INTRODUCCIÓN: Hace
ya un tiempo quería hacer un circuito detector de metales, pero que conste de
pocos componentes electrónicos, y poder compartirlo con ustedes, y pues aquí
tengo este circuito sencillo, es un
circuito con pocos componentes, tenemos el diagrama y todos los materiales.
Técnicamente, un
detector de metales es un circuito sensible a las variaciones del campo
magnético de una bobina cuando un objeto metálico entra dentro de su área. Si
somos capaces de identificar esas alteraciones del campo magnético y
procesarlas hacia algún componente de salida, por ejemplo mediante un sonido
que lo podemos escuchar en un buzzer, podremos ubicar dónde se encuentra el
objeto aunque no esté a la vista.
Este circuito será capaz
de detectar todo tipo de metales como por ejemplo: oro, plata, cobre, bronce,
aluminio y otros, cabe resaltar que este circuito es de muy poco alcance, mas
adelante aremos uno que detecte a más distancia, tan solo hay que agregarle más
componentes, y la bobina tiene que ser mar grande, ese detector de más potencia
tratare de hacerlo más adelante.
A continuación les dejo
el diagrama, como verán se va alimentar con una pila de 9v, o también lo
podemos alimentar con 5v, los circuitos más importantes seria el NE555 y la
bobina para detectar el metal, en si detectar está dado por el cambio magnético
que genera la bobina al momento de acercarle un objeto metálico, y esa
interferencia se notara en el buzzer que pusimos en la salida del NE555.
Los materiales que vamos
a utilizar son los siguientes:
ü 1
Regulador de voltaje el LM7805.
ü 1
Circuito integrado el NE555.
ü 1
Resistencia de 100kΩ de 1/2w.
ü 1
Condensador electrolítico de 1uF/50v.
ü 1
Condensador electrolítico de 2.2uF/50v.
ü 1
Condensador electrolítico de 10uF/50v.
ü 1
Buzzer pequeño de 8Ω/1w.
ü 1
Pila de 9v.
ü 1
bobina de cobre esmaltado, alambre numero 29 (mas adelante les explicare como
hacerlo).
NE555: El temporizador IC
555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en
la generación de temporizadores, pulsos y oscilaciones. El NE555 puede ser
utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un
circuito integrado flip flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos
de sincronización en un solo paquete.
Fue introducido en 1971 por Signetics,
el timer NE555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso,
precio bajo y la estabilidad. Muchas empresas los fabrican en versión de transistores bipolares y también
en CMOS de
baja potencia. A partir de 2003, se estimaba que mil millones de unidades se
fabricaban cada año. Este circuito suele ser utilizado para trabajos sencillos
como trabajos escolares (pequeños circuitos prácticos), debido a su bajo costo
y facilidad de trabajar con él.
Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados.
Según el tipo de fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555,
LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" o el timer, y
ya todos sabemos de qué se está hablando.
Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los SMD, pasando por los DIL de 8 y 14 patillas.
Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los SMD, pasando por los DIL de 8 y 14 patillas.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
El circuito se alimentar
con tensión continua comprendida entre 5 y 15 voltios, aunque hay versiones que
admiten tensiones de alimentación hasta 2 V., pero no son de uso corriente. Si
se alimenta a 5V es compatible con la familia TTL.
La corriente de salida máxima puede ser de hasta 200mA., muy elevada para un circuito integrado, permitiendo excitar directamente relés y otros circuitos de alto consumo sin necesidad de utilizar componentes adicionales. La estabilidad en frecuencia es de 0,005% por ºC.
Necesita un número mínimo de componentes exteriores, la frecuencia de oscilación se controla con dos resistencias y un condensador. Cuando funciona como monoestable el retardo se determina con los valores de una resistencia y de un condensador.
La corriente de salida máxima puede ser de hasta 200mA., muy elevada para un circuito integrado, permitiendo excitar directamente relés y otros circuitos de alto consumo sin necesidad de utilizar componentes adicionales. La estabilidad en frecuencia es de 0,005% por ºC.
Necesita un número mínimo de componentes exteriores, la frecuencia de oscilación se controla con dos resistencias y un condensador. Cuando funciona como monoestable el retardo se determina con los valores de una resistencia y de un condensador.
