma en cierta hora específica (reloj despertador)

Los relojes se utilizan desde la antigüedad. A medida que ha ido evolucionando

la ciencia y la tecnología de su fabricación, han ido apareciendo nuevos

modelos con mayor precisión, mejor prestancia y menor coste de fabricación.

Es quizá uno de los instrumentos más populares que existen actualmente y

casi todas las personas disponen de uno o varios relojes personales de

pulsera. Mucha gente, además de la utilidad que los caracteriza, los ostenta

como símbolo de distinción, por lo que hay marcas de relojes muy finos y

lujosos.

Asimismo, en los hogares hay varios y diferentes tipos de relojes; muchos

electrodomésticos incorporan relojes digitales y en cada computadora hay un

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reloj. El reloj es un instrumento omnipresente en la vida actual, debido a la

importancia que se da al tiempo en las sociedades modernas. Sin embargo, las

personas que viven en las comunidades rurales, lejos del ruido de la vida

moderna, pueden darse el lujo de omitir el uso de este instrumento debido a

que no tienen prisa en su modo de vida. Aun las personas que viven en las

grandes ciudades industriales, podrían omitir el uso del reloj cuando ya tienen

un esquema de actividades en pleno dominio o bien cuando su vida ya no

requiere los tiempos precisos de estar en determinados lugares.

La mayor precisión conseguida hasta ahora es la del último reloj atómico

desarrollado por la Oficina Nacional de Normalización (NIST) de los EE.UU., el

NIST-F1, puesto en marcha en 1999, es tan exacto que tiene un margen de

error de solo un segundo cada 30 millones de años.

1.2 Funciones básicas de un reloj.

La más importante y esencial de las funciones de un reloj común es

proporcionar la hora actual, que debe ser la misma para todas las personas

que viven en la misma zona horaria. Por convenio, el día se divide en

veinticuatro horas. Existen dos modos de leer la hora actual:

1º: Por 24 horas, es decir, desde las 0:00 horas (12 de la noche en el otro

empleo horario) hasta las 23:59 horas. Aquí, cuando pasa el minuto de las

12:59 del día, continúa a las 13:00 horas en lugar de ir a la 1 de la tarde o P.M.

Este empleo horario considera el día como una unidad completa de tiempo. Es

el más elegante pero menos comprensible para la mayoría.

2º: El empleo horario más utilizado considera el día dividido en dos partes

iguales de 12 horas cada una. Es menos elegante que el de 24 horas pero más

comprensible para la mayoría de las personas:

Desde las 12 de la noche hasta las 11:59 de la mañana: A.M. (ante meridiem,

antes del mediodía).

P.M. (post meridiem, después del mediodía) desde las 12 del mediodía hasta

las 11:59 de la noche.

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Cada hora comprende sesenta minutos y cada minuto comprende sesenta

segundos. El segundo es la unidad básica de tiempo y se mide igual en todo el

mundo, es decir, no existen diferentes unidades de tiempo en diversas

regiones. Un reloj normal marca siempre la hora y los minutos, en algunos

casos los segundos.

Los relojes despertadores incorporan, muchos de ellos, un sintonizador de

radio y permite escuchar la radio y marcar el tiempo, asimismo hay diferentes

tipos de alarma. Los relojes que están en espacios abiertos, suelen marcar el

tiempo y muchos de ellos también marcan la temperatura ambiente. Los relojes

de campanarios o torres tienen diferentes melodías para marcar las horas.

1.3 Tipos de relojes. Hay una gran variedad de tipos diferentes de relojes,

según sean sus aplicaciones, actualmente los relojes personales son

electrónicos, ya sean analógicos1 o digitales2, que funcionan con una pequeña

pila eléctrica que mediante impulsos hace girar las agujas de los relojes

analógicos o marca los números de los relojes digitales.

1.3.1 Reloj de arena. Los antiguos conocieron varias especies de relojes.

Vitrubio habla del reloj de agua o clepsidra, del de aire, del de sol y de otras

especies que nos son desconocidas.

Los egipcios medían con la clepsidra los movimientos del sol y de igual medio

se valía el ilustre astrónomo Tycho Brahe para sus observaciones. Las

clepsidras y los relojes de sol fueron inventados en Egipto en tiempos de los

Ptolomeos; las clepsidras fueron después perfeccionadas por Escipión Nasica

o según otros por Ctesibo y los oradores romanos medían con ellas la duración

de sus discursos.

1 Ver glosario pag.54

2 Ver glosario pag.55

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Se cree que los grandes relojes de pesas y ruedas fueron inventados en

Occidente por el monje benedictino Gerberto (Papa, con el nombre de Silvestre

II, hacia finales del siglo X) aunque ya con alguna anterioridad se conocían en

el Imperio bizantino. Según otras fuentes, el primer reloj de que habla la historia

construido sobre principios de mecánica es el de Richard Wasigford, abad de

San Albano, en Inglaterra, que vivió hacia el 1326 pues al parecer la invención

de Gerberto, después Silvestre II, papa, no era más que un reloj de sol. El

segundo es el que Santiago Dondis mandó construir en Padua hacia el 1344 y

en el cual según refieren se veía el curso del sol y de los planetas. El tercero

fue el que había en el Louvre de París mandado traer de Alemania por el rey

Carlos V de Francia. El antepasado directo de estas calculadoras podría ser el

complejo mecanismo de Anticitera, datado entre el 150 y el 100 a. C.

En España, el primer reloj de torre fue el de la catedral de Barcelona llamado

seny de les hores, de 1393. El de Sevilla data de 1396.

El primero que imaginó construir relojes de bolsillo fue Pedro Bell de

Núremberg, en donde les vino por su figura el nombre de huevos de

Nuremberg. En 1647, aplicó Christiaan Huygens a los relojes de torre o de

pared el péndulo cuyo descubrimiento se debe a Galileo. Huygens dividió la

hora en 60 minutos y éstos en 60 segundos. El mismo físico aplicó en 1665 el

muelle de espiral a los relojes de bolsillo. En 1647, el ginebrino Gruet, residente

en Londres aplicó al reloj la cadenilla de acero que sirve para transmitir el

movimiento del tambor al cono sustituyéndola a las cuerdas de vihuela

empleadas hasta entonces. Dos años después se inventaron los relojes de

repetición.

1.3.2 Relojes de pulsera

Al principio, sólo los llevaban las mujeres, hasta la Primera Guerra Mundial

(1914-1918), en que se hicieron populares entre los hombres de las trincheras.

Los relojes de pulsera vienen todos con dos correas ajustables que se colocan

en alguna de las muñecas para su lectura. Son de tipo analógico y digital.

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Aunque la carátula de la mayoría de ellos es generalmente redonda, también

existen de carátula cuadrada, hexagonal y hasta pentagonal.

1.3.3 En los relojes analógicos (de variable continua) la hora se indica en la

carátula mediante dos o tres manecillas: una corta para la hora, una larga para

los minutos y, opcionalmente, una tercera manecilla también larga que marca

los segundos. En los relojes digitales (de variable discreta) se lee la hora

directamente en números sobre la pantalla. También existen relojes mixtos, es

decir, analógicos y digitales en la misma carátula.

Los relojes calendarios son relojes digitales que marcan el año en vigor, el

mes, el día de la semana, la hora, los minutos e incluso los segundos.

1.3.4 El reloj de sol es un instrumento usado desde tiempos muy remotos con

el fin de medir el paso de las horas, minutos y segundos (tiempo). En

castellano se le denomina también cuadrante solar. Emplea la sombra arrojada

por un gnomon o estilo sobre una superficie con una escala para indicar la

posición del Sol en el movimiento diurno. Según la disposición del gnomon y de

la forma de la escala se puede medir diferentes tipos de tiempo, siendo el más

habitual el tiempo solar aparente. La ciencia encargada de elaborar teorías y

reunir conocimiento sobre los relojes de sol se denomina gnomónica.

1.3.5 Los cronómetros son relojes muy precisos (normalmente hasta las

milésimas de segundo) utilizados para medir intervalos de tiempo, por ejemplo

en pruebas deportivas o en experimentos científicos.

En alta relojería se refiere a instrumentos de precisión certificados por el

COSC3

1.3.6 Relojes de torres y campanarios

Antes de inventarse los relojes personales de pulsera y de bolsillo se

inventaron relojes muy grandes de mecanismos complicados y pesados que se

colocaban en lo alto de las torres y campanarios de los pueblos y ciudades

para que los ciudadanos tuviesen conocimiento de la hora del día. A estos

3 Ver glosario pag54

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relojes se les conectaba a una campana grande y sonora y es la que iba

indicando con un toque peculiar las horas y cuartos de hora cuando se iban

cumpliendo. A lo largo de los años hay relojes de este tipo que se han hecho

muy famosos, como el situado en la Torre de Londres o el situado en la Puerta

del Sol de Madrid.

