Componentes electrónicos externos para Microcontroladores( PARTE 5 )

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Componentes electrónicos externos para Microcontroladores ( PARTE 4 )

El Transistor: El Cimiento de la Era Digital

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Componentes electrónicos externos para Microcontroladores ( PARTE 3)

1.4.- El Capacitor (Condensador)

El capacitor es un componente pasivo diseñado para almacenar energía temporalmente en forma de campo eléctrico. Estructuralmente, consta de dos placas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico (que puede ser aire, cerámica, mica, papel, entre otros).

Figura 1.9.- Capacitores de cerámica y electrolítico (de izquierda a derecha).

Figura 1.10.-Símbolo de los capacitores cerámico y electrolítico, para diseño cad y simulación.

¿Para qué nos sirve en circuitos con microcontroladores?

En el mundo de los sistemas embebidos, los capacitores son los encargados de:

• Filtros de línea: Estabilizan el voltaje y eliminan el "ruido" eléctrico.

• Filtros de desacople: Se colocan lo más cerca posible de los pines de alimentación del PIC o AVR ($V_{DD}$ y $V_{SS}$) para evitar caídas repentinas de tensión que puedan reiniciar el chip.

• Circuitos de temporización y oscilación: Junto con los cristales de cuarzo, ayudan a generar el "reloj" o pulso de trabajo del microcontrolador.

Tipos de capacitores y cómo leerlos

A) Capacitores Cerámicos

Son pequeños, económicos y no tienen polaridad (da igual cómo los conectes en el protoboard). Son ideales para filtrar altas frecuencias y ruidos rápidos.

 

Figura 1.11.- Manera de leer un capacitor cerámico.

 

Figura 1.12a.- Tablas de valores comerciales para la compra en tiendas electrónicas.

Figura 1.12b.- Tablas de valores comerciales para la compra en tiendas electrónicas.

💡 ¿Cómo se leen? Usualmente llevan un código de tres dígitos (ej. 104). Los dos primeros dígitos son el valor base (10) y el tercero es el número de ceros a agregar (4 ceros), dando el resultado en picofaradios (pF).

• Ejemplo: 104 = 100,000 pF = 100 nF = 0.1 uF

B) Capacitores Electrolíticos

Tienen forma de cilindro y sí tienen polaridad, por lo que debes conectar el pin negativo (indicado con una franja clara en el cuerpo del componente) a GND. Si los conectas al revés, pueden dañarse o estallar. Su valor de capacitancia (en microfaradios, uF) y su voltaje máximo de operación vienen impresos directamente en su encapsulado.

Figura 1.13.- Capacitor electrolítico con símbolo de tensión.

    Este tipo de capacitores se caracteriza por tener polaridad y se puede leer el valor de los mismo de manera directa en el encapsulado y los valores comerciales en la figura 1.14.

Figura 1.14.- Tabla de valores comerciales para Capacitor electrolítico.

    Ademas del valor del capacitor aparece la tolerancia de los mismo ya no con valores numéricos sino con letras tal como observamos en la figura 1.15.

Figura 1.15.- Tabla de tolerancia Capacitor electrolítico .

⚠️ Nota sobre la Tolerancia: En algunos capacitores (especialmente cerámicos o de tecnología SMD), verás letras al final del código que indican su tolerancia (el margen de error en su valor). Por ejemplo: J (+-5%), K (+-10%) o M (+-20%).

Conclusión

Los capacitores son los músculos y los filtros que protegen el "cerebro" (nuestro microcontrolador). Conocer sus valores comerciales y aprender a interpretar sus hojas de datos te facilitará la vida al momento de diseñar tus propios sensores y etapas de potencia.

>>> Cuarta parte de Componentes electronicos externos para microcontroladores

¡Espero que esta información te sea de gran utilidad como referencia para los próximos laboratorios prácticos! Si tienes alguna duda sobre cómo leer un capacitor o qué transistor elegir, deja tu comentario aquí abajo. ¡Nos vemos en el próximo tutorial!

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] .

Componentes electrónicos externos para Microcontraldores ( PARTE 2 )

Componentes Clave: Resistores y Potenciómetros

En el artículo anterior vimos cómo alimentar nuestros circuitos. Hoy nos enfocaremos en los componentes encargados de controlar y dirigir ese flujo de energía para que no destruya nuestros componentes y para que nuestro microcontrolador pueda entender el entorno: los resistores.

1. El Resistor (Resistencia)

Los resistores son los guardianes de la electrónica por excelencia. Su función principal es oponerse al paso de la corriente eléctrica, limitándola para proteger a componentes más sensibles (como un LED o los propios pines de tu PIC o AVR).

Figura1.1.- Los resistores mas comunes para nuestros proyectos.

Figura1.2.- Símbolo del resistor, para circuitos, para diseño cad y simulaciones.

