Circuitos Analogos y Digitales

viernes, 17 de octubre de 2014

Reproduciendo notas por medio de Arduino

Objetivo

Se utilizara una pequeña bocina para reproducir notas musicales por medio de arduino.

Material:

Arduino
Bocina 1.5W 8ohms
resistencia 100ohms

Procedimiento

Se le conecta una resistencia de 100 ohms al pin 9 del arduino que sale conectada a la bocina y tambien la conectamos a tierra del arduino.

El código:

void setup() {

}

// funcion = tone(pin, frequency, duration)

void loop() {

// CANCION DE MARIO BROSS

//NOTA 01

noTone(9);

tone(9, 660, 100);

delay(75);

//NOTA 02

noTone(9);

tone(9, 660, 100);

delay(75);

//NOTA 03

noTone(9);

tone(9, 660, 100);

delay(150);

//NOTA 04

noTone(9);

tone(9, 660, 100);

delay(150);

//NOTA 05

noTone(9);

tone(9, 660, 100);

delay(50);

//NOTA 06

noTone(9);

tone(9, 770, 100);

delay(150);

//NOTA 07

noTone(9);

tone(9, 380, 100);

delay(275);

//NOTA 08

noTone(9);

tone(9, 510, 100);

delay(287);

//NOTA 09

noTone(9);

tone(9, 380, 100);

delay(225);

//NOTA 10

noTone(9);

tone(9, 320, 100);

delay(200);

//NOTA 11

noTone(9);

tone(9, 440, 100);

delay(250);

//NOTA 12

noTone(9);

tone(9, 480, 80);

delay(150);

//NOTA 13

noTone(9);

tone(9, 450, 100);

delay(165);

//NOTA 14

noTone(9);

tone(9, 430, 100);

delay(75);

//NOTA 15

noTone(9);

tone(9, 380, 100);

delay(150);

//NOTA 16

noTone(9);

tone(9, 660, 80);

delay(100);

//”””””””””””””’

//NOTA 17

noTone(9);

tone(9, 760, 50);

delay(100);

//”””””””””””””’

//NOTA 18

noTone(9);

tone(9, 860, 100);

delay(75);

//NOTA 19

noTone(9);

tone(9, 700, 80);

delay(150);

//NOTA 20

noTone(9);

tone(9, 760, 50);

delay(75);

//NOTA 21

noTone(9);

tone(9, 660, 80);

delay(175);

//NOTA 22

noTone(9);

tone(9, 520, 80);

delay(150);

//NOTA 23

noTone(9);

tone(9, 580, 80);

delay(75);

//NOTA 24

noTone(9);

tone(9, 480, 80);

delay(75);

//NOTA 25

noTone(9);

tone(9, 510, 100);

delay(175);

//NOTA 26

noTone(9);

tone(9, 380, 100);

delay(275);

//NOTA 27

noTone(9);

tone(9, 320, 100);

delay(200);

//NOTA 28

noTone(9);

tone(9, 440, 100);

delay(250);

//NOTA 29

noTone(9);

tone(9, 480, 80);

delay(150);

//NOTA 30

noTone(9);

tone(9, 450, 100);

delay(165);

//NOTA 31

noTone(9);

tone(9, 430, 100);

delay(75);

//NOTA 32

noTone(9);

tone(9, 380, 100);

delay(150);

//NOTA 33

noTone(9);

tone(9, 660, 80);

delay(100);

//NOTA 34

noTone(9);

tone(9, 760, 50);

delay(100);

noTone(9);

tone(9,860,100);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,700,80);

delay(150);

tone(9,760,50);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,660,80);

delay(175);

noTone(9);

tone(9,520,80);

delay(150);

noTone(9);

tone(9,580,80);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,480,80);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,500,100);

delay(250);

noTone(9);

tone(9,760,100);

delay(150);

noTone(9);

tone(9,720,100);

delay(50);

noTone(9);

tone(9,680,100);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,620,150);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,650,150);

delay(150);

noTone(9);

tone(9,380,100);

delay(150);

noTone(9);

tone(9,430,100);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,500,100);

delay(75);

noTone(9);

tone(9,430,100);

delay(150);

noTone(9);

