Ir al contenido principal

Circuito semáforo con diodos leds, de dos vías.



INTRODUCCION: Ente este blog aremos un semáforo de doble vía, lo aremos paso a paso, tenemos el diagrama, circuitos impresos, la programación para poder modificarlo los tiempos, y el circuito en proteus para poder simular el circuito, luego de eso aremos las pruebas en la protoboard y por ultimo lo pasaremos a unas baquelitas.

Hablar del semáforo electrónico es referirse al más importante elemento de control de tránsito, pues este aparato regula la circulación en las vías con mayor flujo de vehículos. El Código Nacional de Tránsito define al semáforo como un dispositivo electrónico para regular el tránsito de peatones y vehículos mediante el uso de señales luminosas (rojo, amarillo y verde).

Los semáforos se dividen en tres clases, que son:

Vehicular: Tiene por objeto regular el tránsito de vehículos en las intersecciones, está compuesto esencialmente por tres faros luminosos programados para que proyecten durante un tiempo determinado un haz de luz de colores verde, amarillo y rojo.

Peatonal: Se hallan instalados en combinación con los vehiculares y tienen por objeto regular el paso de los peatones en intersecciones con alto volumen de tráfico.

Direccional: Tiene como fin informar mediante flechas, el momento adecuado para girar. Aunque en general existe claridad en torno al significado de las luces del semáforo, no sobra recordar lo que se debe hacer: cuando la luz es verde, significa que hay vía libre y se puede pasar. La luz amarilla advierte al conductor que se aproxima un cambio de luz. Al ver la luz roja se debe detener el carro, pues otro flujo de vehículos se interceptará en la dirección de su marcha.

En ciertas ocasiones los semáforos tienen un funcionamiento distinto al habitual, por medio del cual informan al conductor que debe estar alerta.

Así, una luz amarilla intermitente indica que puede avanzar con máxima precaución, listo a detenerse si es necesario. Mientras tanto, la luz roja intermitente es una señal de peligro que obliga a detenerse completamente. Si no hay obstáculo puede reiniciar la marcha.


El diagrama es muy simple, lo alimentaremos con 12v, y el circuito integrado que va a controlar los tiempos será un PIC (control de interfaz periférico), estamos hablando del PIC16F628A, también pueden utilizar otro PIC más pequeño , ya que la programación es muy simple, en la salidas del PIC estaremos utilizando unos transistores para poder alimentar a los leds, ya que a los leds lo vamos alimentar con 12v, tengan cuidado que los PICs se alimentan con 5v, es por eso que estamos utilizando un LM7805, a continuación les dejo el diagrama.


 MATERIALES: A continuación están los materiales que vamos a utilizar para este circuito.
  
  Ø  6 Resistencias de 8.2kΩ.
  Ø  4 Resistencias de 100Ω.
  Ø  2 Resistencias de 150Ω.
  Ø  1 Resistencia de 10kΩ.
  Ø  6 Transistores el 2n2222a.
  Ø  1 PIC 16f628a, con su base de 19 pines.
  Ø  1 Crystal de 4MHz.
  Ø  1 Regulador de voltaje, el LM7805.
  Ø  2 Condensadores cerámicos de 22pf.
  Ø  1 Pulsador de N.A.
  Ø  1 Bornera de dos pines, para la entrada de 12v DC.
  Ø  10 Leds ultrabrillantes de color rojo.
  Ø  10 Leds ultrabrillantes de color amarillo.
  Ø  10 Leds ultrabrillantes de color verde.

EL PIC16F628A: El pic16f628a es un microcontrolador de 8 bit, posee una arquitectura RISC avanzada así como un juego reducido de 35 instrucciones.

El PIC16F628A utiliza un procesador con arquitectura Harvard, lo que le da un mayor rendimiento en el procesamiento de las instrucciones, a diferencia de la arquitectura VonNeumann, esta arquitectura utiliza dos bloques de memorias independientes, una contiene instrucciones y la otra sólo datos, cada una con su sistema de buses de acceso, 8 líneas para los datos y 14 líneas para las instrucciones, con lo que es posible realizar operaciones de acceso lectura o escritura simultáneamente en las 2 memorias, a esto se le conoce como paralelismo.

El CPU de los microcontroladores de la familia 16F6XX emplea una arquitectura RISC (reduced instruction set computer) con un conjunto de 35 instrucciones que pertenecen a la gama media de la familia de los PIC, la mayoría de estas instrucciones se ejecutan en un ciclo de instrucción a excepción de los saltos que requieren de 2 ciclos.

Dentro de su procesador existe una pila de 8 niveles que permiten el anidamiento de subrutinas, esto quiere decir que puede retomar 8 lugares diferentes de línea de programa e ir regresando a cada uno en el orden inverso al que fueron anidados.

