UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL SEDE SANTO DOMINGO FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERIA E INDUSTRIAS
Ing. Electromecánica Tema: Cubo LED 4x4x4
Integrantes: Bryan Guevara Ricardo Tierra Giovanni Jami
Asignatura: Electrónica Básica
Tutor: Ing. Henry Iza
Marzo 2018.
1. Tema Cubo LED 4x4x4
2. Objetivos
Objetivo general Conocer el funcionamiento de los elementos estudiados en clase en base a la l a practica por medio de la elaboración de un cubo led
Objetivos específicos
Construir un cubo led con los instrumentos electrónico
Realizar bien la programación del cubo mediante el programa Arduino
3. Materiales
Madera con nueve agujeres
64 led azul
Placa Arduino mega 2560
Varios cables para Arduino
16 resistencias de 220
4 resistencias de 10k
4 transistores 2n2222a
2 protoboards
4. Fundamento Teórico *Diodo LED (Light Emitting Diode) Función
Los diodos LED emiten luz cuando una pequeña corriente eléctrica pasa a través de ellos.
Conexión y soldadura
Los LED deben conectarse de una forma correcta, el diagrama muestra que a es el ánodo (+) y k es el cátodo (-). El cátodo es el terminal más corto y puede tener una parte plana sobre el cuerpo del LED. Al observar el interior del LED, el cátodo suele ser más grande y tiene forma triangular. Los LED pueden ser dañados por calor cuando son soldados a una placa, pero el riesgo es pequeño al menos que tú estés muy lento. Ninguna precaución especial es necesario tomar al soldar la mayoría de los LED.
Cómo probar un LED
Nunca conectar un LED directamente a una batería o fuente de de alimentación. alimentación. Será Será destruido casi al instante porque el exceso de corriente que pase a través de él lo quemará. Los LED deben ir siempre acompañados por una resistencia en serie para limitar la corriente a un valor seguro, con el propósito de probarlo rápidamente, una resistencia de 1 kΩ es suficiente para la
mayoría de los LED si lo vas a alimentar con una fuente de 12 V o menos.
*Arduino Es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.
¿Para qué sirve Arduino?
Arduino se puede utilizar para desarrollar elementos autónomos, conectándose a dispositivos e interactuar tanto con el hardware como con el software. Nos sirve tanto para controlar un elemento, pongamos por ejemplo un motor que nos suba o baje una persiana basada en la luz existente es una habitación, gracias a un sensor de luz conectado al Arduino, o bien para leer la información de una fuente, como puede ser un teclado, y convertir la información en una acción como puede ser encender una luz y pasar por un display lo tecleado.
*Transistor Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión actuando como un interruptor o amplificador para señales electrónicas. Es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.
Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color, etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas debido al gran consumo que tenían. Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones: - 1. Deja pasar o corta señales s eñales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor. Abre o cierra para cortar o dejar pasar la corriente por el circuito. - 2. Funciona como un elemento Amplificador de señales. Le llega una señal pequeña que se convierte en una grande.
*Resistencias Una resistencia es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor, también establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos (Ley de Ohm). Su principal utilidad es la de realizar caídas de tensión a la hora de conectar otro tipo de componentes electrónicos
*Protoboard Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.
Estructura del protoboard Básicamente un protoboard se divide en tres regiones: A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.
B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí. C) Pistas: Las pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.
5. Aplicación: La aplicación del cubo led por medio del arduino nos permite programar el cubo para que funcione o encienda de la manera que queramos según el número binario esta práctica nos permite programar pantallas led o cualquier cosa como los focos de navidad. ¿Qué es un micro controlador? Se trata de una plataforma de hardware libre. li bre. Cuenta con un circuito integrado mediante el cual se pueden grabar instrucciones. A su vez, estas instrucciones se escriben usando un lenguaje de programación que permite al usuario establecer programas que interactúan con circuitos electrónicos. El arduino es una placa que tiene todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un micro controlador. Es decir, es una placa impresa con los componentes necesarios para que funcione el micro controlador y su comunicación comunicación con un ordenador a través de la comunicación serial.
Cuenta con una interfaz de entrada. Esta puede estar directamente unida a los periféricos, o conectarse conectarse a ellos a través de puertos. puertos.
La interfaz de entrada tiene como objetivo trasladar la información al micro controlador. El micro mi cro controlador es la pieza que se encarga de procesar esos datos. Además, varía dependiendo de las necesidades del proyecto en el que se desee usar la placa, y existe existe una gran variedad de fabricantes fabricantes y versiones versiones disponibles.
