18.-INTERRUPTOR

Informe de Práctica: Interruptor Activado por sonido

INTERRUPTOR ACTIVADO POR SONIDO Gino Raúl Tarco Guamushig e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

Gabriela Giovanna Tibanquiza e-mail:gaby.guiovana@ e-mail:gaby.guiovana @hotmail.es

Boris Sebastián Toapanta Jimenez e-mail: boriss_pk@ e-mail: [email protected] hotmail.es

Edison Ricardo Tonato Toainga e-mail: ricardotona_97@ [email protected]

RESUMEN: Para el montaje de la presente practica se requiere

I.

INTRODUCCIÓN

de un software donde se pueda diseñar dicho circuito un interruptor activado por sonido como en este caso se ha utilizado La presente práctica se basa en el archivo de Curso práctico de el programa proteus, luego de ello se procedió a implementarlo electrónica moderna, de la editorial CEKIT, el cual hace 22” que tiene como objetivo aprender en la placa baquelita con unos elementos electrónicos fáci les de referencia al “proyecto n° 22” que conseguir en la cual se se ha utilizado resistencias de diferentes a realizar un interruptor activado por sonido el cual permite medidas, condensadores, diodos, transistores, leds, micrófono conectar y desconectar aparatos a distancia sin la necesidad de electret miniatura y terminales. Se ha utilizado la característica cables ni controles remotos mediante los ruidos producidos por y de los circuitos integrados LM 358 y CD 4013 el cual posee palmadas ,voces, golpes y otras fuentes sonoras internamente dos flip flop los cuales son módulos de amplia automáticamente se encenderán o apagaran los elementos que utilización en la electrónica digital. Este interruptor activado por se estén controlando. fuentes sonoras nos ayudara a encender o apagar distintos dispositivos.

II.

OBJETIVO GENERAL

Construir un interruptor activado por sonido mediante los

integrado, Micrófono electret PALABRAS CLAVE: circuito integrado, circuitos integrados LM 358 y CD 4013 con sus respectivos miniatura, fuentes sonoras, interruptor.

dispositivos electrónicos con el fin de conectar y desconectar a distancia cargas de dispositivos electrónicos de baja potencia.

ABSTRACT: For the assembly of the present practice it is required of a software where this circuit can be designed a switch activated by sound as in this case the proteus program has been used, after that it has been implemented in the Bakelite plate with some elements Easy to get electronics in which resistances of different sizes, capacitors, diodes, transistors, leds, miniature electret microphone and terminals have been used. The integrated circuits LM 358 and CD 4013 have been used which have two flip flops internall y, which are widely used modules in digital electronics. This switch activated by sound sources will help us to turn on or off different devices.

KEYWORDS :

integrated circuit, miniature, sound sources, switch.

microphone

III. 



electret 

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Estudiar el funcionamiento del circuito integrado LM 358 para identificar el proceso que provoca en la ganancia de señales con frecuencia entre 360Hz y 480Hz Desarrollar la simulación utilizando el software Proteus que permita la descripción del comportamiento del circuito. Analizar el comportamiento del interruptor activado por sonido al utilizarlo en distintos dispositivos electrónicos

Unidad Académica de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

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IV.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA POR

posible también bajo las operaciones de fuerza independientemente de la magnitud del suministro de voltaje (Ver Fig.2)

Según CETIK en su obra Curso práctico de electrónica moderna expresa lo siguiente: El interruptor activado por sonido el cual nos permite conectar o desconectar a distancias cargas de baja potencia mediante fuentes sonoras deben trabajar con 110m o 220 VAC no deben exceder de 500W el interruptor esta construido con un amplificador operacional activa un relé cuando el micrófono electret miniatura recibe ondas sonoras. Los contactos del relé pueden utilizarse para controlar prácticamente cualquier aparato eléctrico o electrónico. (Ver Fig.1)

Fig.2. Circuito integrado LM358. Fuente: Robert F. Coughlin. (1999). Amplificadores operacionales y

A.

INTERRUPTOR SONIDO

ACTIVADO

circuitos integrados lineales. Pearson.

C.

CIRCUITO INTEGRADO LM3

Según Robert F. Coughlin (1999) en su obra Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineal expresa lo siguiente: El circuito integrado CD4013 contiene en su interior 2 Flip Flop del tipo D. Los cuales cuentan con dos salidas complementarias, es decir una de ellas es contraria con respecto a la otra cada Flip Flop del CD4013 es “disparado” por una transición de bajo a alto en el terminal llamado reloj (clock) cuando esto ocurre, el estado en el terminal dato pasara a la salida, siempre y cuando los terminales Set y Reset se encuentren en estado bajo. (Ver Fig.3)

Fig.1. esquema interruptor activado por sonido Fuente: CEKIT Curso práctico de electrónica moderna

B.

CIRCUITO INTEGRADO LM358

Según Robert F. Coughlin (1999) en su obra Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineal expresa lo siguiente: Fig.3. Circuito integrado CD4013. Fuente: Robert F. Coughlin. (1999). Amplificadores operacionales y

El Circuito integrado LM358. Tiene una amplia utilidad en diversos campos de la Electrónica y es un circuito de fácil implementación Consiste en dos circuitos independientes que se encuentran dentro del encapsulado que compensan la frecuencia del amplificador operacional y cada uno opera como suplemento de poder que operan a diferente rango de voltaje, el drenaje es

circuitos integrados lineales. Pearson.