1.3.7 Relojes de salón. Los relojes han figurado durante siglos como piezas

importantes en el amueblamiento de salones, para lo cual se construían con

diversas formas decorativas. Prescindiendo del reloj de arena, que viene

usándose desde las civilizaciones griega y romana para medir lapsos cortos y

prefijados, los relojes fueron usados en cantidad muy pequeña hasta finales del

siglo XIII o mediados del siglo XIV, época en la cual se inventó el motor de

resorte o muelle real, difundiéndose el uso del reloj-mueble en el siglo XVI.

De esta época se conservan algunos ejemplares muy curiosos en los Museos

del Louvre, Berlín y Viena, que tienen la forma exterior de un edificio coronado

con una pequeña cúpula donde se halla el timbre o campana de las horas.

1.3.8 El reloj de bolsillo. Los relojes de bolsillo se inventaron en Francia a

mediados del siglo XV, poco después de aplicarse a la relojería el muelle

espiral. Al principio tenían forma cilíndrica, variando mucho y con raros

caprichos, y desde el comienzo del siglo XVI se construyeron en Núremberg

con profusión y en forma ovoidea, de donde deriva el nombre de huevos de

Núremberg, creyéndose inventados en esta ciudad alemana.

1.3.9 Reloj de diapasón. El oscilador está controlado por un diapasón

intercalado en el lazo de realimentación. Ya ha caído en desuso, pero en su

momento eran de gama alta, y Bulova, por ejemplo, disponía de relojes de

diapasón de pulsera.

1.3.10 Reloj de cuarzo. Sustituye el diapasón por un resonador de cuarzo,

habitualmente a 32768 Hz, por ser potencia exacta de dos, lo que simplifica el

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divisor de frecuencia. Por su estabilidad y economía ha desplazado a todos los

otros tipos de reloj en las aplicaciones habituales.

1.3.11 Reloj atómico (Amoníaco, cesio, etc.) Se basa en incluir en el lazo de

realimentación una cavidad con moléculas de la sustancia adecuada, de

manera que se excite la resonancia de alguno de sus átomos.

1.3.12 Reloj mecánico se basa en un pulsador que puede ser de 1 Hz o

submúltiplo. Por lo general este pulsador era un escape mecánico en el cual la

energía almacenada en un muelle era liberada de manera constante y lenta. El

sonido de tic-tac del reloj corresponde a este sistema de escape que es el

responsable de generar la base de tiempo del reloj y brinda movimiento al

segundero; tanto el minutero como el horario son movidos mediante trenes de

engranajes que transforman la relación del segundero en 1/60 para el minutero

y de éste 1/60 para el horario.

1.3.13 Reloj de agua. La necesidad de saber la hora aun en los días nublados

y por la noche, preocupo ya desde muy antiguo. Los relojes de agua fueron

fundados en la regularidad del descenso de la superficie de un líquido

contenido en un recipiente con un orificio pequeño de salida del cual a

velocidad de salida depende de la presión. Amoutons fue el primero que

construyo uno de estos relojes. Los egipcios emplearon estos relojes pero ya

perfeccionados, pues tenían una polea y una cadena en la que sus extremos

estaban unidos a un flotador y el otro a un contrapeso. También utilizaron dos

recipientes. Platón introdujo el reloj de agua en gracia en año 157 a.c otro tipo

de relojes son los llamados hidráulicos o de clepsidras a rodaje, en los cuales

la acción del agua movía un mecanismo de relojería.

1.3.14 Reloj de aceite Este reloj es llamado también silencioso, se componía,

de un dispositivo cilíndrico de cristal o porcelana translucida que tenia en la

parte inferior una lamparita de aceite sin mecha con tubo de aspiración

alimentada por el aceite que llenaba el recipiente y cuya altura trascendía al

arder en la lamparita. Se graduaba por comparación y tanteos variando el

orificio de salida.

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1.3.15 Un reloj digital consta de un oscilador4, generalmente de cuarzo el cuál

mediante multiplicadores de frecuencia5, a similitud de los trenes de

engranajes, genera las señales de 1 Hz, 1/60 Hz6 y 1/3600 Hz para el

segundero, minutero y horario respectivamente. En este caso los distintos

pulsos eléctricos pasan a 3 contadores en cascada que se corresponden en la

pantalla a los segundos, minutos y horas respectivamente estos contadores

están acoplados para permitir la secuencia necesaria de conteo y de

señalización entre un contador y otro, a saber 0 al 59 para los segundos y los

minutos y 0 a 24 o 1 a 12 para las horas, según el diseño particular o la

configuración en modelos que permiten ambas.

1.3.16 Otros tipos

Otros tipos de relojes según su forma o empleo:

Reloj cucú

Reloj Foliot

Relojes de sol

Relojes de misa

Relojes de arena

Relojes de agua (Clepsidra)

Relojes mecánicos

Relojes de péndulo

Relojes de bolsillo

Relojes de pared

4 Ver glosario pag555 Ver glosario pag.556 Ver glosario pag55

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Despertadores

Minuteros

Relojes electrónicos

Relojes de diapasón

Relojes de cuarzo

Relojes atómicos

Relojes digitales

1.4 Partes del reloj

El reloj con esfera tradicional suele contar con manecillas para la hora,

minutero (para los minutos) y segundero (para los segundos). Además, puede

contar adicionalmente con despertador y/o calendario

1.5 Funcionamiento de los relojes electrónicos7

Un reloj electrónico es un reloj en el que la base de tiempos es electrónica o

electromecánica, al igual que la división de frecuencia. La exactitud del reloj

depende de la base de tiempos, que puede consistir en un oscilador o en un

adaptador que, a partir de una referencia, genera una señal periódica.

El divisor de frecuencia es un circuito digital formado por una sucesión de

contadores hasta obtener una frecuencia de 1 Hz, que permite mostrar

segundos. Si se quiere mostrar décimas, la división se detiene al llegar a los 10

Hz. Esta frecuencia pasa al módulo de presentación, que puede ser de carácter

electrónico o mecánico, donde otros divisores van separando los segundos,

minutos y horas para presentarlas mediante algún tipo de pantalla.

1.5.1 Base de tiempos.8

7 Ver anexo 1

8 Ver anexo 2

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El tipo de base de tiempos utilizada es tan importante que suele dar nombre al

tipo de reloj. Las más habituales son:

1.5.2 Patrón red. No tiene oscilador y utiliza como referencia los 50 Hz (ó 60

Hz) de la red. Es la más simple, pero es bastante exacta a medio plazo, pues

las alteraciones en la frecuencia de red suelen compensarse a lo largo del día.

Tiene dos inconvenientes importantes:

Necesita una señal “limpia”, para lo cual se suele filtrar antes de aplicarla a los

contadores.

Necesita la red, lo que no permite su utilización portátil y además, frenta a un

corte de luz, pierde la hora. Existen modelos que incluyen un oscilador y pilas o

baterías, de modo que el oscilador y los contadores siguen funcionando

durante el corte, con lo que no se pierde la hora.

1.5.3 Emisora patrón. La base de tiempos viene a ser algún tipo de PLL,

enganchado con alguna de las emisoras horarias. Se ponen en hora solos y

cambian al horario de invierno o verano de forma autónoma. Su inconveniente

es que necesita la señal horaria, de modo que en zonas “oscuras” no presenta

mayores ventajas.

1.6 El timbre eléctrico

1.6.1 Funcionamiento

El timbre consta de una bobina9 provista de un núcleo y una lámina que se

puede desplazar al resultar atraída por la bobina. El extremo de la lámina

golpea una campana que es la que produce el sonido.

El circuito está interrumpido por una lámina fija, que está en contacto con la

móvil. Cuando la corriente10 circula, la bobina atrae a una lámina fija y el

9 Ver glosario pag.54

10 Ver glosario pag.54

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circuito se abre, con lo cual la bobina deja de atraer a una lámina móvil. Otra

vez se cierra el circuito y se vuelve a repetir el proceso.

Como resultado, la lámina empieza a vibrar golpeando repetidas veces una

campana y produciéndose el sonido característico.