tone(9,500,100);

delay(75);

noTone(9);

delay(50);tone(9,570,100);

delay(110);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,760,100);

delay(50);tone(9,720,100);

delay(75);tone(9,680,100);

delay(75);tone(9,620,150);

delay(150);tone(9,650,200);

delay(150);tone(9,1020,80);

delay(75);tone(9,1020,80);

delay(150);tone(9,380,100);

delay(150);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,760,100);

delay(50);tone(9,720,100);

delay(75);tone(9,680,100);

delay(75);tone(9,620,150);

delay(150);tone(9,650,150);

delay(150);tone(9,380,100);

delay(75);tone(9,430,100);

delay(75);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,430,100);

delay(75);tone(9,500,100);

delay(50);tone(9,570,100);

delay(110);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,760,100);

delay(50);tone(9,720,100);

delay(75);tone(9,680,100);

delay(75);tone(9,620,150);

delay(150);tone(9,650,200);

delay(150);tone(9,1020,80);

delay(75);tone(9,1020,80);

delay(150);tone(9,380,100);

delay(150);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,760,100);

delay(50);tone(9,720,100);

delay(75);tone(9,680,100);

delay(75);tone(9,620,150);

delay(150);tone(9,650,150);

delay(150);tone(9,380,100);

delay(75);tone(9,430,100);

delay(75);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,430,100);

delay(75);tone(9,500,100);

delay(50);tone(9,570,100);

delay(210);tone(9,585,100);

delay(275);tone(9,550,100);

delay(210);tone(9,500,100);

delay(180);tone(9,380,100);

delay(150);tone(9,500,100);

delay(75);tone(9,500,100);

delay(150);tone(9,500,60);

delay(75);tone(9,500,80);

delay(150);tone(9,500,60);

delay(175);tone(9,500,80);

delay(75);tone(9,580,80);

delay(175);tone(9,660,80);

delay(75);tone(9,500,80);

delay(150);tone(9,430,80);

delay(75);tone(9,380,80);

delay(300);tone(9,500,60);

delay(75);tone(9,500,80);

delay(150);tone(9,500,60);

delay(175);tone(9,500,80);

delay(75);tone(9,580,80);

delay(75);tone(9,660,80);

delay(225);tone(9,870,80);

delay(162);tone(9,760,80);

delay(300);tone(9,500,60);

delay(75);tone(9,500,80);

delay(150);tone(9,500,60);

delay(175);tone(9,500,80);

delay(75);tone(9,580,80);

delay(175);tone(9,660,80);

delay(75);tone(9,500,80);

delay(150);tone(9,430,80);

delay(75);tone(9,380,80);

delay(300);tone(9,660,100);

delay(75);tone(9,660,100);

delay(150);tone(9,660,100);

delay(150);tone(9,510,100);

delay(50);tone(9,660,100);

delay(150);tone(9,770,100);

delay(225);tone(9,380,100);

delay(1000);

tone(9,440,200);

delay(200);

tone(9,440,400);

delay(200);

delay(5000);

}

Gonna Fly now

#include "pitches.h"

int melody[] = {

NOTE_E4, NOTE_G4 ,NOTE_A4, NOTE_A4, NOTE_B4,NOTE_E4,

NOTE_E4, NOTE_G4 ,NOTE_A4, NOTE_A4, NOTE_B4,NOTE_E4

};

//notes, a space represents a rest

int noteDurations[] = {

8, 4, 1, 8,4,1,

8, 4, 1, 8,4,1

};

void setup()

{

}

void loop()

{// iterate over the notes of the melody:

for (int thisNote = 0; thisNote < 20; thisNote++) {

// to calculate the note duration, take one second

// divided by the note type.

//e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.

int noteDuration = 1000/noteDurations[thisNote];

tone(8, melody[thisNote],noteDuration);

// to distinguish the notes, set a minimum time between them.

