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INTRODUCCIÓN: En este blog aremos un circuito muy llamativo, como encender
lámparas de 110v o 2220v AC con un control remoto (led infrarrojo y un
fotodiodo), lo podremos encender ya sea con un control remoto de nuestro Tv o
con un led (infrarrojo) que también lo aremos en este blog, el diagrama es muy
simple utilizaremos el conocido NE555 y el CD4017, les explicaremos paso a paso
de cómo hacerlo, y utilizaremos la tecnología infrarrojo, aremos las pruebas en
un protoborad y luego lo soldaremos en una baquelita y así quede mejor nuestro
proyecto.
DIAGRAMAS: A continuación les dejo los
dos diagramas que vamos a utilizar para este interesante proyecto, serian dos
diagramas el transmisor (led infrarrojo) y el receptor (fotodiodo).
MATERIALES:
v 4 Resistencias de 1 kΩ.
v 2 Resistencias de 100 kΩ.
v 1 Resistencia 100 Ω.
v 1 Resistencia de 62 Ω.
v 1 Pulsador N.A.
v 1 MOC3021.
v 1 CI el NE555.
v 1 CI el CD4017.
v 1 Led infrarrojo.
v 1 Fotodiodo.
v 2 Transistores el 2N2222A.
v 1 TRIAC el BT136.
v 1 Condensador electrolítico de 47uF/16v.
v 2 Borneras de dos pines.
v 2 Pilas AA, de 1.5v.
v 1 Portapilas, para las pilas AA.
EL FOTODIODO: El fotodiodo tiene básicamente la misma
construcción que un diodo rectificador (está construido por una unión tipoo
PN), sin embrago este tiene una característica que lo hace especial: es un
dispositivo sensible a la luz visible e incluso a la infrarroja. En pocas palabras resulta ser un diodo con sensibilidad a la
luz.
Al ser un diodo es muy importante tener en
cuenta su polarización ya que en este tipo la corriente eléctrica fluye en
sentido inverso, por lo que debemos polarizarlo de manera inversa (es decir el ánodo
va a negativo y el cátodo va a positivo). La mayoría vienen equipados con
un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, por lo tanto su
reacción a la iluminación es más evidente. Al circular la corriente de
manera inversa provoca un aumento de corriente dependiendo de la intensidad de
luz que detecte.
LED INFRARROJO: Los LEDs Infrarrojos son bien
conocidos por la mayoría de personas que elaboran proyectos de comunicación
infrarroja, esta tecnología también se puede apreciar en algunos controles
remotos para las televisiones o en los puertos infrarrojos que poseen
algunos celulares que se utilizan para transferir información entre un
dispositivo a otro dispositivo.
La palabra Led por si sola significa Diodo emisor de luz,
mientras tanto IR significa rayos
infrarrojos, la unión de estas palabras forma IRLEDs que
significa LEDs
Infrarrojos.
Cuando trabajamos
con LEDs Infrarrojos debemos saber que no podremos ver a simple vista si
estos están trabajando correctamente, esto se debe a que la luz o el espectro que emiten
estos dispositivos es infrarrojo y no puede ser captada
por los ojos humanos, para poder ver si están funcionando correctamente , basta
con alimentarlo con 3v y con un resistencia de protección de 62Ω y el led
debemos de ponerlo frente a una cámara (fotográfica o con un celular) y allí veremos
una luz de color morado o azulado, es la única forma de probar si un led
infrarrojo está operativo, hay varios tipos de led infrarrojo, hay de color
blanco o también de color azul, en la siguiente imagen veremos un led
infrarrojo de color blanco, se ve casi igual a un diodo led.
C.I. NE555. El
NE555 es un circuito integrado cuya función principal es producir pulsos de
temporización con precisión, entre sus funciones secundarias están la de
oscilador, divisor de frecuencia, modulador o generador.
Este
circuito integrado incorpora dentro de sí, dos comparadores de voltaje, un flip
flop, una etapa de salida de corriente, un divisor de voltaje por resistor y un
transistor de descarga. Dependiendo de cómo se interconecten estas funciones
utilizando componentes externos (resistencias y condensadores) es posible
conseguir que dicho circuito realiza un gran número de funciones tales como la
del multivibrador astable y la del circuito monoestable, en nuestro caso lo
utilizaremos como un circuito monoestable.
El
555 tiene diversas aplicaciones, como: Control de sistemas secuenciales,
divisor de frecuencias, modulación por ancho de pulso, generación de tiempos de
retraso, repetición de pulsos, etc.
EL CD4017: Se trata de un
contador/divisor o decodificador con 10 salidas. Estructuralmente está formado
por un contador de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor
entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.
El CD4017, es
utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de bajas
frecuencias. Es muy popular entre los aficionados y estudiantes que se
inician en la electrónica.