En este caso el circuito integrado NE555 se está utilizando en modo astable,
este tipo de funcionamiento del temporizador 555 se caracteriza por una salida
con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el
diseñador del circuito y que se repite en forma continua.
Después de haber
analizado el diagrama, y también ya deben de tener todos los materiales
indicados más arriba, ahora si vamos a ensamblar todos los componentes como lo
indica el diagrama, necesitamos los componentes electrónicos, la protoboard,
cablecillos para los puentes, alicate de corte , pinzas, multímetro.
Les dejo unas imágenes
de como ensamble mi circuito en la protoboard, recuerden de hacer bien las
conexiones en la protoboard, si no están seguros de la conexión, les sugiero
que midan continuidad con el multímetro a cada conexión que hagan y así están
seguros de sus conexiones, muchos fallan en esta parte, por ese motivo prueben
continuidad a cada conexión.
Como hemos visto es muy simple de ensamblar este circuito, ahora si solo
falta hacer la bobina, que será la encarga de generar un campo magnético y este
la vamos a interferir con un metal, a continuación, les dejo los materiales necesarios
para hacer esta bobina.
Materiales
parala bobina:
ü Cable de cobre esmaltado # 29.
ü Base circular de PH (papel higiénico), si no lo
tienen pueden utilizar un molde circular con un diámetro de 5cm.
ü 1 tijera.
ü Cinta masking.
ü Cable termoencogible, para asilar la soldadura.
ü Estaño.
ü Cautín.
Parta nuestro caso daremos
un total de 200 vueltas con el cable esmaltado de cobre, pegamos con cinta un
extremo del cable y empezamos a realizar las vueltas.
Les dejo unas imágenes de
como realice mi bobina.
NOTA: Cabe
resaltar que, si le faltaron dar vueltas, o se pasaron en un rango de 5 vueltas,
no se preocupen igual la bobina si sirve, ya que es una pequeña diferencia, en
mi caso creo que me falto dar algunas vueltas o me pase, pero son como 3 vueltas,
pero como verán en el vídeo el circuito si funciona.
Hasta aquí ya tenemos la
bobina, o podemos conectar a la protoboard según indica el diagrama, luego lo
conectamos a 9v y pues el buzzer empezará sonar, lo pasamos objetos metálicos
como: cobre, aluminio, plata, etc, y debe de generar una interferencia, y será escuchada
en el buzzer, también hacemos pruebas con objetos plásticos y no debe de generarse
ninguna interferencia.
Si nos les funciona les recomiendo
que vean el siguiente vídeo, allí explicamos paso a paso de como ensamblar el circuito,
allí también realizamos la bobina, vean el siguiente vídeo.
Vídeo.
En mi caso este circuito
lo pasare a una baquelita fibra de vidrio, primero hay que diseñar los
circuitos, en mi caso diseño mis circuitos con el programa Eagle, a continuación,
les dejó unas imágenes de como que do mis circuitos, en los links de descarga les
dejare los archivos Eagle por si quieren modificar las pistas y/o mejor el
circuito.
Después
que hayamos diseñado los circuitos ahora vamos imprimir los archivos, las
pistas hay que imprimirlas en papel couche de 70 gramos o de 90 gramos como máximo,
y la máscara de componentes lo imprimimos en papel bond.
La
baquelita fibra de vidrio lo pueden conseguir en las tiendas de electrónica, también
pueden realizar el circuito con la baquelita normal (la económica también es muy
buena), las medidas de la baquelita son las siguientes:
Tamaño de la baquelita: 5.9cm
X 3,8cm.
El grabado de mi baquelita lo are con el método del planchado,
a continuación, les dejo unas imágenes de cómo me quedo mi gabado de mi pcb.
Después de que hayamos terminado
de realizar el grabado de la baquelita, ahora si vamos a soldar los componentes
en la baquelita, hay que guiarse de la máscara de componentes.
Adjunto fotos del ensamble de los componentes.
En el siguiente vídeo
les explicamos paso a paso de cómo realizar el circuito, cualquier duda ver el siguiente
vídeo.
1.- Aquí pueden descargar el diagrama.
2.- Circuitos en Eagle,
por si gustan modificar el circuito.
3.- Circuito en PDF,
para que lo realicen el grabado con el método del planchado.
4.- Mascara de componentes,
para que se guíen al momento de soldar los componentes.
Gracias por visitar mi blog, cualquier duda me comentan.
Comentarios