viernes, 29 de marzo de 2019

Control de ventilador por PWM con el 555 y el 741


Un primer prototipo fue utilizado por casi 10 años para controlar la velocidad del ventilador de la fuente de mi viejo ordenador, pues en aquella época la fuente que instalé no tenía el circuito de control que ajusta la velocidad de rotación del ventilador de acuerdo con la temperatura. Es decir, el pequeño ventilador hacía mucho ruido y yo soy una persona que no le gusta los ruidos.

Sólo por falta de dinero que todavía no he cambiado de ordenador, pero he sido obligado a cambiar la fuente después de una hermosa tormenta y algunos buenos rayos. La nueva fuente tiene el control automático para la rotación del ventilador y entonces la vieja plaquita ya no fue necesaria.

Hoy estoy trabajando en "otras cosas de electrónica" y voy a necesitar controlar un pequeño ventilador que hace el enfriamiento de un gran disipador de calor, así que decidí montar de nuevo este viejo y buen circuito. Abajo las fotos:





Este es el prototipo que ha trabajado durante casi una década:


Aquí está el sitio del proyecto original:
http://pcbheaven.com/circuitpages/Two_Speed_Temperature_Fan_Controller/

Si se pierde el link este es el mismo sitio en pdf:
Two_Speed_Temperature_Fan_PWM_Controller.pdf

Aquí está el proyecto original:


Aquí el mismo proyecto donde usé un NTC de 4K7 y añadí un pequeño LED que indica cuando está encendido:


El mismo archivo en formato jpg.
Y aquí en el formato ps.

La característica principal de este circuito es que cuando la temperatura está entre el mínimo y el máximo la velocidad del ventilador se ajusta con PWM, es decir, subiendo y bajando automáticamente de acuerdo a la temperatura. Sólo si la temperatura alcanza el nivel máximo el ventilador trabajará con toda su potencia.

Para hacer la calibración he utilizado un multímetro que mide la temperatura con una punta del tipo termopar. Entonces colocé la punta termopar del multímetro y el sensor NTC del controlador PWM para calentar juntos en un soldador, simulando así las condiciones de uso y control en la que el aparato va a trabajar. ¡Exactamente cómo usted mira en el vídeo al principio del post!

Mira estas fotos:



He utilizado un pequeño aislador de mica para envolver la punta termopar y el sensor NTC durante el calentamiento:


No se puede ver en la foto, pero esta es la mica de la que estoy hablando:


Antes de calentar el soldador gire todos los trimpotes en el sentido contrario a las agujas del reloj para que el ventilador no se mueva. Después de que el soldador alcance la temperatura deseada para el trabajo inicial del ventilador, ajuste el trimpot TEMP INICIAL para que se inicie el movimiento de la élice. A continuación, ajuste el trimpot GIRO INICIAL a la velocidad de rotación deseada de esta temperatura. Cuando alcanza la temperatura máxima (no se derrite el NTC y el termopar!) ajuste el trimpot TEMP FINAL para que el ventilador funcione en la rotación máxima.

La función de cada trimpot se describe así:
1 - TEMP INICIAL: aquí usted va a ajustar el momento en que el ventilador comienza a girar, está es la temperatura inicial de trabajo (temperatura mínima);
2 - GIRO INICIAL: ajuste de la velocidad de rotación mínima (debe ser regulado en la temperatura inicial al mismo tiempo del ajuste del trimpot TEMP INICIAL;
3 - TEMP FINAL: la temperatura final de trabajo. El ventilador funciona con toda su potencia.

Mira en este dibujo el nombre de cada trimpot así como todos los demás componentes:


Y para cerrar...
El diseño de la plaquita en el software PCB versión 20140316.

Si usted no conoce el PCB o no tiene ganas de hacer la instalación del mismo, estos son los archivos de las pistas de la plaquita en el formato ps:
- lado de los componentes (visión por el lado de los componentes);
- lado de la soldadura (visión por el lado de la soldadura).

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sábado, 23 de marzo de 2019

Fuente de 12 y 5 voltios con LM317/350/338

En especial para los principiantes en electrónica esta es una fuente de alimentación de construcción muy sencilla que proporciona las tensiones de 5 y 12 voltios CC en sus salidas. Mira las fotos, he colocado cuatro salidas de 5 voltios y dos de 12 voltios. Son dos conectores azules con tornillos y dos blancos con terminales para la salida de 5 voltios y 1 conector azul con tornillos y un blanco con terminales para la salida de 12 voltios.

Tiene como principal componente el regulador de 3 terminales de la serie LM y trabaja con cualquier transformador de unos 15 voltios CA o más. El transformador debe elegirse según la potencia necesaria en las salidas. Por ejemplo, estoy usando un transformador de 1 amperio, que sólo sirve para alimentar las plaquitas de Arduino y pequeños aparatos. En las situaciones más "intensas" no sobrepasaba ni los 500 miliamperios.








