HOLA JOVÉNES
LES RECUERDO QUE EL DÍA LUNES 24 ES EXAMEN
PARA EL DÍA MARTES 25 DE MARZO.
IMPRIMIR Y COMPRAR EL MATERIAL QUE LES HAGA FALTA.
PRACTICA
NO. 4
CUARTO
BIMESTRE
“CONTROL
DE MOTOR DE CD CON INFRARROJOS ”
OBJETIVO:
Conocer
el funcionamiento de los leds infrarrojos y su aplicación en algunos
circuitos.
ASPECTOS
TEÓRICOS
Diodo LED
Un diodo
es un dispositivo electrónico provisto de dos electrodos, cátodo y ánodo, que
tiene la propiedad de ser conductor en el sentido cátodo-ánodo, pero no en el
inverso. El LED (del inglés Light EDiode), es un diodo capaz de emitir luz al
ser polarizado en el sentido directo. Produce una luz monocromática, tiene un
bajo consumo y es muy empleado como elemento de señalización en aparatos y
circuitos electrónicos.
El LED debe conectarse siempre respetando su polaridad, de lo contrario, no se
ilumina. Dado que el LED es muy pequeño, se señalan el ánodo y el cátodo por la
longitud de las patas.
La pata
larga (A) corresponde al ánodo al que se conecta el polo (+) y la pata corta
(C) corresponde al cátodo al que se conecta el polo (-). Los colores de las cápsulas del LED pueden
ser: rojo, amarillo o verde y los diámetros más usuales son 5 y 3 mm.
LED de
infrarrojos (IRLED)
El diodo IRLED
(del inglés lnfrared Light Emitting Diode), es un emisor de rayos infrarrojos
que son una radiación electromagnética situada en el espectro electromagnético,
en el intervalo que va desde la luz visible a las microondas.
Estos
diodos se diferencian de los LED por el color de la cápsula que los envuelve
que es de color azul o gris. El diámetro de ésta es generalmente de 5 mm.
Los rayos
infrarrojos se caracterizan por ser portadores de calor radiante. Estos rayos
son producidos en mayor o menor intensidad por cualquier objeto a temperatura
superior al cero absoluto.
Fototransistor
El
fototransistor es un foto detector que trabaja como un transistor clásico, pero
normalmente no tiene conexión base.
En estos
transistores la base está reemplazada por un cristal fotosensible que cuando
recibe luz, produce una corriente y desbloquea el transistor.
En el
fototransistor la corriente circula sólo en un sentido y el bloqueo del
transistor depende de la luz; cuanta más luz hay más conduce.
El
principio del fototransistor es aparentemente el mismo que el del transistor
clásico. Pero si observamos el componente se ve que sólo posee dos patas, un
emisor y un colector, pero le falta la base.
La base
de hecho es sustituida por una capa de silicio fotosensible. Si esta capa está
iluminada aparece en la base una corriente que crece con la luz, lo que pone en
marcha al transistor.
El
fototransistor reacciona con la luz visible y también con los rayos infrarrojos
que son invisibles. Para distinguirlo del LED su cápsula es transparente.
En el
fototransistor, al igual que en los LED, la polaridad viene dada por la
longitud de sus patas pero con una diferencia muy importante; en el
fototransistor la pata larga es el negativo (-), al revés que en los LED, que
es el positivo (+).
Fototransistor
NTE3120
Sensores reflexivos
Este tipo
de sensor presenta una cara frontal en la que encontramos tanto al LED como al
fototransistor. Debido a esta configuración el sistema tiene que medir la
radiación proveniente del reflejo de la luz emitida por el LED. Se tiene que
tener presente que esta configuración es sensible a la luma del ambiente
perjudicando las medidas, pueden dar lugar a errores, es necesario la
incorporación de circuitos de filtrado en términos de longitud de onda, así
pues será importante que trabajen en ambientes de luz controlada. Otro aspecto
a tener en cuenta es el coeficiente de reflectividadsensor será diferente según
el tipo de superficie. del objeto, el funcionamiento del
¿Qué
aplicaciones tiene un sensor Infrarrojo?
Están
diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de
objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso
bajo condiciones ambientales extremas.
Este
componente puede tener la apariencia de un LED normal, la diferencia radica en
que la luz emitida por el no es visible para el ojo humano, únicamente puede
ser percibida por otros dispositivos electrónicos.
Materiales
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Cantidad
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Descripción
Por alumno
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2
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protoboard
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1
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Condensador
de 0.1 microfaradios
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1
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Resistencia
de 100 kilohms a ½ watt
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1
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Switch
1 polo- 1 tiro
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1
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Condensador
de 1 nanofaradio
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1
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Circuito
integrado NE 555
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1
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Capacitor
electrólitico de 10 microfaradios a 16 volts
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1
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Led
infrarrojo emisor
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1
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Resistencia
de 22 ohms a ½ watt
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1
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Potenciómetro
de 100 kilohms
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1
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Resistencia
de 15 kilohms a ½ watt
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1
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Resistencia
de 4.7 kilohms a ½ watt
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1
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Transistor
2N3904 o equivalente
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Alambre
para protoboard del No. 22
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2
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Porta
pila
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2
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Pilas
de 9 volts o fuentes de alimentación variable.