// the note's duration + 30% seems to work well:

int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;

delay(pauseBetweenNotes);

// stop the tone playing:

}

Pitchies.h

/*************************************************

* Public Constants

*************************************************/

#define NOTE_B0 31

#define NOTE_C1 33

#define NOTE_CS1 35

#define NOTE_D1 37

#define NOTE_DS1 39

#define NOTE_E1 41

#define NOTE_F1 44

#define NOTE_FS1 46

#define NOTE_G1 49

#define NOTE_GS1 52

#define NOTE_A1 55

#define NOTE_AS1 58

#define NOTE_B1 62

#define NOTE_C2 65

#define NOTE_CS2 69

#define NOTE_D2 73

#define NOTE_DS2 78

#define NOTE_E2 82

#define NOTE_F2 87

#define NOTE_FS2 93

#define NOTE_G2 98

#define NOTE_GS2 104

#define NOTE_A2 110

#define NOTE_AS2 117

#define NOTE_B2 123

#define NOTE_C3 131

#define NOTE_CS3 139

#define NOTE_D3 147

#define NOTE_DS3 156

#define NOTE_E3 165

#define NOTE_F3 175

#define NOTE_FS3 185

#define NOTE_G3 196

#define NOTE_GS3 208

#define NOTE_A3 220

#define NOTE_AS3 233

#define NOTE_B3 247

#define NOTE_C4 262

#define NOTE_CS4 277

#define NOTE_D4 294

#define NOTE_DS4 311

#define NOTE_E4 330

#define NOTE_F4 349

#define NOTE_FS4 370

#define NOTE_G4 392

#define NOTE_GS4 415

#define NOTE_A4 440

#define NOTE_AS4 466

#define NOTE_B4 494

#define NOTE_C5 523

#define NOTE_CS5 554

#define NOTE_D5 587

#define NOTE_DS5 622

#define NOTE_E5 659

#define NOTE_F5 698

#define NOTE_FS5 740

#define NOTE_G5 784

#define NOTE_GS5 831

#define NOTE_A5 880

#define NOTE_AS5 932

#define NOTE_B5 988

#define NOTE_C6 1047

#define NOTE_CS6 1109

#define NOTE_D6 1175

#define NOTE_DS6 1245

#define NOTE_E6 1319

#define NOTE_F6 1397

#define NOTE_FS6 1480

#define NOTE_G6 1568

#define NOTE_GS6 1661

#define NOTE_A6 1760

#define NOTE_AS6 1865

#define NOTE_B6 1976

#define NOTE_C7 2093

#define NOTE_CS7 2217

#define NOTE_D7 2349

#define NOTE_DS7 2489

#define NOTE_E7 2637

#define NOTE_F7 2794

#define NOTE_FS7 2960

#define NOTE_G7 3136

#define NOTE_GS7 3322

#define NOTE_A7 3520

#define NOTE_AS7 3729

#define NOTE_B7 3951

#define NOTE_C8 4186

#define NOTE_CS8 4435

#define NOTE_D8 4699

#define NOTE_DS8 4978

El resultado:

Encendido de 3 focos con Arduino.

Introducción

No se entrara en muchas descripciones dado que ya se dieron las explicaciones necesarias sobre los componentes en la entrada anterior. Solo que ahora aumentara la cantidad de material y unas cuantas mas lineas en la programación.

Material:

3 relevadores de 5V
3 transistores 2n222
3 diodos 1n4004
3 focos
Extensiones
3 rosetas

Sin seguridad....

Procedimiento

Se hace el circuito que es el mismo de la entrada anterior solo que copiado 3 veces mas. La única diferencia es que el contacto superior del relevador (el que esta en medio de los pines de la bobina) ira a la parte de voltaje del proto y donde tendrá el otro cable de la serie de los focos mientras que los otros cables irán al otro contacto.

Un solo cable de la extensión pasa por las 3 rosetas y el final del tramo se conectara a la parte de voltaje del proto junto con los contactos en común de los relevadores.

Estos 3 cables se conectaran a los contactos normalmente cerrados de los relevadores.

Aquí se muestran todas las conexiones, los cables que salen de la base de los transistores van hacia los pines 2,3,4 del arduino. También se aprecia como salen del contacto en comun del relevador los jumpers hacia el lado del voltaje del protoboard junto con el final del tramo del cable que sale de los focos.