El disipador de calor debe recibir especial atención, pues en cargas más fuertes este pequeño bloque de aluminio que usted ve en las fotos se derrite, los reguladores se vuelven realmente muy calientes. Si usted necesita corrientes mayores de 1 amperio en las salidas debe colocar un disipador muy grande, y si es posible enfriarlo con un cooler del tipo usado en las computadoras.

Actualmente, en las tiendas de electrónica de mi ciudad, puedo encontrar fácilmente 3 tipos de reguladores de la serie LM:
LM317 - proporciona corrientes hasta 1,5 amperios;
LM350 - utilizado para corrientes hasta 3 amperios;
LM338 - corrientes hasta 5 amperios.
Y se ponen muy calientes con corrientes superiores a 1 amperio. ¡Tenga cuidado!
Y no piense que el LM338 va a calentar menos, ya que todos estos reguladores emiten la misma cantidad de calor!

Las bases de los dos reguladores deben quedar aisladas una de la otra, así que usé los aislantes de mica y los anillos de plástico para los tornillos, mire con atención en las fotos allí arriba. Estos componentes también se venden con aislamiento como en la abajo:


Incluso con los reguladores del tipo aislados (plástico) se hace necesaria la utilización de la mica o de la pasta térmica para ayudar en el paso del calor. La pasta térmica no sirve para aislar la base de los reguladores. También se pueden utilizar disipadores independientes para cada regulador.

Abajo el proyecto:


Los condensadores pueden tener tensiones de trabajo superiores a 25 voltios si se utiliza un transformador de 15 voltios, pero si el transformador tiene una tensión mayor se debe aumentar también la tensión de los condensadores. He colocado condensadores de 50 voltios en todo el circuito para utilizar transformadores de mayor tensión.

Los LEDs deben ser todos blancos (incolores), de 3 o 5 mm o smd.

Antes de la primera utilización, ajuste los trimpotes para que las tensiones de salida queden exactamente con 5 y 12 voltios.

Este es el archivo en formato jpg.
Y este en el formato ps.
Archivo para el PCB, el editor que utilizo para hacer las plaquitas, versión 20140316.
Archivo para el gschem versión 1.8.2 (g875406c).
El datasheet para el LM317.
El datasheet para el LM350.
El datasheet para el LM338.

En este dibujo están todos los componentes de la pcb:


Y aquí las pistas en archivos .ps, tanto del lado de la soldadura como del lado de los componentes:

- lado de los componentes (visión por el lado de los componentes);
- lado de la soldadura (visión por el lado de la soldadura).

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jueves, 21 de marzo de 2019

LED estroboscopio con el LM393


Primero la imagen del circuito en la placa de pruebas:


Y ahora las fotos de la plaquita, desde el principio de la construcción:




Me equivoqué con el orden de los LEDs, dibujé la placa para soldar todos en serie cuando en realidad deben ser colocados en paralelo. Sólo necesitaba girar uno por uno y conectarlos con un pequeño alambre para reparar el error. Nadie ve que ha sido alterado. Mira cómo se quedó después de la corrección:


Los componentes principales son un LM393 y dos transistores 2N2222, además de los LEDs, resistencias, trimpots y sólo un condensador. Aquí está el proyecto:


Descargar aquí el mismo archivo con el fondo blanco.

Creo que no es necesario escribir acerca del funcionamiento del aparato, toda la información que usted necesitará se encuentra en este sitio:
http://cappels.org/dproj/stroboscope/LED_stroboscope.html
Aquí todo el sitio en pdf.

Ahora otros proyectos similares y adelante también en pdf:
http://www.incb.com.mx/index.php/articulos/9-articulos-tecnicos-y-proyectos/3221-estrobo-fluorescente-art494s
http://www.danyk.cz/ledstr_en.html
http://www.edutek.ltd.uk/Circuit_Pages/LEDStrobe.html
http://www.tonyvanroon.com/oldwebsite/circ/ledstrobe.html
estrobo_fluorescente en pdf.
led_strobe_light en pdf.
led_strobe en pdf.
two_led_strob en pdf.

Este es el diseño original:


El archivo de la plaquita en el editor PCB versión 20140316.
Aquí tienes otros archivos y fotos, incluyendo las imágenes de la PCB, tanto del lado de la soldadura como del lado de los componentes.

Y aquí están todos los componentes en la pcb:


No ponga los LEDs para un brillo muy intenso, pueden estropearse.