CARACTERÍSTICAS DEL PIC16F628A:

Ø  Microcontrolador arquitectura de 8 bits, con velocidad de operación desde DC hasta 20MHz
Ø  Hasta 16 pines I/O disponibles
Ø  Memoria de programa flash de 2048 words (2k @ 14bits)
Ø  SRAM de 224 Bytes
Ø  EEPROM de datos de 128 Bytes
Ø  Oscilador interno de 4MHz y de 37kHz para modo de bajo consumo
Ø  Voltaje de operación 3 a 5.5 V
Ø  2 módulos de captura/comparación/PWM
Ø  2 timer de 8 bits y 1 de 16 bits
Ø  EUSART para comunicaciones seriales
Ø  Referencia interna de voltaje
Ø  10 fuentes de interrupciones
Ø  Resistencias de pull-ups en el puerto B programables
Ø  Brown-out Reset
Ø  Power-on Reset
Ø  Power-up Timer y Oscillator Start-up Timer
Ø  Soporta 100,000 ciclos de escritura en memoria flash
Ø  Soporta 1,000,000 ciclos de escritura en memoria EEPROM
Ø  Retención de datos de 100 años
Ø  Protección de código
Ø  Encapsulado DIP de 18 pines


TRANSISTOR: El transistor es un componente electrónico semiconductor que tiene la función de amplificar, controlar, conmutar o rectificar impulsos eléctricos, hay dos tipos de transistores el NPN y el PNP, en los circuitos se utilizan de acuerdo a nuestras necesidades.

Transistor es una contracción de las palabras en inglés transfer que significa transferencia, y resistor que indica resistencia, por lo tanto, se refiere a un dispositivo que transfiere o controla la resistencia eléctrica.

En el área de la electricidad, el transistor posee tres electrodos, terminales o pines, donde cada una cumple las siguientes funciones:

Emisor: emite electrones,

Colector: recibe o recolecta los electrones emitidos, y

Base: modula o regula el paso de los electrones.

Los transistores permiten controlar y regular una corriente grande a través de una señal eléctrica mucho más pequeña. Debido a esta propiedad, los transistores se encuentran en casi todo los aparatos electrónicos domésticos como, por ejemplo, computadores, celulares, reproductores de video y audio, refrigeradores, automóviles, televisores, etc.

En nuestro caso vamos utilizar el transistor 2n2222a, es un transistor del tipo NPN y de pequeña potencia, ideal para nuestro semáforo, si quieren utilizar más diodos leds tendrían que utilizar otro transistor de más potencia.



LOS LEDS: Los leds son componentes eléctricos semiconductores (diodos) que son capases de emitir luz al ser atravesados por una corriente  pequeña, su consumo de los leds es de un aproximado de 20mA, las siglas LED significa (Diodo Emisor de Luz), dos materiales conductivos cualesquiera forman un diodo cuando son puestos en contacto.

Los leds poseen 4 elementos básicos en su estructura.

1.- Material emisor semiconductor, montado en un chip-reflector, este material determina el color de la luz.

2.-Los conductores el ánodo y cátodo.

3.-El cable conductor que unen a los dos pines.

4.-Un lente que protege el material emisor de LED y determina el haz de la luz, los  leds poseen polaridad, el ánodo que sería el positivo y el cátodo que sería el negativo, y solo funcionan cuando sean polarizados en directo.

Los leds son componentes que, dependiendo de la combinación de los elementos químicos presentes en lo materiales que los componen, pueden producir un amplio rango de longitudes de onda dentro del espectro cromático, dando como resultado diferentes colores.

Arseniuro de galio: infrarrojo.
Carburo de silicio: Azul.
Fosforo de galio: Verde.

Arseniuro  fosforo de galio: rojo, naranja y amarillo.



Y para que funcione nuestro circuito tenemos que tener una fuente de alimentación de 12v DC, con un mínimo de 0.5A, en mi canal tengo una fuente de alimentación de 2 hasta 25v DC variable,con una corriente máxima de 5A.

Después de haber leído al teoría del circuito y haber analizado el diagrama, ahora si vamos a programar el PIC, en mi caso utilizo el programa PROTON IDE, es un programa muy sencillo de utilizar, la programación es fácil de hacerlo, a continuación les dejo una imagen con el código fuente, o también lo pueden descargar al finalizar  de leer este blog, los tiempos que le voy a dar son los siguientes.

Leds rojos:          15 segundos.
Leds Amarillos:   3 segundos.
Leds Verdes:       15 segundos.


Los tiempos lo pueden modificar, y si quieren descargar el programa PROTON IDE que es gratis, lo pueden descargar desde AQUÍ.


Al momento de terminar la programación hay que darle en compilar, y no debería de dar ningún error, al momento que le dimos compilar nos va a generar un código hex automáticamente, este código es el que vamos a utilizar para simular nuestro circuito en el proteus, en este video les enseño  como generar el código hex y como cargar el código hex al proteus, para poder simular el circuito, a continuación les dejo el diagrama en proteus, este diagrama lo van a descargar más abajo.


Después que hayamos simulado el circuito en proteus, ahora si vamos a pasarlo a una protoboard para hacer la pruebas en la parte física, pero antes de eso , hay que cargar el código hex al pic, recuerden que lo PICs vienen con la memoria vacía, sin programación , y para cargar el código  hex vamos a utilizar un grabador de PICs, si quieren hacer un grabador de PICs, aquí les dejo un video, y apara que carguen el código hex aquí les dejo un video para que vean como  cargar el código hex.