El codigo:

int led1 = 2;

int led2= 3;

int led3 = 4;

void setup() {

pinMode(led1, OUTPUT);

pinMode(led2, OUTPUT);

pinMode(led3, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(2, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(2, LOW);

delay(1000);

digitalWrite(3, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(3, LOW);

delay(1000);

digitalWrite(4, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(4, LOW);

delay(1000);

}

Un vídeo:

El relevador, el diodo y el transistor. Encendido de un foco con arduino.

Introduccion

En esta practica aprenderemos el uso que se le puede dar a un relevador y otros componentes para la seguridad de un circuito. Usaremos tambien un diodo 1n4004 y un transistor 2n222.

Nuestro objetivo es encender un foco por medio de arduino y poder tener control sobre su encendido y apagado, esto se podrá ver en la programación mas a fondo.

Relevador de 5volts RAS-0510

Nos sirve para controlar corriente alterna. Es como un interruptor convencional para apagar o encender un foco, pero el relevador nos permite controlar esto de forma electrica por medio de una bobina. La bobina genera un campo electromagnetico que atrae el contacto de nuestro relevador cuando se energiza. Es un relevador de un polo y dos tiros una de las configuraciones mas convencionales.

Transistor 2n222

El transistor es un switch o un amplificador de corriente. Tiene 3 patitas que son el conector, el emisor y el conector. Donde el emisor va a tierra, la base va al arduino, y el colector a la bobina. Este nos servira cuando la corriente sean de unos cientos de mil amperes.

Diodo 1n4004

Un rectificador de silicio de 1 amperio y 400 V se usara para seguridad de nuestro arduino para no quemar los demas componentes. Tiene polaridad pues permite el flujo de corriente en una sola direccion. Donde se puede pasar corriente es el anodo y donde no se puede se le llama catodo.

Otros materiales:

1 socket
Una extension
Jumpers
Arduino

Procedimiento

Empece conectando el transistor de la forma que viene en la imagen superior para despues hacer las conexiones correctas entre el arduino y la bobina.

Aqui ya se puede apreciar que hice las conexiones necesarias y el socket del foco que use.

Se hacen todas las conexiones necesarias.

Donde es importante decir que el conector del transistor ira a una de la bobina del relevador y la otra ira a voltaje del proto, mientras que dos de los contactos se conectaran a los cables del foco. El emisor del transistor ira a tierra y la base se conectara al pin 2 del arduino. Mientras que el diodo ira a voltaje.

Las conexiones a fondo.

Ya todo esta listo.

El codigo:

void setup() {

pinMode(2, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(2, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(2, LOW);

delay(1000);

}

Un video:

sábado, 23 de agosto de 2014

¿Como proteger un circuito?

¿Cómo proteger un circuito?

En muchos equipos electrónicos existen circuitos encargados de proteger etapas que contienen componentes más costosos y que hacen parte de circuitos vitales para el funcionamiento del equipo correctamente. Sin estas protecciones los circuitos serian bastante vulnerables ante una falla repentina o incremento de la red eléctrica local.

Por esta razón es indispensable conocer qué tipo de protecciones podemos utilizar. Existen diversas formas de proteger un circuito electrónico.

Sistemas simples de proteccion:

Fusible

Es el componente mas utilizado para la proteccion en los equipos electronicos. Los mas comunes son los encapsulados en vidrio en donde internamente se coloca un hilo conductor termico el cual se destruye cuando se sobrepasa el limite de corriente que puede soportar.

Varistor

Es utilizado para evitar picos de voltaje momentaneos o transientes. Estos picos de voltaje son muy altos y duran muy poco (hasta nanosegundos) pero esto es suficiente para causar daños a los circuitos. Entonces lo que el varistor hace es enviar el voltaje hacia tierra y cuando los transientes superan los limites electricos del varistor, este entra en cort y quemara rapidamente el fusible, evitando daños mayores a los circuitos.

Diodo Zener y de Avanlancha

El Diodo Zener hace que en una linea de voltaje DC, si se desea que el voltaje no sobrepase 5.1 voltios, debemos utilizar un diodo de este valor. Este diodo se utiliza para proteger las entradas de circuitos digitales que no deban superar este voltaje. Tambien una vez sobrepasado su valor nominal de voltaje este conducira el voltaje del catodo hacia el anodo, esta es la caracteristica de voltaje de ruptura.