1.6.2 Historia

El timbre tiene antecedentes muy interesantes como lo son las campanas de

Benjamín Franklin, que consistían en algo curioso: conectado a un pararrayos

se colocaban campanas de bronce u otro metal en un hilo conductor, cuando el

aire venía cargado de electricidad11, cargaba las campanas que estaban muy

cerca unas de otras, esto hacía que se repelieran, pues tenían la misma carga,

y empezaban replicar solas, así se podía prever la llegada de una tormenta

eléctrica, con algún tiempo. El aparato diseñado por Henry y Faraday estaba

destinado a demostrar como un campo magnético podía ser utilizado para

realizar un trabajo mecánico. Un dispositivo casi idéntico es el que utiliza

Samuel Morse para construir su famoso telégrafo. Pero el genial Thomas Alba

Edison, que debemos recordar era medio sordo, creó los timbres tales como

los conocemos ahora, con forma acampanada y bulliciosa, porque en su taller,

que era grande y con mucho ruido, él no escuchaba cuando tocaban la

puerta…

11 Ver glosario pag.55

Page 16: Tesina Timbre Automatico Programable

55

Capitulo II

Procedimiento del proyecto

2.1 EL PULSADOR

Según el diagrama de bloques del proyecto12 comenzare explicando la función

del pulsador13 y como esta construido:

Capacitor 1

potenciómetro

capacitor 2

El capacitor14 1 es el encargado de filtrar el voltaje de entrada y proteger al

integrado de alguna pequeña sobre carga. El que usamos tiene un valor de

100 µf a 25 volts, puede ser de algún otro valor, pero con ese es más que

suficiente para esta aplicación.

12 Ver anexo 3

13Ver glosario pag.56

14 Ver glosario pag.54

Resistencia1

Integrado 555

Page 17: Tesina Timbre Automatico Programable

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El capacitor 2 es el que se encarga de enviar los pulsos al integrado, esto lo

hace al cargarse y descargarse, el tiempo que tarda en hacer esto depende

directamente de la resistencia del capacitor, que en este caso es el

potenciómetro de precisión

La resistencia15 1 trabaja en conjunto con el potenciómetro para regular el

voltaje de entrada del capacitor para ajustar el tiempo en que se carga por

completo.

El circuito integrado 555 es un dispositivo que es capas de producir pulsos de

temporización con una gran precisión y que además puede trabajar como un

oscilador. Tiene diversos modos de funcionamiento astable16 y monoestable17,

el que se encuentra en el proyecto es de modo astable, pues en este modo

genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia.

2.2 Las compuertas para las combinaciones18 son las encargadas de hacer

operaciones lógicas para hacer los reseteos.

and19

15 Ver glosario pag.56

16 Ver glosario pag.54

17 Ver glosario pag.55

18 Ver anexo 4

19 Ver glosario pag.54 ver anexo 5

Or

And

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55

Se usan dos compuertas tipo and, estas tienen una salida digital de 5 volts pero

solo si sus dos entradas están en nivel alto.

También se usan compuertas tipo or20 y su función es la de hacer operaciones

lógicas para el manejo de los reseteos y oras funciones. Estas compuertas

suman sus entradas, es decir, si sus dos entradas están en nivel alto21, su

salida estará en nivel alto, y se mantendrá asi hasta que sus dos entradas

estén en nivel bajo22.

2.3 Contadores.

Los contadores que usamos son dos de tipo dual de cuatro bits23, en el

mercado existen varios tipos de contadores pero el que usamos lo elegimos por

ser un contador doble, esto quiere decir que en un mismo integrado se

encuentran dos, ahorrando costos y espacio aquí se muestra su localización:

20 Ver Glosario pag.55 ver anexo 6 21Ver glosario pag.5522 Ver glosario pag.5523 Ver glosario pag.54

Contadores duales

74ls393

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2.4 Codificadores. Los codificadores son los elementos que reciben los

números en código binario24 para después convertirlo a numeración decimal

para poder verlos en los displays.

En esta imagen se muestra la configuración del codificador25 que utilizamos

Los codificadores que usamos son del tipo 74ls48 que es un codificador BCD26

a 7 segmentos que son para displays de ánodo común. La razón de esto es

que entregan ceros lógicos27, es un circuito convinacional diseñado para

convertir un número binario a decimal.

24 Ver glosario pag.54

25 Ver anexo 8

26 Ver glosario pag.54

27 Ver glosario pag.55

Resistencias de

los displays

Page 20: Tesina Timbre Automatico Programable

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2.5 Los displays.

Existen displays de dos tipos: de común ánodo28 y común cátodo29.

En el proyecto utilizamos displays de común cátodo, pues esto significa que

todas las conexiones a tierra de cada led, ya están unidad internamente y solo

basta con mandar una señal digital, que en este caso viene desde los

codificadores

2.5.1 Las resistencias de los displays:

En la figura de arriba, se muestra la localización de estas, su función principal

es la de proteger de una sobrecarga para no saturar de voltaje los ánodos de

los displays

2.6 Compuertas para las combinaciones de la alarma:

Como la programación de las alarmas de nuestro reloj, es de forma manual, se

debe hacer desde la etapa de las compuertas del reloj y los contadores, las

configuraciones que se hagan dependen directamente de la hora a la que se

desee comenzar la alarma o el proceso para el que se va a utilizar, esta

programación se hace por medio de operaciones lógicas que realizan estas

compuertas y varían según el tipo de la compuerta que se utilice para esta

aplicación nosotros usamos nuevamente compuertas tipo and, or e inversores,

a los que también se les llama compuertas not30 .

A continuación se señala su localización dentro del circuito:

28 Ver glosario pag.54

29 Ver glosario pag.54

30 Ver glosario pag.55 ver anexo 7

Leds

indicadores

Page 21: Tesina Timbre Automatico Programable

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Todos los circuitos integrados que se observan aquí son las compuertas para

las combinaciones de las alarmas o procesos

2.7 Etapa de potencia.

En esta parte, las señales que son emitidas por las compuertas de

configuración de alarmas, son usadas como controladores para un circuito de

alta corriente o de alto voltaje, esto se hace por medio de algún elemento de

potencia.

En el mercado existen varios tipos de elementos de potencia o de control,

como es el caso de los moc31, que son opto acopladores, los triac32 y diac33,

que son tiristores34 y los relevadores de estado sólido, relevadores de dos

estados, todos estos son elementos con los que se puede controlar altos

voltajes y corrientes por medio de un voltaje pequeño de control.

Para el proyecto utilizamos un relevador de estado solido35 que puede ser

manejado con un voltaje que puede ser de tres volts hasta treinta y dos volts en

la bobina, y por el contacto es capaz de soportar hasta doscientos cuarenta de

corriente alterna.

2.8 Elementos de salida:

Por medio de la etapa de control o de potencia, es posible manejar todo tipo de

componentes externos, estos elementos pueden ser desde un simple foco, un

timbre, un motor, una bomba de agua, en fin una gran gama de posibilidades

para todo tipo de aplicaciones y procesos.

31 Ver glosario pag.55

32Ver glosario pag.56

33Ver glosario pag.54

34 Ver glosario pag.56

35Ver anexo 9

Page 22: Tesina Timbre Automatico Programable

55

En el proyecto, solo pusimos un timbre. Este timbre funciona con un voltaje de

corriente directa de 24 volts, nosotros lo alimentamos con una fuente extra por

motivos de costos36.

2.9 Fuente de alimentación

Dentro del proyecto circula un voltaje que es suministrado por una fuente

comercial, de las que se usan en el laboratorio, esta fuente puede ser

reemplazada por una fuente común con un transformador y un puente

rectificador

2.9.1 Regulador de voltaje37

Este elemento, que es un integrado que tiene como función principal, la de

mantener un voltaje constante de cinco volts. Este integrado tiene tres patas, la

entrada, común y salida. En la entrada se puede conectar un voltaje máximo

mayor a tres en función de la salida, esto significa que si el regulador es de

cinco volts, se le puede poner una entrada de hasta nueve volts incluso con un

poco de variación, y en la salida se obtiene una señal limpia de cinco volts.

Este regulador es un circuito integrado 7805.

Existen varios tipos de reguladores pero este es el que se acopla a nuestras

necesidades por tener una salida de cinco volts.

Capitulo III Elementos que se utilizaron

En este proyecto que realizamos se realizan diversos procesos para los cuales

fueron necesarios diferentes componentes electrónicos para su ensamble.

3.1 Resistencias

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la dificultad o

facilidad que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha 36 Ver anexo 10

37 Ver anexo 11

Page 23: Tesina Timbre Automatico Programable

55

sustancia. Su valor viene dado en ohmios38, se designa con la letra griega

omega mayúscula, Ω, y se mide con el ohmímetro.

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna

cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente

inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición

presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en

conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales

en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un

fenómeno denominado superconductividad39, en el que el valor de la

resistencia es prácticamente nulo.

3.1.1 Tipos de resistencias

Resistencias lineales fijas: su valor de resistencia es constante y ya esta

determinado por el fabricante, estos valores son la resistencia nominal la

temperatura máxima de funcionamiento, la tensión nominal, la tolerancia etc.

Resistencias variables: es dispositivo que tiene un contacto móvil que se

mueve a lo largo de la superficie de una resistencia de valor total constante.

Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos

resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor

de la resistencia total.

