DETECTOR INFRARROJO DE PROXIMIDAD 1. OBJETIVO. Obtener un detector de proximidad con emisor y receptor de infrarrojo utilizando como elemento principal el NE555 2. CIRCUITO. 2.1. MATERIALES 1 resistencia de 1K 1 resistencia de 1K 1 resistencia de 1K 1 resistencia de 1K 1 resistencia de 1K 1 capacitor de 4.7u 1 capacitor de 4.7u 1 capacitor de 4.7u 2 IC 555 1 LED infrarrojo 1 fototransistor 1 transistor 2N3906 2.2. TEORIA DE RESPALDO
IC 555. El temporizador 555 es uno de los circuitos integrados más populares y versátiles jamás producidos. producidos. En el se incluyen 23 transistores, transistores, 2diodos y 16 resistores resistores en un solo dispositivo de estado sólido, empacado en un dual-in-line (DIP) de 8 pines. El CI 555 tiene dos modos principales de operación: Modo monoastable. En este modo el CI 555 funciona como un dispositivo de un disparo. Entre otras aplicaciones existen temporizadores, detección de ausencia de pulso, Interruptores libres de rebotes, interruptores de tacto, etc. Modo astable. El CI 555 puede operar como un oscilador. Sus aplicaciones incluyen destelladores de LEDs y lámparas, generadores de pulsos, relojes lógicos, generadores de tonos, alarmas de seguridad, etc Temporizador Monostable: Esta parte del sistema es un clásico circuito vibrador monostable casi directamente extraído del manual del chip 555, nada fuera de lo usual. Para quienes no estén familiarizados con circuitos monostables, la explicación más simple de su funcionamiento es la siguiente: Al proveer un flanco de bajada o pulso corto negativo a la entrada de disparo (Pin 2), el 555 pone en nivel alto su salida (Pin 3) por un tiempo cuyo valor está determinado por el tiempo de carga del capacitor C1 a través de la resistencia R1; en otras palabras, la duración del pulso de salida depende de los valores de ambos componentes. C2 tiene el propósito de prevenir disparos en falso y su valor está recomendado directamente por el manual.
El tiempo de duración del pulso está dado por la fórmula:
t = 1.1R1 x C1
Diodo LED
Un diodo es un dispositivo electrónico provisto de dos electrodos, cátodo y ánodo, que tiene la propiedad de ser conductor en el sentido cátodo-ánodo, pero no en el inverso. El LED (del inglés Light EDiode), es un diodo capaz de emitir luz al ser polarizado en el sentido directo. Produce una luz monocromática, tiene un bajo consumo y es muy empleado como elemento de señalización en aparatos y circuitos electrónicos.
El LED debe conectarse siempre respetando su polaridad, de lo contrario, no se ilumina. Dado que el LED es muy pequeño, se señalan el ánodo y el cátodo por la longitud de las patas.
La pata larga (A) corresponde al ánodo al que se conecta el polo (+) y la pata corta (C) corresponde al cátodo al que se conecta el polo (-). Los colores de las cápsulas del LED pueden ser: rojo, amarillo o verde y los diámetros más usuales son 5 y 3 mm. LED de infrarrojos (IRLED)
El diodo IRLED (del inglés lnfrared Light Emitting Diode), es un emisor de rayos infrarrojos que son una radiación electromagnética situada en el espectro electromagnético, en el intervalo que va desde la luz visible a las microondas.
Estos diodos se diferencian de los LED por el color de la cápsula que los envuelve que es de color azul o gris. El diámetro de ésta es generalmente de 5 mm.
Los rayos infrarrojos se caracterizan por ser portadores de calor radiante. Estos rayos son producidos en mayor o menor intensidad por cualquier objeto a temperatura superior al cero absoluto. Fototransistor
El fototransistor es un fotodetector que trabaja como un transistor clásico, pero normalmente no tiene conexión base.
En estos transistores la base está reemplazada por un cristal fotosensible que cuando recibe luz, produce una corriente y desbloquea el transistor. En el fototransistor la corriente circula sólo en un sentido y el bloqueo del transistor depende de la luz; cuanta más luz hay más conduce. El principio del fototransistor es aparentemente el mismo que el del transistor clásico. Pero si observamos el componente se ve que sólo posee dos patas, un emisor y un colector, pero le falta la base. La base de hecho es sustituida por una capa de silicio fotosensible. Si esta capa está iluminada aparece en la base una corriente que crece con la luz, lo que pone en marcha al transistor. El fototransistor reacciona con la luz visible y también con los rayos infrarrojos que son invisibles. Para distinguirlo del LED su cápsula es transparente. En el fototransistor, al igual que en los LED, la polaridad viene dada por la longitud de sus patas pero con una diferencia muy importante; en el fototransistor la pata larga es el negativo (-), al revés que en los LED, que es el positivo (+). Sensores reflexivos
Este tipo de sensor presenta una cara frontal en la que encontramos tanto al LED como al fototransistor. Debido a esta configuración el sistema tiene que medir la radiación proveniente del reflejo de la luz emitida por el LED. Se tiene que tener presente que esta configuración es sensible a la luma del ambiente perjudicando las medidas, pueden dar lugar a errores, es necesario la incorporación de circuitos de filtrado en términos de longitud de onda, así pues será importante que trabajen en ambientes de luz controlada. Otro aspecto a tener en cuenta es el coeficiente de reflectividad sensor será diferente según el tipo de superficie del objeto, el funcionamiento del ¿Qué aplicaciones tiene un sensor Infrarrojo?
Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.