El Diodo Avalancha es utilizado en lineas que manejan voltajes mas altos y de mayor corriente. En una falla, el diodo avalancha entra en conduccion inversay deriva el voltaje excesivo a tierra.

Sistemas avanzados de proteccion:

Circuitos detector de sobre corriente (OCP):

Este circuito tiene como función determinar en que momento se supera un valor establec

de corriente. Cuando esto sucede el valor de voltaje resultante, se aplica a la entrada de un circuito integrado, el cual desactivara la alimentación principal del equipo para evitar daños posteriores.

La sigla OCP proviene del ingles Over Current Protection o en español protección contra sobre corriente. Usualmente se utiliza una resistencia de bajo valor o la suma de varias de ellas, con el fin de provocar una caída de voltaje, el cual es proporcional a la corriente que circula por el circuito, tal como se puede ver en la siguiente imagen.

Funcionamiento: La resistencia FR1 sensa la caída de voltaje debido al paso de la corriente por ella. Este voltaje es llevado a la base del transistor PNP Q403 por medio de la resistencia R407 y filtrado por el condensador C409 encendiendo al transistor. La salida del circuito será por medio de R408 y R09, el voltaje saliente se utiliza para encender un segundo transistor ahora del tipo NPN o bien llevar el voltaje directamente a la entrada de un circuito integrado, para que este detecte el error y apague el equipo.

Circuito detector de sobrevoltaje (OVP).

Su función es la de detectar un aumento en el voltaje nominal de un circuito con el fin de evitar su destrucción. La sigla OVP proviene del ingles Over voltage Protection o en español protección por sobrevoltaje, veamos un ejemplo en la siguiente imagen.

Funcionamiento: Básicamente se trata de fijar un voltaje de referencia que puede ser un porcentaje del voltaje del que no se quiere superar. Para esto se suele utilizar un amplificador operacional, que puede ser individual o también puede hacer parte de un circuito integrado que contiene otras funciones, como el caso de los circuitos integrados conmutadores de las fuentes de alimentación en aparatos comerciales.

Fijado el voltaje de referencia se debe tomar otra muestra del mismo voltaje, el cual ingresara por la segunda entrada del amplificador operacional, si este voltaje es mayor que el voltaje de referencia, entonces la salida pasara a un estado alto de lo contrario quedara en estado bajo, e inclusive proveer un voltaje negativo. Esta situación es interpretada por un microprocesador o similar para tomar la decisión de apagar el equipo electrónico.

Proteccion contra bajo voltaje (UVP):

Esta protección consiste en detectar cuando un voltaje se encuentra por debajo de un cierto valor de referencia, con lo cual se activa o desactiva algún otro circuito. UVP proviene de la sigla en ingles Under voltage Protection o en español Protección contra bajo voltaje, para comprender su funcionamiento veamos la siguiente imagen.

Funcionamiento: Cuando el voltaje es mayor a 12v, el diodo Zener de 10v conduce por voltaje de ruptura, colocando en la base del transistor PNP un voltaje fijado por el resistor variable. El transistor se apaga y a su vez mantiene sin alimentación al diodo LED, cuando el voltaje disminuye por debajo de 10v, el voltaje en la base desaparece y el transistor se enciende alimentando al diodo LED con lo cual este brillara.

Además de servir de protección, también se utiliza como indicador de batería baja por ejemplo.

Fusible programable:

Este es uno de los circuitos de protección más sofisticados que existen en el momento, son ampliamente utilizados en la electrónica de los automóviles y equipos industriales. Un ejemplo de este componente es el circuito integrado NIS5112 de ON Semiconductor.

Funcionamiento: El circuito integrado NIS5112 posee una entrada de voltaje que en este caso es el pin 8, su salida es por el pin 7 en donde se conecta la carga previamente filtrado por C5 Y C6. Entre los pines 4, 5, 6, 7 se encuentra la red resistiva que fija la corriente máxima que proveerá el circuito antes de cortar su salida, debido a una sobrecarga. Para calcular el valor de la red resistiva, el fabricante provee una tabla con una curva de respuesta en base a los valores de las resistencias utilizadas.