3.1.2 Resistencias de hilo bobinado40. Fueron de los primeros tipos en

fabricarse, y aún se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de

disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de

hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

38 Ver glosario pag.55

39 Ver glosario pag.56

40 Ver anexo 12

Page 24: Tesina Timbre Automatico Programable

55

Las patas de conexión se implementaban con hilo enrollado en los extremos

del tubo de grafito, y posteriormente se mejoró el sistema mediante un tubo

hueco cerámico (figura inferior) en el que se prensaba el grafito en el interior y

finalmente se disponían unas bornas a presión con patillas de conexión.

Las resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen

unas tolerancias de fabricación muy elevadas, en el mejor de los casos se

consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor óhmico puede variar por el

mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas al

componente. Además tienen ruido térmico también elevado, lo que las hace

poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crítico, tales

como amplificadores de micrófono, fono o donde exista mucha ganancia. Estas

resistencias son también muy sensibles al paso del tiempo, y variarán

ostensiblemente su valor con el transcurso del mismo.

3.1.3 Resistencias de carbón prensado41

Estas fueron también de las primeras en fabricarse. Están constituidas en su

mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como

el del dibujo.

Las patas de conexión son de con hilo enrollado en los extremos del tubo de

grafito.

Las resistencias de este tipo son muy inestables con la temperatura, tienen

unas tolerancias de fabricación muy elevadas, en el mejor de los casos se

consigue un 10% de tolerancia, incluso su valor óhmico puede variar por el

mero hecho de la soldadura, en el que se somete a elevadas temperaturas al

componente. Además tienen ruido térmico también elevado, lo que las hace

poco apropiadas para aplicaciones donde el ruido es un factor crítico, tales

como amplificadores de micrófono, fono o donde exista mucha ganancia. Estas

resistencias son también muy sensibles al paso del tiempo, y variarán

ostensiblemente su valor con el transcurso del mismo.

3.1.4 Resistencias de película de carbón

41 Ver anexo 13

Page 25: Tesina Timbre Automatico Programable

55

Este tipo es muy habitual hoy día, y es utilizado para valores de hasta 2 watios.

Se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película

de carbón tal como se aprecia en la figura.

Para obtener una resistencia más elevada se practica una hendidura hasta el

sustrato en forma de espiral, tal como muestra (b) con lo que se logra aumentar

la longitud del camino eléctrico, lo que equivale a aumentar la longitud del

elemento resistivo.

Las conexiones externas se hacen mediante crimpado de cazoletas metálicas a

las que se unen hilos de cobre bañados en estaño para facilitar la soldadura. Al

conjunto completo se le baña de laca ignífuga y aislante o incluso vitrificada

para mejorar el aislamiento eléctrico. Se consiguen así resistencias con una

tolerancia del 5% o mejores, además tienen un ruido térmico inferior a las de

carbón prensado, ofreciendo también mayor estabilidad térmica y temporal que

éstas.

3.1.5 Resistencias de película de óxido metálico

Son muy similares a las de película de carbón en cuanto a su modo de

fabricación, pero son más parecidas, eléctricamente hablando a las de película

metálica. Se hacen igual que las de película de carbón, pero sustituyendo el

carbón por una fina capa de óxido metálico (estaño o latón). Estas resistencias

son más caras que las de película metálica, y no son muy habituales. Se

utilizan en aplicaciones militares (muy exigentes) o donde se requiera gran

fiabilidad, porque la capa de óxido es muy resistente a daños mecánicos y a la

corrosión en ambientes húmedos.

3.1.6 Resistencias de película metálica

Son muy similares a las de película de carbón. Este tipo de resistencia es el

que mayoritariamente se fabrica hoy día, con unas características de ruido y

Page 26: Tesina Timbre Automatico Programable

55

estabilidad mejoradas con respecto a todas las anteriores. Tienen un

coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de 50 ppm/ºC (partes por

millón y grado Centígrado). También soportan mejor el paso del tiempo,

permaneciendo su valor en ohmios durante un mayor período de tiempo. Se

fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watios de potencia, y con

tolerancias del 1% como tipo estándar.

3.1.7 Resistencias de metal vidriado

Son similares a las de película metálica, pero sustituyendo la película metálica

por otra compuesta por vidrio con polvo metálico. Como principal característica

cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que

puede soportar mejor por su inercia térmica que le confiere el vidrio que

contiene su composición. Como contrapartida, tiene un coeficiente térmico

peor, del orden de 150 a 250 ppm/ºC. Se dispone de potencias de hasta 3

watios.

3.1.8 Resistencias dependientes de la temperatura

Aunque todas las resistencias, en mayor o menor grado, dependen de la

temperatura, existen unos dispositivos específicos que se fabrican

expresamente para ello, de modo que su valor en ohmios dependa

"fuertemente" de la temperatura. Se les denomina termistores y como cabía

esperar, poseen unos coeficientes de temperatura muy elevados, ya sean

positivos o negativos. Coeficientes negativos implican que la resistencia del

elemento disminuye según sube la temperatura, y coeficientes positivos al

contrario, aumentan su resistencia con el aumento de la temperatura. El silicio,

un material semiconductor, posee un coeficiente de temperatura negativo. A

mayor temperatura, menor resistencia. Esto ocasiona problemas, como el

conocido efecto de "avalancha térmica" que sufren algunos dispositivos

semiconductores cuando se eleva su temperatura lo suficiente, y que puede

destruir el componente al aumentar su corriente hasta sobrepasar la corriente

máxima que puede soportar.

Page 27: Tesina Timbre Automatico Programable

55

A los dispositivos con coeficiente de temperatura negativo se les denomina

NTC (negative temperature coefficient).

A los dispositivos con coeficiente de temperatura positivo se les denomina PTC

(positive temperature coefficient).

Una aplicación típica de un NTC es la protección de los filamentos de válvula,

que son muy sensibles al "golpe" de encendido o turn-on. Conectando un NTC

en serie protege del golpe de encendido, puesto que cuando el NTC está a

temperatura ambiente (frío, mayor resistencia) limita la corriente máxima y va

aumentando la misma según aumenta la temperatura del NTC, que a su vez

disminuye su resistencia hasta la resistencia de régimen a la que haya sido

diseñado. Hay que elegir correctamente la corriente del dispositivo y la

resistencia de régimen, así como la tensión que caerá en sus bornas para que

el diseño funcione correctamente.

3.1.9 Resistencias variables42

Estas resistencias pueden variar su valor dentro de unos límites. Para ello se

les ha añadido un tercer terminal unido a un contacto móvil que puede

desplazarse sobre el elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor

de la resistencia. Este tercer terminal puede tener un desplazamiento angular

(giratorio) o longitudinal (deslizante).

Según su función en el circuito estas resistencias se denominan:

3.1.9.1 Potenciómetros:

Se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectúa el usuario

desde el exterior (controles de audio, video, etc.).

3.1.9.2 Trimmers, o resistencias ajustables:

Se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito

donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico (controles de

ganancia, polarización, etc.).

42 Ver anexo 15

Page 28: Tesina Timbre Automatico Programable

55

3.1.9.3 Reostatos43:

Son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está

eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar

unos de sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un

reostato, aunque estos están diseñados para soportar grandes corrientes.

3.1.10 Resistencias usadas en el proyecto:

Utilizamos dos diferentes resistencias que son del tipo lineal fija y variable.

Lineal fija: la utilizamos por que necesitábamos valores constantes y no

demasiado precisos, se encuentran en todas las entradas de los displays y en

el diseño del timer44

Resistencia variable: fue utilizada por su capacidad de variar sus valores, se

encuentra en la entrada del timer para variar los tiempos de carga del capacitor

y variar los pulsos que marca.

3.2 CONDENSADORES45

Un condensador consiste básicamente en dos placas metálicas conductoras

llamadas armaduras separadas entre si por un material aislante, denominado

dieléctrico. EN la siguiente tabla se muestran las constantes dieléctricas de

algunos materiales con respecto de la del vació.

3.2.1 Condensador electrolítico46

Se hacen formando un arrollamiento de película de aluminio, e inicialmente

separadas por una capa de un material absorbente como tela o papel

43 Ver glosario pag.56 ver anexo 16

44 Ver glosario pag.56

45Ver glosario pag.54

46Ver anexo 17

Page 29: Tesina Timbre Automatico Programable

55

impregnado con una solución o gel, aunque modernamente se emplea óxido de

aluminio o tántalo. El conjunto se introduce en un contenedor de aluminio,

dando un aspecto de "bote".

Según la disposición de las patillas, existe la configuración axial y la radial. Los

condensadores electrolíticos modernos se fabrican utilizando un electrolito

dentro del propio condensador, y la acción de una tensión en bornas del

condensador refuerza la capa dieléctrica de óxido, de modo que es

imprescindible la correcta polarización del condensador. Si aplicamos una

polarización errónea, el dieléctrico se destruye y las placas entran en contacto.