D.

RESISTENCIAS

Según García, L., Huerta, P., & Sánchez, D., (2014) en su obra Electrónica expresa lo siguiente:


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Fig.5. Símbolo diodo Led. Fuente: García, L., Huerta, P., & Sánchez, D., (2014). Electrónica

Es un dispositivo que permite controlar la cantidad de corriente que circula a través de un circuito. Entre más alto sea el valor de la resistencia, se tendrá una menor corriente y viceversa. El valor de la resistencia se mide en Ohmios (Ω).” (Ver Fig.4 )

Los led trabajan a tensiones de 2V (dos voltios). Si queremos conectarlos a otra tensión diferente deberemos conectar una resistencia en serie con él para que parte de la tensión se quede en la resistencia y al led solo le queden los 2V.

F. CIRCUITO IMPRESO Según Alatorre, E (2001), en su obra Diseño digital: pri ncipios y prácticas expresa que: Fig.4. Símbolo Resistencia eléctrica. Fuente: García, L., Huerta, P., & Sánchez, D., (2014). Electrónica

La tarjeta de circuito impreso de capas múltiples se conecta los elementos sobre pistas de cobre que están grabadas una superficie aislante. (Ver Fig.6)

La resistencia eléctrica como unidad de medida tiene como función ayudar a diferenciar los cuerpos que son mejores conductores de los que son peores, de tal manera que se puede decir que un mal conductor posee mucha resistencia eléctrica, mientras que uno bueno tiene poca. De ésta manera se pude decir: La resistencia eléctrica es la mayor o menor oposición que ofrecen los cuerpos conductores al paso dela corriente eléctrica.

E.

DIODOS LEDS

Según García, L., Huerta, P., & Sánchez, D., (2014) en su obra Electrónica expresa lo siguiente:

Fig. 6. Circuito Impreso Fuente: Alatorre, E (2001), en su obra Diseño digital:

“Un diodo Led es un diodo que cuando está polarizado directamente emite luz. Los Leds tienen dos patillas de conexión una larga y otra corta. Para que pase la corriente y emita luz se debe conectar la patilla larga al polo positivo y la corta al negativo. En caso contrario la corriente no pasará y no emitirá luz. En la imagen siguiente vemos el símbolo de un Led.” (Ver Fig.5)

Es la superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora.

principios y prácticas

El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica generalmente de resina de vidrio reforzado, Pertinax, pero también cerámica, plástico, teflón o polímero como baquelita.

G. CONDENSADOR Según Santiago Burbano de Ercilla (2003), en su obra Física general expresa que: El condensador es un componente eléctrico cuya función es la de almacenar carga eléctrica y su aplicación más important e es la de corregir el factor de potencia El material de construcción del elemento capacitivo depende de su aplicación (Ver Fig.7 )


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la intensidad de la corriente y el número de vueltas de la bobina. Al abrir de nuevo el interruptor y dejar de pasar corriente por la bobina, desaparece el campo magnético y el núcleo deja de ser un imán. (Ver Fig.9)

Fig.7. Símbolos de Condensadores Fuente: Ercilla, S. B. (2003). Física general. Tebar.

H. MICORFONO ELECTRET MINIATURA Según Gilberto Enríquez .H (2002), en su obra Elementos de diseño electrónico expresa que: El micrófono de condensador o electret es una variante del micrófono de condensador que utiliza un electrodo, se polarizan las placas durante la fabricación por lo que no necesita alimentación El micrófono electret puede ser omnidireccional o unidireccional, son robustos y de tamaño reducido lo cual facilita su manipulación en entretenidas aplicaciones, o donde se requiere un dispositivo fácil de ocultar. ( Ver Fig.8)

Fig.9. Símbolos Relé Fuente: Santamaría, E. (1993). Electrónica digital y microprocesadores. Ilustrada.

V.

MARCO EXPERIMENTAL

A. MATERIALES

Lista de materiales: - 2 resistencias de 2,2 k Ω - 1 resistencia de 330 - 1 resistencia de 47 KΩ - 1 resistencia de 1 MΩ - 1 resistencia de 1 KΩ - 1 Trimmer de 50 KΩ - 1 reóstato de 100 KΩ - 2 condensadores cerámicos de 0,1uF - 1 condensador cerámico de 0,001uF - 1 condensador cerámico de 1uF - 1 condensador electrolítico de 1uF/35v - 1 condensador cerámico de 3,3pF - 1 condensador electrolítico de 10uF/35v -2 diodos 1N4148 -1 diodo 1N4004 -1 transistor NPN 2N3904 -1 led rojo de 5mm -1 circuito integrado LM358 -1 circuito integrado CD4013 -1 micrófono electret miniatura

Fig.8. Símbolos Micrófono Electret Fuente: Harper, G. E. (2002). Elementos de diseño de electronico. Limusa.