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1
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fototransistor
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1
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Resistencia
de 10 kilohm a ½ watt
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3
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Transistores
2n2222
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1
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Resistencia
de 1 kilohm a ½ watt
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1
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Resistencia
de 470 ohms a ½ watt
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1
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Circuito
integrado 74LS14
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1
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Transistor
BC 557
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1
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Transistor
BD140
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1
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Resistencia
de 2.2 kilohm a ½ watt
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1
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Motor
de 6 vcd
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1
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Led
azul de 5 mm.
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f) PROCEDIMIENTO
TRANSMISOR.
1.- Verificar que se tengan
todos los materiales a utilizar para la práctica.
2.- Conectar el circuito de
diagrama 1 en el protoboard, teniendo cuidado al colocar los pines de los
componentes.
3.- Verificar la conexión del
infrarrojo para que funcione adecuadamente.
4.- Una vez armado el circuito
y revisado, conectar la pila al porta pila y conectarlo al protoboard.
5.- verificar el
funcionamiento del infrarrojo
DIAGRAMA
1
TRANSMISOR
FUNCIONAMIENTO:
Es un oscilador basado
en un circuito integrado 555, el cual genera una onda cuadrada cuya frecuencia
puede ser cambiada por el potenciómetro VR1 la cual varia entre un rango de 36
a 40 kHz (dependiendo del receptor utilizado). Reduciendo el valor de R2
aumenta la intensidad de emisión y así su alcance. El transistor Q1 puede ser
un 2N2222 o 2N2219, este amplifica la corriente para el LED IR. La onda es
aplicada al LED IR, de tal forma que la luz emitida por el mismo es de
naturaleza intermitente lo que permite utilizar una resistencia muy baja para
su polarización (R3). Los LED’s infrarrojos emiten un haz de luz invisible para
el ojo humano.
RECEPTOR
6.- Conectar en el
protoboard, el circuito del diagrama 2, teniendo cuidado con los pines de los
componentes para no romperlos.
7.- Verificar que las conexiones estén
bien realizadas y bien polarizados los transistores para evitar fallas.
8.- verificar la polaridad del motor.
9.- Una vez, revisado el circuito,
colocar la pila en el porta pila y conectar al protoboard.
10.- encender ambos circuitos y
colocarlos a una distancia máxima de 30 cm.
11.- Observa que sucede con el circuito
del diagrama 2 cuando detecta la luz infrarroja.
12.- Observa como funciona el motor y
anota tus observaciones
13.- Varia la intensidad de luz del
fototransistor y observa que sucede en el motor.
14.- anota tus observaciones.
15.- Una vez revisado y analizado el
circuito, desconéctalo.
DIAGRAMA 2
RECEPTOR
FUNCIONAMIENTO:
En
circuito consta de dos transistores 2n2222 que amplifican la señal recibida del
fototransistor luego pasa por un schmitt trigger (74LS14 o pueden usar CD40106)
que arregla y mejora la señal; además de ser inversora es un disparador schmitt
trigger que mediante la entrada de un voltaje entre el rango de 0V a 5V este
convierte esta señal en una señal digital pura.
Luego
viene la etapa que controla el encendido o apagado del motor;
Debido a
que el transmisor manda una señal constantemente pasa lo siguiente.
El rayo
incide en el fototransitor se amplifica la señal y el schmitt trigger arregla
la señal y la niega con lo cual no conduce una corriente por Q2 (que puede ir
polarizado a masa por medio de una resistencia de 10 KΩ) y a la vez Q3 no se
activa y por medio de R4 el transistor Q4 se polariza y el motor se activa.
Ahora suponiendo que no se recibe la señal del transmisor, el Schmitt Trigger
invierte la señal (a 1 lógico) entonces Q2 se polariza y Q3 invierte la señal y
el transistor Q4 se desactiva deteniendo el motor.
g) CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
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h) CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Cuestionario:
1.- Describe el funcionamiento
del transmisor.
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿Qué función tiene el
circuito integrado 555 en el diagrama 1?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3,. ¿Qué sucede cuando mueves
el potenciómetro en el diagrama 1?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.- Describe como controlaste
el giro del motor, en el diagrama 2.
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5.- ¿Qué función tiene el
circuito integrado 74LS14 en el diagrama 2?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
i) BIBLIOGRAFÍA
LAURA ELENA
TAFOLLA ZÁRATE, ELECTRÓNICA 1. EDITORIAL SANTILLANA, 1ª. EDICIÓN, MÉXICO,
1999.
OBRA
COLECTIVA CREADA Y DISEÑADA EN EL DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIONES EDUCATIVAS, SANTILLANA BAJO LA DIRECCIÓN DE
FERNANDO GARCÍA CORTÉS.
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