Además, generalmente la polarización inversa origina generación de gases por

electrolisis y pueden provocar una explosión. La ventaja de este tipo de

condensadores es su tamaño reducido, por lo que se consiguen capacidades

muy grandes. Esto es debido a la finísima capa dieléctrica.

Al principio, se fabricaban estos condensadores sumergidos en un electrolito

formado por agua y glicol, y quizás ácido bórico para incrementar la viscosidad

y mejorar el auto sellado del dieléctrico. Sin embargo, la corrosión era un

problema, y modernamente se emplean electrolitos de tipo orgánico, tales

como dimetil acetamida o metil-formamida.

Recientemente se han desarrollado condensadores electrolíticos de "aluminio

sólido" basados en electrolito de dióxido de manganeso. Son muy similares a

los de tántalo, aunque mucho más baratos.

Un gran inconveniente de los condensadores electrolíticos es su relativamente

corta duración. Normalmente tienen un período de vida medio de 1000 - 5000

horas, y también se estropean aunque no se utilicen, aunque se alargue su

período de vida. Es cuando decimos que un condensador está "seco" y hay

que sustituirlo.

Otro inconveniente es su gran margen de tolerancia; son normales tolerancias

del 20% en este tipo de condensadores.

Habitualmente se denomina a este tipo de condensadores "polarizados", pero

es un término impreciso. Existen condensadores electrolíticos no polarizados,

Page 30: Tesina Timbre Automatico Programable

55

empleados profusamente en crossovers de baja calidad, y cuyo aspecto es

exactamente igual al de los polarizados, o sea, parecen un "bote", pero

podemos conectarlos sin atender a ninguna polarización. Muchos autores

tachan a este tipo de condensadores, incluso a los electrolíticos normales como

no aconsejables para su utilización en circuitos de audio de calidad, por su

distorsión y sus pérdidas, pero este es un tema que abordaremos en otro

apartado.

3.2.2Condensadores de película47

Todos los condensadores de película son no polarizados, es decir, no

requieren marcar una patilla como positiva o negativa, siendo indiferente su

conexión en el circuito. Son los preferidos en los circuitos de audio de calidad,

siempre que el tamaño lo permita, por sus pocas pérdidas y distorsión

reducida. Se pueden construir enrollando el conjunto placas-dieléctrico, similar

a un electrolítico, o bien apilando en capas sucesivas como un libro. Se

emplean mayoritariamente como dieléctricos diferentes plásticos, como

polipropileno (MKP), poliéster/mylar (MKT), poliestireno, policarbonato (MKC) o

teflón. Pala las placas se utiliza mayoritariamente aluminio con un alto grado de

pureza. Según el tipo de dieléctrico utilizado, para una misma capacidad y

tensión de trabajo, se obtienen condensadores de distinto tamaño.

La alta rigidez dieléctrica del poliéster, permite hacer condensadores de poco

tamaño y a costes relativamente bajos, de uso rutinario allí donde no se

necesiten calidades especiales. Se disponen de capacidades de entre 1000 pF

y 4.7 uF, a tensiones de trabajo de hasta 1000V. El factor de pérdidas por

dieléctrico es relativamente alto en el poliéster. Para audio, el polipropileno o

poliestireno permiten unas pérdidas mucho menores en el dieléctrico, pero son

mucho mayores en tamaño, además de mucho más caros. Los de poliestireno

son utilizados en filtros. Un inconveniente de los condensadores de poliestireno

es el bajo punto de fusión del dieléctrico. Por ello suelen diferenciarse estos

47 Ver anexo 18

Page 31: Tesina Timbre Automatico Programable

55

condensadores, ya que se protege el dieléctrico separando los pines de

soldadura del cuerpo del condensador, tal como muestra la foto.

3.2.3 Condensadores de mica48

Es un dieléctrico de unas características intermedias entre los condensadores

electrolíticos y los de película, teniendo una rigidez dieléctrica alta y otras

características excelentes, como muy bajas pérdidas, pero su capacidad se

limita hasta los 4700 pF aproximadamente.

Por el contrario, es muy caro, y al ser un material rígido, sólo se pueden

construir condensadores en forma de láminas apiladas (stacked-film). Se utiliza

en aplicaciones industriales de alta tensión, amplificadores de válvulas cuando

se requiera poca capacidad y aplicaciones de precisión.

3.2.4 Condensadores cerámicos49

Son los que tienen un mayor rango de valores de su constante dieléctrica,

pudiendo llegar a un valor de 50000 veces superior a la del vacío. Se basan en

varias mezclas de óxido de titanio y zirconio, o bien en titanatos o zirconatos de

calcio, bario, estroncio o magnesio, y atendiendo a esta variedad de

compuestos, dan un rango amplísimo de constantes dieléctricas.

Los materiales de alta constante dieléctrica, pueden ofrecer componentes

pequeños para un valor relativamente elevado de capacidad. El inconveniente

de estos dieléctricos de alta cte. dieléctrica es que el valor de la misma

depende mucho de la temperatura, así como las pérdidas en el dieléctrico. Sin

embargo, donde el valor de la capacidad es relativamente menos importante,

como por ejemplo en filtros pasa RF, estos componentes son ampliamente

utilizados.

3.3 BOBINAS50

48 Ver anexo 19

49 Ver anexo 20

Page 32: Tesina Timbre Automatico Programable

55

Las bobinas son un tipo de elementos pasivos capaces de generar un campo

magnético cuando son atravesados por una corriente eléctrica.

Para construirlas se utilizan núcleos de materiales ferro magnético como el

hierro dulce, chapa magnética, ferrita... Estos materiales conducen muy

fácilmente el flujo magnético, aunque a veces en algunas aplicaciones el

núcleo utilizado es el aire.

En el proyecto solo se usa un capacitor es de tipo electrolítico y se sitúa en el

timer y se encarga de ser cargado y descargado para mandar cada pulso.

3.4 Integrado 55551

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial

es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que,

además, puede funcionar como oscilador.

Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas.

Modos de funcionamiento:

o Monoestable.

o Astable.

Aplicaciones:

o Temporizador.

o Oscilador.

o Divisor de frecuencia.

o Modulador de frecuencia.

50 Ver anexo 21

51 Ver anexos 22

Page 33: Tesina Timbre Automatico Programable

55

o Generador de señales triangulares.

En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia:

F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]

La señal cuadrada tendrá como valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor

bajo 0V.

Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las

fórmulas:

Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C

Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C

En el proyecto, este dispositivo tiene una de las funciones mas importantes,

que es la de mandar los pulsos necesario y con la cadencia adecuada para

hacer el cambio de cada segundo.

3.5 Displays52

Se llama visualizador, display en inglés, a un dispositivo de ciertos aparatos

electrónicos que permite mostrar información al usuario, creado a partir de la

aparición de calculadoras, cajas registradoras e instrumentos de medida

electrónicos en los que era necesario hacerlo.

Los primeros visualizadores, similares a los de los ascensores, se construían

con lámparas que iluminaban las leyendas. Al permitir mostrar distintas

informaciones, ya se puede hablar con propiedad de visualizadores. Un tubo

Nixie es semejante a una lámpara de neón pero con varios ánodos que tienen

la forma de los símbolos que se quiere representar. Otro avance fue la

invención del visualizador de 7 segmentos.

3.5.1 Tipos de visualizador

52 Ver anexo 23 glosario pag.55

Page 34: Tesina Timbre Automatico Programable

55

3.5.1.1 Visualizador de segmentos

En un visualizador de 7 segmentos se representan los dígitos 0 a 9 iluminando

los segmentos adecuados. También suelen contener el punto o la coma

decimal. A veces se representan también algunos caracteres como la "E"

(Error), "b" o "L" (Low Battery), etc., pero para representar los caracteres

alfabéticos se introdujo el visualizador de 14 segmentos. El visualizador de 14

segmentos tuvo éxito reducido y sólo existe de forma marginal debido a la

competencia de la matriz de 5x7 puntos. Los visualizadores de segmentos se

fabrican en diversas tecnologías: Incandescencia, de cátodo frío, LED, cristal

líquido, fluorescente, etc.

3.5.1.2 Visualizador de matriz 53

Visualizadores de incandescencia.

La matriz de 5x7 permite representar letras mayúsculas y minúsculas, signos

de puntuación y caracteres especiales con un grado de legibilidad excelente.

No es nueva y ya en los años 1940 se podía ver mostrando leyendas

publicitarias. Estaban fabricadas con lámparas de incandescencia. Actualmente

se fabrican con LED y LCD.

A las matrices de 5x7 siguen las líneas de caracteres, principalmente LCD y

VFD, presentándose en múltiples formatos, de una a cuatro líneas de ocho a

cuarenta caracteres.