I.

RELE Eduardo Santamaría. (1993), en su obra Electrónica digital y microprocesadores expresa lo siguiente: Un relé es un interruptor accionado por un electroimán un electroimán está formado por una barra de hierro dulce, llamada núcleo, rodeada por una bobina de hilo de cobre al pasar una corriente eléctrica por la bobina el núcleo de hierr o se magnetiza por efecto del campo magnético producido por la bobina, convirtiéndose en un imán tanto más potente cuanto mayor sea


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-1 relé -1 toma corriente para panel -1 cable de potencia con enchufe AWG18 -1 cable de vehículo AWG18 negro 10cm -1 cable de vehículo AWG18 rojo 15cm -1 base de 14 pines -1 base de 8 pines -1 portaled -1circuito impreso K.073 -1conector de batería de 8V -1 chasis de montaje para K-073 -2 tornillos de 1/8 x1/2 negros -4 tornillos de 3/32x1/4 negros -4 separadores plásticos+-9 terminales para circuito impreso (espadines) -1 soldadura B. ACTIVIDADES

.

1. Actividad 1 Para esta actividad lo primordial tener todos l os materiales necesarios, lo que primero que se hace es realizar el circuito en el software lifewire el cual nos queda como la figura N.-6.

Fig. 7. C ircuito impreso

3. Actividad 4. Luego se procede a impregnarlas en la baquelita como en la figura N.-8

F ig. 6. Simulación del Circuito en el programa lifewire

2. Actividad 2 Una vez probada que la simulación si funciona se procede a realizar el circuito impreso en el programa LIFEWIRE el cual queda de la siguiente manera, figura N.-7 Fig. 8. C ircuito impregnado en la baquelita

4. Actividad 5 Luego de haber imprégnalas en la baquelita se procede a ser echadas en el ácido y así las líneas del circuito absorban el cobre de la baquelita y quede listo circuito, en la figura N.-9 se ve como el ácido hace su trabajo.


5


Fig. 9. Acido

Fig. 11. Perforaciones respectivas del circuito

5. Actividad 5 Después se precede a lijar el circuito como se muestra en la figura N.- 10

7. Actividad 7 Luego de terminar el proceso de perforación en la baquelita se precede a colocar los dispositivos electrónicos en cada orificio en el que corresponde para su respectiva soldadura, tal y como se lo muestra en la figura 12.

Fig. 10. Proceso para quitar las líneas impregnadas en la baquelita

Fig. 12. Soldadura de los respectivos elementos

6. Actividad 6 Después se precede a realizar las respectivas perforaciones en los terminales para cada dispositivo electrónico que hay que colocar, como se lo puede ver en la figura 11.

8. Actividad 8 Con todo lo anterior realizado finalmente acabamos de construir nuestro indicador de nivel de agua el cual nos queda como en la figura N.-13.


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VII. 



RECOMENDACIONES Para el interruptor activado por sonido se debe conectar muy bien el dispositivo CD 4013 ya que de este dependerá el buen funcionamiento del circuito conmutando la señal que activa y desactiva la carga. Tener previos conocimientos para poder implementar en la placa los dispositivos electrónicos para así pod er tener su funcionamiento adecuado.

Fig. 13. Circuito indicador de nivel de agua 

VI. 





CONCLUSIONES

Es necesario comprobar el funcionamiento de todos los elementos electrónicos para la construcción del circuito

VIII.

BIBLIOGRAFIA.

Alatorre. (2001). Diseño digital principios y practicas. Alumbral. Ercilla, S. B. (2003). Física general. Tebar. Harper, G. E. (2002). Elementos de diseño de electronico. Limusa. Robert F. Coughlin. (1999). Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Pearson. Santamaría, E. (1993). Electrónica digital y microprocesadores. Ilustrada.

El LM358 es un circuito integrado amplificador operacional dual de baja potencia originalmente se utiliza en circuitos de detectores. La abreviatura LM358 indica un circuito integrado de 8 pines, que comprende dos amplificadores operacionales a baja potencia el LM358 está diseñado para uso general como amplificadores, filtros de paso alto, filtros de paso de banda baja y sumadores analógicos en nuestro interruptor activado por sonido cumple la función básica de proporcionar una alta ganancia para señales con frecuencias entre 360Hz y 480Hz mientras atenúa o debilita las señales por fuera de este intervalo Mediante el software Proteus que es una herramienta magnífica nos permitió realizar el diseño del interruptor de sonido, modificaciones tanto en el circuito, experimentando y comprobando de forma inmediata los resultados y permitiéndole de esta for ma aprender de forma práctica y sin riesgos de estropear los materiales para posteriormente implementarlo en la baquelita. El sistema utiliza como sensor de sonido un micrófono electret y consta básicamente de un filtro activo pasabanda un comprobador de voltaje un circuito monoestable un flip flop y una i nterface de potencia la conexión y desconexión e la carga lo realiza un relé electromecánico el interruptor de sonido debe ser razonablemente sensible, pero es probable que no funcione correctamente con el micrófono cuando las ondas de sonido que recibirá están muy alejadas no lograra encender los distintos dispositivos.


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