Curso de Mecatrónica Práctica #2 Manejadores de corriente e interruptores Equipo: 1 Osciloscopio. 1 Multímetro 1 Protoboard. 1 Fuente de voltaje. Material: 2 resistencias de 1 KΩ. 2 resistencias de 330 Ω. 1 resistencia de 2.2 KΩ. 1 resistencia de 10 KΩ. 1 LED 1 Relevador 1 2N2222 (transistor NPN) 1 1N4004 (diodo de propósito general) 1 Push button normalmente abierto. Procedimiento: Primera Parte: 1.
Construya el siguiente par de circuitos:
Figura 1: Diagramas de los ci rcuitos manejadores de corriente (parte superior), interruptor con resistencia pull down (parte inferior). Notas: GND, Puerto 10 , Puerto 12 y +5V, son señales que se obtienen de la tarjeta del ARDUINO.
2.
Cargue en el ARDUINO el programa 02 que se realizó en la clase del 11 de agosto: void setup(){ pinMode(12, OUTPUT); // Configura el Pin 12 del Arduino como salida } void loop(){ digitalWrite(12, HIGH); // Pone en alto el Pin 12 del Arduino delay(1000); // Retardo en milisegundos digitalWrite(12, LOW); // Pone en bajo el Pin 12 del Arduino delay(1000); }
3. 4.
5. 6. 7. 8. 9.
Reporte que sucede con el LED conectado al relevador. Mida con el osciloscopio los voltajes en los puntos 1 y 2 del circuito (señal 1 y 2 respectivamente). Reporte las señales observadas ¿Cuál es el voltaje máximo que se observa en la señal 1? ¿Cuál es el voltaje máximo que se observa en la señal 2?¿Qué retardo en tiempo existe entre el borde de subida de la señal 1 y la subida de la señal 2? Modifique la primera línea delay(1000) del programa poniendo delay(500). ¿Qué les sucedió a las señales 1 y 2?. Vuelva a modificar ambas líneas de delay y ponga ahora en ambas líneas delay(100). Repita el paso 4. Vuelva a modificar ambas líneas de delay y ponga ahora en ambas líneas delay(40). Repita el paso 4. ¿Qué puede concluir de los resultados observados en los pasos 4,5 y 6? Regrese ambas líneas de delay a delay(1000). Cambie la resistencia R1 por la resistencia de 2.2 KΩ. Repita el paso 4. Cambie la resistencia R2 por la resistencia de 10 KΩ. Repita el paso 4.
Segunda Parte: 10. Cargue en el ARDUINO el programa 02 que se realizó en la clase del 11 de agosto: int entrada = 0; // Variable para almacenar el valor leido en el Pin 10 void setup(){ pinMode(12, OUTPUT); // Configura el Pin 12 del Arduino como salida pinMode(10, INPUT); // Configura el Pin 10 del Arduino como entrada } void loop(){ entrada = digitalRead(10); // Lee el valor del Pin 10 y lo almacena en la variable. El valor leido es alto o bajo if (entrada == HIGH){ digitalWrite(12, HIGH); // Pone en alto el Pin 12 del Arduino } else{ digitalWrite(12, LOW); // Pone en bajo el Pin 12 del Arduino } }
11. Observe la señal de voltaje en el punto 3 y en el punto 2 (señal 3 y señal 2 respectivamente), ¿Qué les pasa a las señales cuando oprime el switch?, ¿Cuáles son los voltajes de cada señal mientras el switch está oprimido? 12. Prepare el osciloscopio para memorizar el trazo de las señales 2 y 3, la señal de disparo prográmela para que sea el flanco de subida de la señal 3, asegure grabar 100 ms a partir de la señal de disparo. Reporte las imágenes grabadas, revise si se observa el fenómeno de rebote mecánico ( Switch Bounce). 13. Repita el paso 12 pero ahora configure el osciloscopio para que la señal de disparo sea el flanco de bajada de la señal 3. Tercera Parte: 14. Cargue en el ARDUINO el programa 03 que se realizó en la clase del 11 de agosto:
boolean LedState = false; // Variable para el estado del led, por defaul es apagado void setup(){ pinMode(12,OUTPUT); // Configura el Pin 12 como salida pinMode(10, INPUT); // Configura el Pin 10 como entrada } void loop(){ if(digitalRead(10)) // Verifica el estado del Pin 10 { LedState=~LedState; // Hace el cambio de estado para ser enviado al Pin 12 while(digitalRead(10)) // Espera a que el boton regrese a su estado inicial (Normalmente abierto) { delay(2); digitalWrite(10,LedState); // Activar o desactivar el Pin 10 del Arduino } } }
15. Verifique si el comportamiento del switch es del tipo on/off, esto quiere decir que un botonazo en el switch cambie el estado del LED y que otro botonazo invierta nuevamente el estado. ¡No respondió correctamente? ¿qué puede estar pasando? ¿Qué pasa si se aumenta el tiempo de delay en la línea correspondiente?¿Mejora el comportamiento? Preguntas que tiene que contestar en su reporte: 1. 2. 3. 4.
¿Qué es un optoacoplador? ¿Para qué sirve un optoacoplador? ¿Cuál es un circuito típico para usar un optoacoplador para manejar una carga inductiva (motor de DC, bobina de una válvula solenoide, etc.)? ¿Qué es un puente H y para qué sirve?