Grabador de PICs
 Después de haber cargado el código hex al pic, ahora vamos a hacer las pruebas en la protoboard, ensamblamos todo el circuito, y hacemos las pruebas.


 Ahora si vamos hacer los circuitos impresos (las pistas y mascara de componentes), las pistas los diseño con el programa Eagle, el programa lo pueden descargar desde mi canal, o pueden hacer clic AQUÍ para que vayan directo al video donde les enseño a como descargarlo e instalarlo, a continuación les dejo unas fotos de cómo me quedaron lo diseños tanto de las pistas como de la mascar de componentes.





 Luego hay que conseguir las baquelitas, donde irán los componentes electrónicos, el tipo de baquelita que yo utilizo es de fibra de vidrio, a continuación les dejo las medidas de las baquelitas.

1 Baquelita: 6.4cm X 4.7cm.
2 Baquelitas: 8.8cm X 2.6cm.


Ahora procedemos hacer el grabado, el grabado de mis baquelitas los hago con el método del planchado, a continuación les dejo unas fotos de cómo me quedo el grabado.



Con la ayuda de la máscara de componentes  nos vamos apoyar para ensamblar los componentes electrónicos en las baquelitas, empecemos a soldar todos los componentes, tengan en cuenta la polaridad de algunos componentes.











Si tuvieron alguna duda, en el siguiente video explicamos paso a paso de cómo hacer un semáforo de doble vía con diodos leds, y programado con PIC.

Vídeo.



Todos los links de descarga, a continuación:

1.- Diagrama.

2.- Código fuente (bas), en PROTON IDE.

3.- Circuito en proteus, para que lo puedan simular.

4.- Circuitos impresos con el PIC.

5.- Circuitos impresos con los leds.


Comentarios

Entradas más populares de este blog

CIRCUITO INTERRUPTOR CON APLAUSOS.

Este es un circuito que tiene muchas aplicación , como de hacer arranque de motores o de cualquier artefacto que va conectado al red pública de 220v AC o de 110v AC, y además que lo utilizaremos como una práctica en el instituto o universidad y así ir aprendiendo la electrónica  con circuito muy llamativo, de encender o apagar una lámpara con un simple aplauso ,y el aplauso lo detectara un micro pequeño , y este activara el timer (NE555) y enviara un pulso (por cada aplauso que demos) por su salida pin #3 (NE555 )  y activaremos el cd4017.-El CD4017 toma pulsos de reloj de la entrada de reloj, y hace una de las diez salidas ,vamos en secuencia cada vez que llega un pulso de reloj.
Este es el diagrama..

También el circuito esta en  proteus.


MATERIALES.
1 resistencia de 10k (R1)1 resistencia de 100k (R2)4 resistencias de 1k (R3, R4, R5, R7)1 resistencia de 330 ohm. (R6)2 transistores NPN 2N2222A (Q1 Y Q2)1 potenciómetro de 100k.1 micro pequeño.1 condensador electrolítico de 47uF /16v…

Como hacer un grabador de PICs | Muy facil.

Como hacer un grabador de PICs | Muy facil.


Para programar un dispositivo, este es insertado en un zócalo (comúnmente ZIF) del programador, o se conecta su circuito impreso un adaptador. Los datos se transfieren de distinta forma según la interfaz. A su vez, el programador genera los voltajes (5v de la misma PC) necesarios para la programación. Los programadores suelen estar conectados a una computadora que corre un software de programación (PICkit2). El mismo configura la interfaz, comienza la programación y transfiere los datos (usualmente contenidos en un archivo con código HEX).


Visitanos en YOUTUBE (vídeos de electrónica)
Este programador es una versión simplificada del original PICkit2 de Microchip y trabaja con el programa de aplicación PICkit2 v2.60 (o también el PICkit2 v2.61) de Microchip, por lo tanto su buen funcionamiento está garantizado y asegurado.
MATERIALES.  16 resistencias (todas de 1/4W) 2 resistencias de 22 ohm.2 resistencias de 470 ohm.1 resistencias de 1 Kohm.1 resist…

COMO HACER LETREROS LUMINOSO CON LEDs, CONTROLADO CON PIC.

COMO HACER LETREROS LUMINOSO CON LEDs, CONTROLADO CON PIC.

      Los letreros con leds es un medio de comunicación visual, ya que con esto podemos llamar la atención de las personas que lean el mensaje, los mensajes (letras)  que nosotros podamos hacer pueden ser los siguientes o para otros fines publicitarios:
Promover productos o imagen empresarial. Comunicar información en tiempo real, ejem: (ABIERTO, REPARACIÓN DE CELULARES,ENTRADA, SALIDA,etc...)Capotar la atención del público, y así vender más nuestro producto.

    En este blog les explicaremos paso a paso, para que ustedes puedan hacer su letrero luminoso, también tenemos un vídeoy así puedan a desarrollar con más eficiencia su trabajo.