3.5.1.3 Matriz gráfica. Consiste en una matriz más grande, que puede

representar tanto caracteres como gráficos. Se fabrican en LCD y VFD. Las

matrices de LED están constituidas por un mosaico de visualizadores más

pequeños (8x8, normalmente). Pueden ser multicolores (Rojo-Naranja-Verde o

Rojo-Verde-Azul), encontrando su utilidad en vallas publicitarias, campos de

fútbol, etc.

53 Ver anexo 24

Page 35: Tesina Timbre Automatico Programable

55

3.1.5.4 Visualizador electromecánico

Los problemas de los primeros visualizadores para su uso a la intemperie: falta

de luminosidad y fragilidad condujeron al desarrollo de otros tipos de

visualizador, en los que se mueve mecánicamente alguna pieza que oculta o

muestra un símbolo o leyenda. Pertenecen a este tipo los visualizadores "de

cortinilla", que constan de un motor paso a paso que va pasando las "hojas"

que contienen distintas leyendas hasta llegar al mensaje deseado. Gozó de

gran popularidad en aeropuertos, estaciones de tren y autobuses, etc. Pero la

dificultad para cambiar los mensajes significó su fin cuando se pudo disponer

de alternativas en otras tecnologías. Otro visualizador mecánico, que se ve

como 7 segmentos y como matriz consiste en segmentos o puntos

fluorescentes sobre láminas que pueden girar para ponerse perpendiculares

mediante la acción de un electroimán. Presenta la ventaja de que son visibles a

plena luz solar y sólo consumen en el cambio de estado.

3.1.5.5 Visualizador de proyección54

Consisten en una matriz de lámparas, de las que se ilumina sólo una cada vez.

La luz se dirige a un condensador que la proyecta sobre una película que

contiene los símbolos que se quiere representar. Después otro grupo de lentes

enfoca la imagen sobre una pantalla translúcida, que se hacen visibles en su

cara posterior. Como norma general el número de imágenes está limitado a

doce y no se pueden cambiar, salvo que se desmonte la unidad y se cambie la

película.

3.1.5.6 Visualizador fluorescente de vacío (VFD)

Consisten en una ampolla de vidrio que contiene uno o varios filamentos que

actúan de cátodo, varios ánodos recubiertos de fósforo y una rejilla por

carácter. Al polarizar positivamente los ánodos y las rejillas, los electrones

emitidos por cátodo alcanzan un ánodo, que se ilumina. Dependiendo del

modelo, funcionan con tensiones de alimentación de rejillas y ánodos a partir

de 12V.

54 Ver anexo 25

Page 36: Tesina Timbre Automatico Programable

55

3.6 Integrado 74ls48

Este es un codificador BCD a decimal.

En ocasiones es necesario convertir de un código a otro, este es un circuito

convinacional que entrega unos lógicos, por lo que es necesario relacionarlos

con displays de común cátodo.

3.7 Integrado 74ls393.

Este es un contador dual de cuatro bits, esto quiere decir que dentro de el

existen dos contadores, esto se hace para ahorrar costos y espacio

Capitulo IV fallas y pruebas

Cuando comenzamos a hacer el proyecto teníamos pensado un reloj pero no

era precisamente el que presentamos al final, pues inicialmente era solo un

reloj pero con un pic55, que es un micro controlador, como una pequeña

computadora de bajas capacidades pero que tenía que ser programada desde

una computadora con un software56 especial para que hiciera lo que teníamos

en mente, comenzamos a buscar y encontramos en internet un diseño que era

no muy complicado y decidimos que ese nos podría servir, comenzamos a

conseguir los materiales que se necesitaban, lo armamos en el protoboard57

pero el pic todavía no estaba cargado con el programa y no lo pudimos probar,

batallamos un poco para conseguir el quemador que es un aparato en el que

se inserta el pic y se conecta a la computadora y por medio de un software, el

programa del proceso que debe correr en el circuito se graba en el pic, como

tardamos en conseguirlo, decidimos hacerlo en una tableta pero sin probarlo,

55 Ver glosario pag.56

56 Ver glosario pag.56

57 Ver glosario pag.56

Page 37: Tesina Timbre Automatico Programable

55

nunca pensamos que tal vez tendríamos algunos problemas. Cuando por fin

conseguimos el quemador , grabamos el pic e inmediatamente lo probamos en

el circuito que ya estaba en la tableta pero no hacía nada, ni siquiera marcaba

que estuviera encendido, así que revisamos la fuente de alimentación, el

puente rectificador y checamos que estuvieran bien conectadas todas las

entradas de vcc de los circuitos así como todas las conexiones a tierra de los

mismos, como no encontramos falla en eso pensamos que tal vez el pic no se

había grabado correctamente y lo revisamos, el programa si estaba completo y

estaba exactamente igual al que habíamos encontrado en internet, fue

entonces que pensamos que el programa estaba mal y después de eso fuimos

con una persona que sabia un poco más del tema que nosotros y nos dijo que

al programa le hacían falta algunas modificaciones pero que él no nos podía

ayudar, y como nosotros no teníamos los conocimientos necesarios para

hacerlas decidimos que era mejor cambiar de proyecto antes de que ya no

pudiéramos hacerlo, fue así que nos dedicamos nuevamente a buscar diseños

nuevos y encontramos uno que no era nada parecido al anterior pues no tenia

micro controladores sino circuitos integrados de la familia de los ttl58 y que

aparte podíamos usar no solo como un reloj de esos que solo están ahí y que

no tienen ninguna función extra sino que con el podíamos conectar por medio

de una etapa de potencia cualquier tipo de cosa que se pudiera manejar

midiendo tiempo, es decir como si fueran las alarmas pero que en su lugar se

encendieran las luces de la casa o se regara el césped o se prendiera la

bomba que lleva agua al tinaco etc.

Por todas estas cosas útiles que encontramos en este nuevo diseño fue que

decidimos que fuera nuestro nuevo proyecto.

A lo largo de todo el proceso de elaboración y ensamble de todo el nuevo

proyecto surgieron muchísimos problemas de todos tipos, desde la circuitería

hasta lo estético.

La primera vez que lo ensamblamos, batallamos mucho pues al ser un circuito

armado con ttl, es necesaria bastante circuitería y por lo tanto puede ser muy

difícil en el sentido de que puedes perder un cable u ponerlo en un lugar

58 Ver glosario pag.56

Page 38: Tesina Timbre Automatico Programable

55

incorrecto y esto te da como consecuencia errores al momento de poner a

trabajar el aparato, precisamente eso paso pues la primera vez que lo

armamos, no contábamos con el diagrama del timer y le dábamos los pulsos

manualmente, eso fue un gran error, pues los pulsos manuales no eran

precisos y algunas veces se pasaba de un digito a otro y se brincaba muchos,

en ese momento no nos dimos cuenta que eso escondía errores en el

ensamble porque no hacia el conteo correctamente eso lo descubrimos

después de integrarle el circuito del timer, notamos que los segundos solo

llegaban hasta cuarenta y los minutos como hasta el treinta y cinco y las horas

solo hasta dieciocho en vez de contar hasta veintitrés en las horas, cincuenta y

nueve en los minutos y cincuenta y nueve en los segundos des pues de que

se lo pusimos tuvimos que desarmar todo el circuito y armarlo de nuevo.

La siguiente vez que lo armamos ya contábamos con el timer que se

encargaría de mandar los pulsos de señal digital, una vez que estaba listo lo

probamos y nuevamente teníamos problemas con los dígitos porque seguían

cambiando sin sentido pero esta vez era porque no estaban bien conectadas

las líneas que se encargarían de regresar los conteos nuevamente a cero, lo

que nosotros llamamos reseteo o reset esto quiere decir que el reloj contaba

desde cero y continuaba hasta sesenta en las horas, en vez de resetear al

momento de que se marcaran las veintitrés horas con cincuenta y nueve

minutos y cincuenta y nueve segundos y tuviera que regresar a cero cuando se

marcara un segundo más indicando que habían pasado las veinticuatro horas

de un día completo esto lo solucionamos revisando en las compuertas y en los

contadores las combinaciones que habíamos conectado, después que lo

arreglamos, todo en cuento eso estaba bien, pero aun teníamos un problema

más , que era que el diseño del timer no era el correcto para las necesidades

del reloj, pues tenía un capacitor muy pequeño que se cargaba demasiado

rápido y esto provocaba que los pulsos se cambiaran muy rápido y el reloj

cambiaba muy rápido de digito esto quiere decir que contaba los pulsos pero

no lo hacía con exactitud y los minutos que contaba nuestro reloj eran en

realidad de algunos treinta segundos o algo así, tuvimos que hacer varias

pruebas cambiando las resistencias que se encuentran en la entrada del

capacitor y el capacitor mismo, cambiamos y probamos muchas combinaciones

Page 39: Tesina Timbre Automatico Programable

55

de resistencias y capacitores pero ninguna se acercaba a los segundos reales,

cuando nos dimos cuenta que era difícil que ese diseño mandara pulsos

exactos, decidimos cambiar el diseño del pulsador y al final implementamos

uno que ya habíamos usado antes que era un poco diferente pues este

contaba con resistencias de diferentes valores y también un potenciómetro,

este se encontraba en la entrada del capacitor y permitía variar la resistencia,

esto quiere decir que podíamos aumentar o disminuir el tiempo en el que el

capacitor se cargaría por completo, aun así, los pulsos no eran perfectos así

que nos pusimos a buscar distintos potenciómetros que nos pudieran servir,

incluso hicimos combinaciones de resistencias lineales fijas y potenciómetros

para poder tener más exactitud pero esto no sirvió de nada, hasta que

encontramos un potenciómetro especial para circuitos que necesitaban

cambios delicados y precisos y ese fue el que pusimos en la entrada del

capacitor, cuando hicimos esto logramos un poco mas de exactitud en los

pulsos y nuestro reloj ya podía funcionar como un reloj completamente normal.