También cuenta con interfaz de salida. Este se encarga de llevar la información procesada a los periféricos autorizados autorizados de hacer el uso final final de esos datos. datos. En algunos casos puede tratarse de otra placa en la que se centraliza y procesa la información de forma totalmente renovada, o sencillamente, puede ser una pantalla o un altavoz encargado de mostrar la versión final de los datos.
6. Desarrollo Desarrollo del proyecto 1. Creación del circuito con la ayuda de una tabla, la cual será agujereada
2. Colocar los leds dentro de forma que queden los cátodos (patilla más corta) hacia adentro del cubo doblamos y conectamos los cátodos de los leds para que quede un “cátodo común” para todos los leds.
3. Soldamos los cátodos, retiramos la estructura que queda, y realizamos el mismo paso 4 veces, veces, para obtener obtener 4 estructuras de 16 leds conectados conectados por sus cátodos. cátodos.
4. Una vez que tengamos las estructuras de los leds soldamos los ánodos de los leds esta vez, repitiendo el paso para la última estructura y finalizando el cubo
5. Ponemos el cubo en el protoboard y las 16 resistencias de 220 a un lado de la protoboard y al al otro los 4 transistores, frente frente a ellos las 4 resistencias resistencias de 10k
6. Colocamos los cables entres columnas-resistencias, transistores-niveles y transistor-negativo protoboard, posterior a ello unimos al Arduino con las resistencias.
7. Cargamos el código al Arduino para que se genere el efecto de las luces
Diagrama de Procesos
Compra de materiales
•
1 hora
Creacion de circuito en tabla
•
30 mnts
Colocacion de leds
•
10mnts
Soldadura de leds
•
45mnts
Cubo, resistencias y transisotres en protoboar
30mnts
•
Poner cables entre elementos
20mnts
•
Progamacion arduino
40mnts
•
Programacion:
Programación en Arduino
Simulación en proteus
7. Costo de proyecto N°
Material
Costo
Costo total ($)
unitario ($) 1
Madera
con 3.00
3.00
nueve agujeres
1
Placa Arduino 25.00
25.00
mega 2560
4
4 resistencias 0.10
0.40
de 10k
-
Varios cables 5.00
5.00
para Arduino
16
resistencias de 0.10
1.60
220
4
transistores
0.90
3.60
2n2222a
2
Protoboards
6.00
12.00
64
leds
0.25
16.25
Total
------------------ -----------------
66.85
8. Conclusiones
A partir de los conocimientos básicos y con ayuda de tutoriales logramos armar el circuito para que funcione el cubo led por medio de una programación básica en Arduino, demostrando que su construcción no es algo complejo.
Se logró comprender mediante práctica el funcionamiento de los dispositivos electrónicos estudiados en clase, siendo este proyecto una herramienta didáctica para la enseñanza enseñanza
El cubo led posee muchas aplicaciones y con un buen diseño podría este generar buenos ingresos ingresos al meterlo al mercado mercado
9. Recomendaciones
Tener cuidado al momento de soldar los cátodos y ánodos con el cautín ya que se podría ocasionar ocasionar leves quemaduras quemaduras
Verificar el voltaje con el que se enciende los leds para dimensionar una resistencia y de esta forma evitaremos que se quemen los leds.
Conectar bien los cables tomando en cuenta el plano de conexión establecida de no ser así los leds no funcionaran
Buscar un código de acorde a las necesidades que se tenga.
10. Bibliografía
ROBERT L.BOYLESTAD LOUIS NASHELSKY, Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos, Decima Edición,
PEARSON
EDUCACIÓN, México, 2009
Crespo, J. (2016). Aprendiendo Arduino. Obtenido de: https://aprendiendoarduino.wordpress https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/09/25/que-e .com/2016/09/25/que-es-arduino/ s-arduino/
Área tecnología (s.f). Transistor. Obtenido de: http://www.areatecnologia.com/TUTORIAL http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL%20TRANSIST ES/EL%20TRANSISTOR.htm OR.htm
TELECTRONICA (2016). ¿Qué es protoboard? Obtenido de: https://tuelectronica.es/que-es-la-protoboard/
Espinoza, A (19 de febrero). Youtube, Muy fácil de hacer. Obtenido de: https://www.youtube.com/watch?v=rw2tA0LZgwY