Están fabricados principalmente de película de carbón o metal depositado sobre un cuerpo cerámico.

La Potencia: ¿Cuánto calor pueden soportar?

Toda la corriente que un resistor "frena" se convierte en calor. La cantidad máxima de calor que puede disipar sin quemarse se mide en Watts (W). Los valores comerciales más comunes para prototipos son:

• 0.25 W (1/4 Watt): Los más pequeños, ideales para señales de control y LEDs indicadores.

• 0.5 W (1/2 Watt) y 1 W: Más robustos, perfectos para etapas donde fluye más corriente.

💡 Consejo de laboratorio: Para los proyectos que armaremos en el blog, te recomiendo adquirir resistores de 0.5W o 1W. Al ser un poco más grandes, disipan mejor el calor, evitamos que se recalienten (lo que alteraría su valor de resistencia) y protegeremos mejor nuestros circuitos ante cualquier error de cálculo.

¿Cómo leer su valor? El código de colores

Como los resistores son muy pequeños para escribir números en ellos, utilizan un sistema de bandas de colores. Existen resistores de 4, 5 y hasta 6 bandas de precisión.

Figura1.3.- Código de colores para resistores de 4, 5 y 6 bandas.

Figura 1.4.- Tabla de valores comerciales para cuatro bandas.

📱 Herramienta digital: Te sugiero guardar esta tabla en tu teléfono Android o imprimirla para tenerla pegada en tu taller; se convertirá en tu mejor aliada cada vez que diseñes un circuito.

¿Para qué sirven en los microcontroladores?

En nuestros prototipos, los resistores no solo protegen componentes; también sirven para configurar configuraciones de tipo Pull-Up o Pull-Down (para que los pines digitales no queden "flotando") y para formar divisores de voltaje que adaptan señales analógicas de sensores para que el microcontrolador pueda interpretarlas correctamente.

2. El Potenciómetro (Resistencia Variable)

Un potenciómetro es, en esencia, un resistor cuyo valor podemos modificar mecánicamente girando una perilla o moviendo una palanca.

Figura 1.5.- Potenciómetro que podemos encontrar en las tiendas electrónicas.

Figura 1.6.- Símbolo del potenciómetro, en diseño cad y para simulación.

¿Cómo funciona y cómo se conecta?

Un potenciómetro típico tiene tres pines. Internamente, hay una pista resistiva fija entre los extremos (pines 1 y 3) y un contacto móvil (pin 2 o "wiper") que se desliza por el medio.

• Como Divisor de Voltaje (Control de diferencia de potencial): Es su uso más común con microcontroladores. Conectamos un extremo a Vcc (5V), el otro a GND(0V) y el pin central a una entrada analógica (ADC) de nuestro PIC o AVR. Al girar la perilla, el voltaje en el pin central variará fluidamente entre 0V y 5V. ¡Es perfecto para simular la señal de entrada de un sensor analógico en tus prácticas!

• Como Reóstato (Control de corriente): Si se conecta en serie usando solo el pin central y uno de los extremos, funciona como una resistencia variable que limita de forma directa la corriente (por ejemplo, para variar el brillo de un LED o la corriente de base de un transistor de amplificación).

Próximos pasos

Tanto los resistores fijos como los potenciómetros son bloques de construcción fundamentales. A medida que avancemos en los proyectos prácticos de programación, iremos profundizando en cómo calcular sus valores exactos usando la Ley de Ohm.

¡Espero que esta información te sea de gran utilidad! En los próximos apartados seguiremos expandiendo nuestra guía de hardware con más imágenes y explicaciones detalladas. ¡Hasta el próximo tutorial!

>>>>Tercera parte de Componentes electronicos externos para microntroladores

¡Espero que esta información te sea de gran utilidad como referencia para los próximos laboratorios prácticos! Si tienes alguna duda sobre cómo leer un capacitor o qué transistor elegir, deja tu comentario aquí abajo. ¡Nos vemos en el próximo tutorial!

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] .

3.- Gemini IA.

Componentes electrónicos externos para Microcontraldores ( PARTE 1 )

Guía de Iniciación: Fuentes de Alimentación para Microcontroladores

Para que cualquier microcontrolador (sea un clásico PIC de Microchip o un AVR de ATmega) cobre

Tutorial de Componentes

Introducción

    Sean bienvenidos a mi blog Artes Electrónicas Pachani, donde encontraras información e inquietudes relacionadas a los microcontroladores: programación, noticias y nuevas tendencias en su uso y aplicaciones en la actualidad relacionado a los microcontroladores .

     A modo de introducción, la imagen anterior es pequeña reflexión que pongo para iniciar este apartado pues para aquellos que inician en esta área de electrónica  comprenderán lo apasionante que puede ser.

    " La inteligencia es la capacidad de adaptarse al cambio "

Introducción

Un nuevo inicio