El reloj ya era capaz de contar casi perfectamente cada segundo, solo que

tenía un pequeño casi insignificante problema, que era que no se podía

encender y programar una hora exacta para iniciar el conteo, el diseño original

de el reloj, tenía solo un botón para adelantarlo pero este aumentaba por igual

segundos, minutos y horas, y esto era un poco tedioso pues si te pasabas

tenias que dar la vuelta otra vez hasta que pudieras por lo menos dejarlo un

poco cerca, pero esto solo era si tenias suerte pues como este botón estaba

conectado directamente al voltaje de alimentación era como si le estuvieras

mandando pulsos manuales que no eran predecibles y que en ocasiones

cambiaba bruscamente y se brincaba muchos dígitos, por decir que dabas un

pulso cuando el conteo decía diez minutos y lo cambiaba hasta cuarenta o algo

así, nos pusimos a analizar la circuitería para ver si era posible hacer alguna

mejora en cuanto a eso y notamos que si conectábamos la compuerta a la que

se iba el acarreo de la anterior directamente al pulsador por medio de un botón

era fácil cambiar los minutos y las hora con ese pulso, hacia el cambio igual

que los segundos y no afectaba los dígitos anteriores, decidimos acoplar esto

para las horas y para los minutos con un botón diferente para cada uno, en

cuanto a los segundos no se podía hacer esto pues obviamente ya estaban

Page 40: Tesina Timbre Automatico Programable

55

conectados directamente al pulsador, aunque si quisiéramos adelantarlos sería

necesario poner un pulsador mas pero que mandara pulsos más rápido, esto

no es necesario para el reloj pues los que hay en el mercado no cuentan con

este tipo de elementos así que decidimos dejarlo solo con la función de

adelantar solo las horas y minutos.

También poco después tuvimos algunos problemas con los displays pues en

uno ellos no se veía un numero real sino algo parecido a un cuatro al revés

cuando debería decir nueve o como un seis de lado cuando debería ser un

ocho cuando era un cero no se encendían correctamente los segmentos de

este, pensamos que era un problema en las combinaciones, pero lo

descartamos porque los conteos eran correctos, para estar más seguros,

conectamos una serie de leds a lo largo de todos los circuitos para visualizar

cuando se encontraban en nivel alto o bajo, de esta manera veíamos los

mismos números que en los displays solo que en numeración binaria, cuando

terminamos esto descartamos por completo que las combinaciones estuvieran

mal y pensamos que tal vez el codificador de ese displays estaba dañado o mal

conectado, lo quitamos del protoboard y lo probamos y nos dimos cuenta que

estaba dañado, solo lo cambiamos por uno nuevo y otra vez funcionaba bien.

Una falla mas fue cuando conectamos las compuertas que se encargarían de

configurar las alarmas, pues se tenía que hacer directamente en las

compuertas que hacían los conteos y en los circuitos contadores y esto era en

números binarios, para esto fueron muy útiles los leds que ya le habíamos

puesto antes para lo del codificador, pues en ellos podíamos ver y tomar desde

ahí las que serian las entradas de estas otras compuertas solo que notamos

que al momento de conectar las entradas debíamos ser muy específicos por

ejemplo, si queríamos que una salida se encendiera a las cinco horas,

teníamos que especificar también los minutos y los segundos porque si no lo

hacíamos, la salida se energizaría cada que se pusieran en nivel alto los bits de

tal manera que encendería a las cinco, siete, a las quince y a las diecisiete, par

a esto sería necesario negar los bits de las decenas de hora para que solo

encendiera cuando estos dígitos estuvieran en cero y negar también algunos

bits de las unidades de hora para declarar que solo debe encender cuando

Page 41: Tesina Timbre Automatico Programable

55

estén en nivel bajo cuando comprendimos esto no fue muy complicado

continuar, ahora seguía la etapa de control para manejar voltajes más elevados

o de corriente alterna solo con esas señales digitales que salían de las

compuertas lógicas así que pusimos un moc y un triac que son dispositivos que

trabajan como interruptores activados por el paso de un voltaje pequeño, en

este caso una señal digital de cinco volts de corriente directa con la que

podíamos manejar altas corrientes y voltajes incluso de corriente alterna

pensamos que un motor simulando algún proceso podía servir pero cuando lo

probamos no sabíamos con exactitud cuanta corriente alcanzaba en el

arranque y esto provoco que el triac se quemara, entonces cambiamos el moc

y el triac por un relevador de dos estados pero nuevamente sucedió lo que con

el triac, después encontramos un relevador de estado sólido que era perfecto

para lo que buscábamos porque podía ser activado con un voltaje desde tres

volts de corriente directa y soportaba hasta veinticinco amperes que era mucho

más de lo que generaba el motor después tuvimos un percance con el motor

pues se quemo una vez que lo conectamos mal tratamos de encontrar uno

nuevo pero no lo conseguimos fue entonces que decidimos que no era

necesario poner algo muy grande en la salida ya que sería más caro y con ello

solo estaríamos comprobando exactamente lo mismo que con cualquier otro

elemente, entonces pensamos que un timbre de corriente alterna, pero como

tampoco lo encontramos pusimos uno más pequeño pero de corriente directa

que trabaja con veinticuatro volts.

Un día que conectamos el reloj, simplemente no funcionaba, hacia mal los

conteos y no se reseteaba en las horas ni en los minutos como debería ser,

estaban algunos cables sueltos, fuera de lugar y a simple vista era imposible

saber de donde eran, nos dimos a la tarea de revisar todo y no encontramos de

donde venia la falla fue así que decidimos desarmar todo el circuito de nuevo y

hacerlo bien otra vez cuando estaba terminado funcionaba correctamente.

Page 42: Tesina Timbre Automatico Programable

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Conclusión

En un principio, la idea con la que empezó el proyecto era sobre un reloj con

múltiples alarmas controlado por un PIC, que es un dispositivo capaz de ser

programado por medio de una computadora con diversas instrucciones en un

idioma especial para que realice los procesos para los que fue destinado.

Comenzamos buscando algunos diseños de circuitos que tal vez nos serian

útiles, encontramos en internet un diagrama que era exactamente lo que

buscábamos, este diagrama tenia anexada la programación del PIC en

lenguaje hexadecimal y también en ensamblador, comenzamos a buscar los

materiales que necesitábamos para el ensamble, poco a poco reunimos todo,

así que empezamos, diseñamos un circuito impreso, en el cual irían todas las

piezas del reloj, hicimos algunas simulaciones de ciertas partes del circuito y lo

ensamblamos, tuvimos dificultad para conseguir un aparato que sirve para

cargar el programa en el PIC, no nos detuvimos, después de que ya estaba

ensamblado todo el diseño, conseguimos el programador, cargamos el

programa pero algo estaba mal en el programa ensamblador, así que el reloj no

funcionaba por esto, tratamos de resolverlo pero al final optamos por cambiar el

Page 43: Tesina Timbre Automatico Programable

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diseño del que sería el proyecto, buscamos otras opciones y encontramos uno

que aunque era más grande en cuanto circuitería, y no era manejado por micro

controladores, cumplía con las partes que teníamos de la idea principal, ahora

el reloj seria programado manualmente desde los circuitos integrados en

lenguaje binario, lo cual lo hace un poco mas tedioso pero de igual manera es

funcional.