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martes, 13 de noviembre de 2018

Voltímetro digital con ICL7107

A mí me gusta mucho este convertidor analógico digital ICL7107 porque es posible probar tensiones desde 1 milivoltios hasta cientos de voltios. El voltímetro que se describe aquí fue construido con dos escalas de medición, la primera de 0 voltios hasta 199,9 voltios y la segunda de 0 voltios hasta 19,99 voltios.

El consumo del aparato es muy bajo, ya que si se monta sin el LED incoloro (el LED consume 15mA) todo el conjunto va a consumir un máximo de 40mA en una alimentación de 5 voltios.


Las fotos del prototipo actual:




Importante: las configuraciones que estoy describiendo a continuación son las que tuvieron los mejores resultados, ya que probé todos los proyectos que están en las referencias.

Si usted es principiante, lea primero las explicaciones sobre el funcionamiento de un display LED de siete segmentos:

Otros proyectos similares que sirvieron como referencias:
https://www.electronica-pt.com/circuitos/en/power-supply/digital-voltmeter-for-power-supply
https://www.eleccircuit.com/digital-multimeter-circuit-using-icl7107/
http://8085projects.info/icl7107-based-digital-voltmeter-circuit-for-several-commonly-used-applications.html

A continuación, fotos de uno de los prototipos anterior:




En primer vamos a hablar de la fuente de alimentación:

En los prototipos más antiguos que fueron montados he tenido problemas con oscilaciones en el dígito de las unidades (display 4), pues si usted buscó videos de aparatos similares es posible observar este display oscilando, lo que no permite la correcta lectura de la tensión que se está probando. Después de casi haber desistido de usar el ICL7107 descubrí que las oscilaciones ocurrían debido a la fuente de alimentación. Usted puede incluso preguntarse: pero no es sólo utilizar un regulador de tipo 7805? La respuesta no es tan sencilla. Los reguladores del tipo 7800 producen interferencias cuando se calientan, y incluso en este aparato que tiene un consumo muy reducido el pequeño calentamiento que el regulador sufría era suficiente para causar las perturbaciones. Entonces, un buen día, en un foro que no recuerdo la dirección (en realidad ni recuerdo en qué año sucedió), una persona me habló del regulador LM317. Después de aquel día monté una fuente usando este regulador y todo funcionó muy bien.

El esquema para la fuente está abajo:


Los achivos del proyecto de la fuente de alimentacion:
Toda la información sobre el uso del LM317 se encuentra en el datasheet, es sólo buscar en Internet. No olvide montarlo en un pequeño disipador de calor y hacer el ajuste de la tensión en el trimpot (utilice uno del tipo multivoltas para dar mayor precisión en el ajuste). Prefiero usar siempre un trimpot para hacer un ajuste más exacto, pero es posible hacer los cálculos y usar solamente resistencias fijas (estudie el datasheet del componente o busque en el Internet).

Otra cosa importante para el montaje de la fuente es colocar un condensador de 100nF en paralelo con cada uno de los cuatro diodos que hacen la rectificación, mira en la foto abajo:


Sin dejar de hablar acerca de la fuente, utilice cualquier transformador con salida de 9V o más, pues el LM317 necesita una tensión de entrada 3V mayor que la tensión de salida. Entonces, después de la rectificación tendremos muchos voltios sobrantes para el LM317 trabajar tranquilo.

En este momento usted puede estar preguntándose: ¿puedo olvidar esa fuente y conectar directamente a la alimentación de 5V que tengo en la USB del ordenador? ¿Puedo conectar a la salida de 5V de la fuente del ordenador? ¿Puedo usar una fuente de teléfono móvil? Por supuesto, sí, pues lo peor que va a suceder es ver (como he dicho antes) el dígito de las unidades (display 4) oscilando todo el tiempo. Obviamente, si su objetivo es aprender y hacer pruebas no hay motivos para montar una fuente específica como esta.

Ahora vamos al proyecto del voltímetro:


A continuación todos los archivos originales:


Las siguientes explicaciones serán útiles si usted es principiante.

Los condensadores deben tener una tensión de trabajo de 10V o más.
Las resistencias son todas comunes y no es necesario utilizar componentes de precisión, incluso para los condensadores.
El condensador conectado al terminal 38 es del tipo cerámico, y todos los demás (con excepción de los electrolíticos) son de poliéster.
Los dos trimpotes pueden ser del tipo multivoltas, para dar mayor precisión en la calibración.
El interruptor S2 tiene la función de poner a prueba los displays, sólo esto y nada más.
El S1 sirve para hacer el cambio de la escala y para cambiar el punto decimal en los displays, pues este punto no es controlado por el ICL7107, es necesario por lo tanto hacer su control de forma manual.
Todos los componentes conectados entre los terminales 27 y 40 tienen su funcionamiento descrito en el datasheet, pero esta configuración que describí es la que me dio los mejores resultados, tanto en estabilidad y buena velocidad para las lecturas.