En nuestro caso lo utilizaremos para que una de sus salidas se
quede pegado o activado, cuando reciba un pulso por el pin 14 del CD4017
proveniente del NE555, el pin 2 del CD4017 va
estar en alto y por lo tanto nuestra lámpara se encenderá, al recibir
otro pulso del NE555 el pin 2 del CD4017 estar
en cero y por lo tanto nuestra lámpara de apagara, y así será secuencialmente,
y cabe resaltar este control lo aremos con un circuito infrarrojo, que ya lo mostramos
el diagrama más arriba.
MOC3021: Un opto acoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado
ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un
interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un
componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o
fototriac.
De este modo se combinan en un solo
dispositivo semiconductor, un foto emisor y un foto receptora cuya conexión
entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado
que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar
eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
El
MOC3021 consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio ópticamente
acoplado a un interruptor bilateral de silicio. Este dispositivo está diseñado
para su uso en aplicaciones que requieren disparo aislado de TRIAC, en
pocas palabras es para aislar la etapa electrónica de la etapa de potencia.
CARACTERITICAS DEL MOC3021:
Ø
Salida a fototriac.
Ø
Fase aleatoria.
Ø
Voltaje de salida pico repetitivo
max: 400 V.
Ø
Voltaje de aislamiento: 5000 VRMS.
Ø
Rata crítica de crecimiento del voltaje
de estado off alta: 100 V/μs min.
Ø
Corriente de disparo del LED: 8 mA típico,
15 mA max.
Ø
Corriente del LED en directo max: 50 mA
Ø
Voltaje inverso del LED max: 6 V
Ø
Encapsulado: PDIP de 6 pines.
EL TRIAC
BT136: Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un
dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con
un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es
bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un
interruptor capaz de conmutar la corriente alterna, en nuestro circuito lo utilizaremos
como un interruptor.
Una vez leído toda la teoría del circuito, y haber analizado
el diagrama tanto del emisor y del receptor, ahora solo nos falta armar el circuito, primero hay que hacer
las pruebas en la protoboard, para luego pasarlo a una baquelita y así quede más
profesional, a continuación les dejo unas fotos donde yo hice mis pruebas en la
protoboard, les aconsejo que lo ensamblen en una protoboard y les aseguro que así
entenderán el funcionamiento de la electrónica, esa es la forma de aprender el funcionamiento
de cada circuito.
Hasta aquí ya debe de estar funcionado el circuito, y es hora
de hacer lo circuitos impresos PDF, los circuitos impresos los diseño con el
programa Eagle, es un programa muy bueno y fácil de utilizar, que nos sirve
para diseñar circuitos impresos, este excelente programa lo puede descargar de
mi canal de youtube, y también hay dos vídeos donde les enseño paso a paso de
como diseñar las pistas, mas abajo les dejare los PDF para que los descarguen y
puedan hacer el grabado de sus baquelitas con el método del planchado.
Después que hayamos descargado los circuitos impresos, ahora nos
falta comprar las baquelitas, en mi caso utilizo baquelita fibra de vidrio,
pueden utilizar cualquier baquelita para circuitos impresos, a continuación les
dejo el tamaño de las baquelitas que estamos utilizando para este proyecto.
Tamaño de la baquelita
del transmisor: 3.8cm X 2.1cm.
Tamaño de la baquelita
del receptor: 6.7cm X 3.2cm.
El grabado de mis baquelitas los hago con el método del planchado, es una forma muy fácil y económica de hacerlo, tan solo utilizaremos
un plancha convencional de esas que planchamos la ropa, hay un video donde les
enseño paso a paso de cómo hacer el grabado de su circuitos.
Hasta aquí ya tenemos el grabado de las baquelitas listas
para ensamblar los componentes electrónicos, guíense de las mascara de componentes,
hay dos puentes o jumpers en la baquelita, a continuación les dejo unas fotos
del circuito receptor, con sus componente ensamblados o soldados.
Y por último soldamos la tarjeta del receptor, que es muy
pequeña y consta solo de unos pocos componentes, y será alimentado con 3v, les dejo
unas fotos donde el circuito ya está terminado, y también les dejare un video donde
les explico paso a paso de cómo hacer el circuito interruptor infrarrojo, cabe resaltar
que este circuito funciona ya sea para 110v o 220v AC.
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| Circuito transmisor |
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| Diagrama de conexión de la tarjeta del receptor, con la lampara de AC. |
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| Circuito terminado. |
En el siguiente vídeo les explicamos paso a paso de como hacer el circuito.
Links de
descarga:
1.- Diagrama
transmisor.
2.-Diagrama
receptor.
3.-Circuitos
impresos transmisor (led infrarrojo).
4.-circuito
receptor (fotodiodo).
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