Componentes electrónicos externos para PIC( PARTE4 )

   Hola nuevamente a los tutoriales de Artes Electrónicas Pachani, hoy vamos a continuar con  la serie de tutoriales en la parte de componentes generales, para la realización de proyectos que involucran el control de dispositivos mediante microcontroladores, continuemos con la parte de recopilación de datos por parte del microcontrolador.

1-9.-Botón pulsador

    Otro elemento de igual importancia para nuestro estudio son los botones ó pulsadores que permiten introducir señales digitales (niveles lógicos “0” ó “1”) hacia los microcontroladores. Al igual que los diodos emisores de luz los pulsadores tienen dos arreglos diferentes para establecer el nivel nivel lógico que se desea introducir de manera inicial (cuando aún no se ha presionado el botón pulsador). Los dos tipos de arreglos se muestran en la figura 1.26 y figura1.27.

 

Figura 1.26.- Entrada del pulsador en nivel alto (5V) .

En esta configuración el microcontrolador lo que hace es reconocer un nivel bajo para recopilar información y así completar con algún programa previamente cargado en el microcontrolador.

Figura 1.27.- Entrada del pulsador en nivel bajo (0V) .

De manera similar al anterior caso el microcontrolador ahora se ahora ira a reconocer un nivel alto para completar una secuencia previamente preprogramada en el microcontrolador.

 

1.10.- Sensores

    De manera general diremos que los sensor son dispositivo diseñado para captar magnitudes físicas o químicas, las cuales son transformadas en variables eléctricas. Algunas de las cantidades físicas que se pueden medir con los sensores son: temperatura, intensidad luminosa, aceleración, distancia, inclinación, presión, fuerza, torsión, humedad, pH,etc.

    En nuestro caso los sensores se aplican en la robótica, en la industria automotriz, aeroespacial, manufactura, medicina, etc. Algunos sensores pueden trabajar de forma analógica y otros de forma digital. En nuestro caso iremos diseñando y mejorando las características de los sensores que necesitaremos para nuestros proyectos ya que algunos pueden funcionar de manera directa pero existe la posibilidad que las señales que capten nuestros sensores sean pequeñas y para ello adicionaremos circuitos amplificadores que pueden estar hecho con transistores o bien amplificadores y comparadores.

    Por ejemplo el sensor óptico CNY70, que es un sensor óptico reflexivo con salida a transistor detecta un objeto que se encuentra a una distancia de entre 5 y 10mm. La salida del sensor es analógica y su valor de tensión depende de la cercanía del objeto. Para este tutorial mostraremos una posible configuración para aplicaciones como un sensor que detectará la presencia o ausencia de un objeto frente a él, entre las distancias antes mencionadas. En la figura 1.28 se presenta el diagrama de conexión del sensor CNY70. En esta forma de conexión la salida del comparador LM358 enviará un nivel lógico “1” hacia el microcontrolador cuando el sensor CNY70 detecte la presencia de un objeto “claro”.

 

Figura 1.28.- Sensor CNY70 en modo digital mediante un comparador .

 

    Esta es una configuración del cny70, pero eso no quiere decir que sea la única manera pues también podemos utilizar un transistor para amplificar la señal de salida desde el foto-transistor cuando o bien no tenemos espacio o simplemente no tenemos un amplificador a la mano.

1.11.-Actuadores (motor DC, Paso, servomotor)

    Un motor DC (y tambien AC) , motor Paso y un Servomotor se lo puede clasificar como un Actuador debido a que son dispositivos diseñados para transformar energía eléctrica, con la finalidad de producir un efecto en un proceso automatizado, en la figura 1.29 podemos observar los símbolos eléctrico electrónicos para estos dispositivos.

 

Figura 1.29.- Simbolos electricos para motor DC, Paso y servomotor.

 

    Existen actuadores eléctricos, neumáticos, hidráulicos y electrónicos se utilizan para operar dispositivos mecatrónicos. Normalmente, los actuadores hidráulicos se utilizan cuando se requiere una gran cantidad de potencia, mientras que los neumáticos se utilizan para realizar posicionamientos.

    Los actuadores eléctricos son dispositivos versátiles y los más usuales son: electroválvulas, resistencias calefactoras, motores eléctricos (de inducción, de corriente continua, sin escobillas, paso a paso y servomotores), bombas, compresores y ventiladores. Serán objeto de nuestro estudio. 

1.12.-Relevador (Relé)

    Es un dispositivo electromecánico que hace la función de un interruptor controlado mediante un circuito eléctrico, que por medio de una bobina y un electroimán acciona uno o varios contactos que permiten cerrar o abrir otros circuitos eléctricos independientes. Los relevadores pueden controlar circuitos de salida de mayor potencia que el circuito de entrada, por lo que suele llamárseles como amplificadores eléctricos. En la figura .30 se presenta un ejemplo de relé y su símbolo electrónico.

 

Figura 1.30a.- Rele de estado solido.

 

Figura 1.30b.-Rele de estado solido cad para diseño y simulaciones.

 

   La manera de utilizar los relés con los microctroladores lo podemos observara el la figura 1.31 donde se coloca su configuración así como los componentes necesarios para su utilización.

 

Figura 1.31.- Configuración básica Relé de estado solido con el microcontrolador y motor DC.

 

    A medida que avancemos con los ejercicios vamos a comprender de mejor manera la configuración y trabajo con los relés ya que estos serán los medios para poder trabajar con elementos de potencia ya que el microcontrolador no a lo mucho puede entregar por sus pines de salida un máximo de corriente de 40mA y vamos a trabajar con corriente alterna en nuestras practicas.

 Espero les sea de utilidad la información, por lo cual no dejen de visitar y estudiar el resto de los tutoriales que iré subiendo de manera regular para completar nuestro estudio de aplicaciones para microcontroladores.

>>> Quinta parte Componentes externos PIC  

En cuanto a la información de este tutorial es en su mayoría de mi autoría, parte de los apuntes de la universidad y ademas de una recopilación de textos que se encuentran por la red al final colocare las fuentes de donde recopile la información. En cuanto al software de igual manera es Fritzing puede visitar su pagina para descargarse este editor de circuitos Aquí. Cualquier duda dejar un comentario al final de cada tutorial. Hasta la próxima.

Bibliografia

1.- Apuntes de circuitos I y II; Facultad de Tecnologia; dictado por el Licenciado Marques ;[Fecha cursada año 2013 en semestres seguidos].

2.-Manual del taller: INTRODUCCIÓN AL MICROCONTROLADOR PIC18F4550; M.C. Jesús Medina Cervantes; se encuentra libre bajo licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/mx/ [Fecha consultada 23 de febrero 2017] .