Este componente puede tener la apariencia de un LED normal, la diferencia radica en que la luz emitida por el no es visible para el ojo humano, únicamente puede ser percibida por otros dispositivos electrónicos. 2.3. DIAGRAMA CIRCUITAL
2.4. FUNCIONAMIENTO
Generamos una ráfaga de pulsos de alta intensidad con el LM555 a baja frecuencia y los transmitimos por el led de chorro infrarrojo. Generamos una ráfaga de pulsos de alta intensidad con el LM555 a baja frecuencia y los transmitimos por el led de chorro infrarrojo. Luego los recibimos en un fototransistor colocado de tal manera que solo los reciba cuando un objeto refleje los pulsos. Luego procesamos esa señal para poder utilizarla en el encendido-apagado de nuestros aparatos. Para ello colocamos un fototransistor de tal manera que cuando haya una superficie que refleje los pulsos, bien sea una mano, un objeto cualquiera, a una distancia de unos 10 cm, este los pueda recibir y enviar a un amplificador de corriente, en este caso un par de transistores en configuración darlington. Cuando esta débil señal alcanza una intensidad suficiente, debido a que se acercó un objeto, entonces logra disparar un temporizador de unos 10 segundos construido con un LM555. Luego colocamos una interfase a transistor para alimentar un relé de 6 V 5 PINES, el cual nos servirá para controlar el aparato que queramos.
Para el cometido insertamos una tercera etapa el circuito.
Esta fase nos permite conectar a la anterior disposición circuital una alarma de timbre, un foco, etc. Al enviar la señal del pin 3 de LM555 y al quitársela, es decir cuando el fototransistor recibe o no señal del emisor; el relee conmuta dando paso a las múltiples aplicaciones de este circuito 3. APLICACIONES Y CONCLUSIONES
Para esta disposición circuital con 2 IC LM555 en modo monoastable, existen múltiples aplicaciones como ser: Alarma de seguridad antirrobos instalado en puertas y ventanas. Detector de cualquier objeto que pase por en medio de la señal transmitida del led infrarrojo al fototransistor Sensor infrarrojo de bandas transportadoras y objetos similares, con una señal de tensión suficiente para activar otro dispositivo.
DETECTOR DE HUMEDAD 4. OBJETIVO.
Aplicar el IC LM555 en otro detector de gran utilidad como interfaz entre sistemas biológicos y respuestas eléctricas 5. CIRCUITO. 5.1. MATERIALES 3 resistencia de 1K 2 resistencia de 10K 1 diodo 1N4148 1 diodo 1N4007 1 capacitor de 10u 1 IC 555 1 relee 6V 5 pines 1 transistor 2N3904
5.2. TEORIA DE RESPALDO IC 555. El temporizador 555 es uno de los circuitos integrados más populares y versátiles jamás producidos. En el se incluyen 23 transistores, 2diodos y 16 resistores en un solo dispositivo de estado sólido, empacado en un dual-in-line (DIP) de 8 pines. El CI 555 tiene dos modos principales de operación: Modo monoastable. En este modo el CI 555 funciona como un dispositivo de un disparo. Entre otras aplicaciones existen temporizadores, detección de ausencia de pulso, Interruptores libres de rebotes, interruptores de tacto, etc. Modo astable. El CI 555 puede operar como un oscilador. Sus aplicaciones incluyen destelladores de LEDs y lámparas, generadores de pulsos, relojes lógicos, generadores de tonos, alarmas de seguridad, etc Temporizador Monostable: Esta parte del sistema es un clásico circuito vibrador monostable casi directamente extraído del manual del chip 555, nada fuera de lo usual. Para quienes no estén familiarizados con circuitos monostables, la explicación más simple de su funcionamiento es la siguiente: Al proveer un flanco de bajada o pulso corto negativo a la entrada de disparo (Pin 2), el 555 pone en nivel alto su salida (Pin 3) por un tiempo cuyo valor está determinado por el tiempo de carga del capacitor C1 a través de la resistencia R1; en otras palabras, la duración del pulso de salida depende de los valores de ambos componentes. C2 tiene el propósito de prevenir disparos en falso y su valor está recomendado directamente por el manual.
El tiempo de duración del pulso está dado por la fórmula:
t = 1.1R1 x C1
5.3. DIAGRAMA CIRCUITAL
5.4. FUNCIONAMIENTO
Abrimos la línea que conduce entre el pin 7 y 6 que está conectada al pin de disparo. Al quedar en el aire la línea ve una alta resistencia, la cual es la del aire y por tanto quedará encendido un led al azar. Bajamos esta resistencia con un material húmedo, el cual tendrá en paralelo la resistencia del aire con la del material huimedo, este material puede ser arena, la piel o el que sea. Al ocurrir esta disminución en la resistencia, se logra poner a oscilar el LM555 y se puede visualizar en los diodos led verde y rojo. La velocidad de oscilación será proprocional al grado de humedad del material a medir, es decir cuanto más húmedo, mas rápido será la oscilación. Luego amplificamos esta señal y colocamoa en la salida un releé para aplicar este circuito al control real de aparatos los cuales pueden manejarse a un voltaje diferente al de la tarjeta,el cual es 6 VDC. 6. APLICACIONES Y CONCLUSIONES
El detector de humedad es uno de los circuitos de mayor aplicación en el automatismo electrónico.
Tiene mucha utilidad en el sector agropecuario; además nos sirve en nuestros experimentos caseros para varias aplicaciones como detector de mentiras y similares. Cumpliendo su misión, el detector de humedad y de acuerdo a su sensibilidad puede ser instalado con las puntas de prueba en cualquier superficie que deseamos controlar, ya sea habitaciones, depósitos, domicilios edificios, etc. Ya que el circuito armado si funciona su aviso a la transmisión o a la falta de transmisión es momentánea; puede ser por la alarma de timbre o prueba de luz, cualesquiera el cometido que fue encomendado se logra a través del relee