El nuevo proyecto parecía ser complicado, pero conforme lo fuimos armando,

comenzó a tomar forma, descubrimos cosas que eran innecesarias y otras que

se podían adaptar para hacerlo un poco más versátil, un ejemplo de esto fue el

timer, que tuvimos que diseñar uno completamente distinto al que marcaba el

diagrama porque ese era muy inestable, también adaptamos unos botones

para adelantar las horas y los minutos, pues el original solo tenía uno, pero con

este solo se saltaba dígitos sin control y era difícil programar la hora exacta

para que el reloj comenzara a contar, con estos nuevos botones, se adelantan

las horas y minutos por separado y con una cadencia de un segundo cada

digito, esto lo logramos por medio de los pulsos que cada segundo manda el

timer a las compuertas. Para esto tuvimos que investigar sobre los sistemas

digitales que implementaríamos al reloj para tener la certeza de que sería la

mejor forma de conectar cada elemento, la investigación de este circuito se

basa primeramente en lógica convinacional y electrónica de potencia, ya que

esta es la que hace posible que este circuito de bajo voltaje sea capaz de

controlar mecanismos externos y de altos voltajes.

Después de investigar y realizar simulaciones, y pruebas con diferentes

elementos, llegamos a la conclusión de que el diagrama original no era

demasiado bueno pues el tener que ser programadas las alarmas

manualmente no era algo que todos pudieran hacer con facilidad, y aparte que

también tenía que ser programado en lenguaje binario, tenia algunos detalles

como los que ya mencioné acerca del timer y los botone para adelantarlo, pero

si algo me hubiera gustado mejorar, seria la manera de programar las alarmas,

diseñar alguna interfaz que fuera capaz de tener entradas en numeración

decimal pero con salidas en binario, esto ya no pudo ser posible por falta de

tiempo pero pienso que hubiera sido un cambio muy significativo para el

proyecto, no tuvimos limitantes por falta de materiales o por altos costos, pues

Page 44: Tesina Timbre Automatico Programable

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en general, los elementos que usamos son teóricamente baratos y son fáciles

de encontrar pues son de uso común para personas que están familiarizadas

con la electrónica.

Después de terminar mi tesina llegue a la conclusión de que el reloj digital con

alarmas programables, puede ser usado de muchas formas y no solo como un

simple reloj, pues es capaz de manipular otros elementos sin importar que sean

de voltajes o corrientes elevadas, esto es posible por la electrónica de potencia,

puede ser usado como un timbre en una escuela o como un sistema que

controle las luces de un hogar, o como un sistema de riego, en fin un sin

número de posibilidades, prácticamente todo tipo de aplicaciones que

funcionen con tiempos de espera y de trabajo.

Fuentes de consulta

Electronica básica. Edutelsa. Mexico.

Intruduction to electricity electronics with the electrical theme. Delmar,

Albany, NY. 1979.

www.electronica2000.com

www.unicrom.com

www.rincondelvago.com

www.wikipedia.com

www.todopic.com

Page 45: Tesina Timbre Automatico Programable

55

Anexos

1.- Pantalla de un reloj digital con segundos

2.- Esquema de bloques de un reloj digital (base de tiempos)

3.- Diagrama de bloques del proyecto

Page 46: Tesina Timbre Automatico Programable

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4.- Compuertas para combinaciones (anexo 5, 6 y 7)

5.- Tabla de verdad y símbolo de compuerta and

6.- Tabla de verdad y símbolo de compuerta or

A x =( A) (B)

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

A B x = A + B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

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7.- Tabla de verdad y símbolo de compuerta not

8.- Configuración de conexiones del codificador utilizado

9.- Relevador de estado solido (utilizado en el proyecto)

10.- Timbre eléctrico de corriente directa (utilizado en el proyecto)

A X

1 0

0 1

NOT

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11.- Regulador de voltaje 7805 (utilizado en el proyecto)

12.-Resistencia de hilo bobinado

13.- Resistencia de carbón prensado

Page 49: Tesina Timbre Automatico Programable

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14.-Resistencias de película de carbón

15.- Resistencia variable

La estructura de estas es semejante a la de los reostatos (anexo siguiente)

16.- Reostatos

17.- Capacitores electrolítico

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18.- Capacitores de película

19.- capacitores de mica

20.- capacitores cerámicos

21.- Bobina

Page 51: Tesina Timbre Automatico Programable

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22.- Pulsador 555, de izquierda a derecha circuito astable y monoestable

23.- Displays de siete segmentos

24.- visualizador de incandescencia

Page 53: Tesina Timbre Automatico Programable

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Glosario.

Analógico. Con variaciones continuas.

Ánodo. Electrodo de carga positiva.

Astable. Modo de funcionamiento del timer.

And. Es una operación lógica en la que la salida es la multiplicación de sus dos

entradas.

BCD. Este tipo de codificadores cuentan con cuatro entradas y siete salidas,

las entradas en código binario y las salidas en decimal y listas para conectarlas

a un display de siete segmentos.

Bit. Es un digito que conforma junto con otros más un dato.

Binario, código. Es un lenguaje que se utiliza en la electrónica, desde simples

operaciones lógicas en compuertas hasta en la más compleja computadora.

Consiste únicamente en 1 y 0, entendiendo como1 a el estado alto y 0 en

estado bajo, el valor que cada bit tenga depende directamente del lugar en el

que se encuentre, un 1 en el bit 2 vale 2, un 1 en el bit 8 vale 256.

Bobina. Componente que es capaz de manejar distintos voltajes, en el se

encuentran muchas variantes según sus proporciones.

Capacitor. Elemento electrónico capaz de almacenar energía para después

expulsarla.

Cátodo. Electrodo de carga negativa.

Condensador. Nombre dado a un capacitor.

Corriente. Es la cantidad de electricidad transmitida por un material conductor.

COSC. Siglas del control oficial suizo de cronometría.

Diac. Elemento electrónico de la familia de los tiristores, físicamente tiene dos

patas.

Page 54: Tesina Timbre Automatico Programable

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Digital. Que se expresa con números, un aparato digital es muy exacto en sus

mediciones.

Display. Palabra en ingles que se refiere a un visualizador.

Electricidad. Forma de energía que manifiesta su acción por medio de

fenómenos mecánicos, caloríficos, etc.

Es obtenida atreves de diminutas partículas llamadas electrones.

Electrolítico. Tipo de capacitor el cual tiene definidos desde su fabricación los

electrodos correspondiente para la entrada y salida de voltaje, significa que son

polarizados.

Frecuencia. Es el numero de ciclos que completa en una unidad de tiempo que

en este caso es de un segundo, diez ciclos en un segundo equivale a diez hz.

Hz. Es la unidad de frecuencia.

Lógicos, ceros. Se le llama cero lógico cuando se encuentra en nivel bajo,

significa que no tiene voltaje.

Monoestable. Modo de funcionamiento del timer.

Moc. Elemento de la familia de los opto acopladores

Nivel alto. Esta en nivel alto cuando hay presencia de voltaje.

Nivel bajo. Se encuentra en nivel bajo cuando no hay presencia de voltaje.

Not. Es una operación lógica en la que la salida es la entrada negada, si en la

entrada hay 1 en la salida tendremos 0 y viceversa.

Oscilador. Elemento que se encarga de cambiar la frecuencia haciendo mayor

o menor la cantidad de Hz.

Ohmios. Ohm es la unidad de resistencia, su símbolo es Ω.

Or. Operación lógica que se encarga de sumar sus entradas, solo se tendrá un

cero en la salida cuando sus entradas estén en este mismo estado.

Page 55: Tesina Timbre Automatico Programable

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PIC. Elemento de la familia de los micro controladores, este elemento es capaz

de ser programado con un software para que realice las operaciones indicadas

internamente cuenta con memoria ya definida para el programa y los comandos

que serán grabados en el, tiene un procesador, así como puertos de entradas y

salidas.

Pulsador. Elemento que se encarga de enviar pulsos con una frecuencia fija,

básicamente alterna entre niveles altos y bajos cada vez que cambia, una vez

que se pone nuevamente en nivel alto completa un pulso.

Protoboard. Es muy usado entre estudiantes pues con él se pueden hacer

todo tipo de conexiones ya que este tiene conexiones internas, básicamente es

un elemento que sirve para hacer pruebas con distintas elementos sin tener

que modificarlos.

Reostatos. Son una especie de resistencias variables muy parecidas a los

potenciómetros.

Resistencia. Es la capacidad resistiva de un material conductor, su unidad son

los ohms y su simbol es Ω.

Software. Palabra en ingles que se refiere a un programa con un lenguaje

especial y con una aplicación definida.

Superconductividad. Fenómeno que afecta las capacidades resistivas de un

material, depende mucho de las condiciones en las que se encuentre y de la

temperatura, con este fenómeno la resistencia de el conductor puede llagar a

cero.

Tiristor. Es la familia que engloba a muchos componentes usados en la

electrónica de potencia

Triac. Elemento de la familia de los tiristores. Físicamente tiene tres patas que

son T1, T2 y compuerta.

TTL. Es la familia a la que pertenecen muchos elementos de electrónica digital

y son siglas en ingles que significan (transistor transistor logic,)