Mire las letras en el proyecto y lea los siguientes consejos:



A: Este es un pequeño inversor que utiliza el integrado 7660 para generar una tensión negativa, pues el ICL7107 necesita esta tensión en el terminal 26. Los dos condensadores de 10wF no están con los terminales invertidos, es así que deben quedarse. Si usted es principiante monte este inversor en un protoboard y pruebe su funcionamiento y también el consumo, el cual debe ser menor que 1mA.

B: Las resistencias de 120K, 10K y el trimpot de 10K forman la base para la escala de 19,99V. Sí, podría haber colocado sólo una resistencia de 130K y el trimpot, pero no he encontrado nada en este valor. La resistencia de 12K se utiliza en la escala de 199,9V.

C: Los terminales que van del 2 al 19 y del 22 al 25 están todos para el funcionamiento de los displays. No se preocupe, es sólo seguir las pistas y montar con cuidado que todo va a funcionar. Los displays son del tipo positivo común, es decir, todos los terminales positivos de todos los displays deben ser conectados en la alimentación positiva.

D: He colocado esta resistencia de 120 ohmios sólo para bajar un poco el brillo de los displays.

E: Esta resistencia sólo sirve para bajar el brillo de los puntos decimales.

F: He incluido estos componentes para mejorar el filtrado de la tensión que proviene de la fuente y matar cualquier posibilidad de fluctuaciones en las lecturas. Obviamente 1000wF es mucho, pero como el tamaño de este condensador es muy reducido en virtud de su tensión de funcionamiento de sólo 10V resolví dejarlo por allí mismo.

La calibración:

El primer ajuste se debe hacer en P1 con la escala en 199,9V. Haga esta calibración con la tensión más alta que usted tiene. He utilizado una fuente de alimentación variable con 30V al comienzo, y entonces baje la tensión hasta cero comprobando la precisión. Haga correcciones si es necesario.

El segundo ajuste es en el P2 con la escala en 19,99V. Pone una tensión de 19V cercana y luego disminuye a cero.

Si no tiene una fuente variable, utilice un multímetro comparando tensiones de fuentes de alimentación comunes, primero ajustando P1 en la escala de 199,9V y luego P2 en la escala de 19,99V.

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domingo, 30 de septiembre de 2018

Contador con sensor óptico reflexivo TCRT5000


Proyecto muy pequeño y que utiliza casi los mismos componentes y el mismo código del post anterior, la única diferencia es que en lugar de un interruptor de presión se utiliza el sensor óptico reflexivo TCRT5000. Observe en el video que es posible desmontar este sensor y colocar el diodo emisor delante del diodo receptor.

El proyecto:


Todavía es posible ajustar la intensidad de la emisión infrarroja, y esto puede ser útil cuando el objetivo está demasiado lejos del sensor. Cambie la resistencia de 330 ohmios por un trimpot de 500 ohmios en serie con otra resistencia de 100 ohmios. Mira el cambio en la imagen a continuación:


Los otros archivos:
La programación para el Arduino.
La programación para el Arduino (en pdf).
La programación para el Arduino (en png).
El proyecto para Fritzing.
Imagen del proyecto (en png).
El proyecto en pdf (mejor visualización).

Las referencias:
http://autocorerobotica.blog.br/aprenda-utilizar-o-sensor-optico-reflexivo-tcrt5000-com-arduino/
https://arduinobymyself.blogspot.com/2012/08/arduino-chave-optica.html
https://arduinobymyself.blogspot.com/2013/01/sensor-ir-projetos.html
https://www.arduinoecia.com.br/2014/09/contador-de-visitantes-ir-e-display-lcd.html
https://blog.zerokol.com/2012/11/tcrt5000-sensor-optico-reflexivo.html

Aquí todas las referencias en una carpeta.

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domingo, 16 de septiembre de 2018

Mini contador con Arduino, LCD y interruptor



Lista de componentes: Arduino UNO, LCD 16X2, interruptor de presión, trimpot de 10K, resistencia de 100 ohmios, resistencia de 10K, cables, protoboard y fuente de alimentación.

Aquí está el proyecto:


Y aquí lá programación:


Abajo todos los arquivos:
La programación para Arduino.
Imagen del código en formato png.
El proyecto en Fritzing.
Imagen del esquema del proyecto em formato png.

Las referencias:
http://blog.baudaeletronica.com.br/conhecendo-biblioteca-liquidcrystal/
https://portal.vidadesilicio.com.br/display-lcd-16x2-com-arduino/
https://rastating.github.io/toggling-the-backlight-of-hd44780-lcds-with-an-arduino-uno/

He grabado todas las referencias en esta carpeta.

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