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MECATRONICA

�NDICE
  • Principios de Mecatronica


    1. Principios de mecatr�nica
    2. MECATR�NICA
    3. Concepto de Mec�nica
    4. "Concepto de Electr�nica
    5. CIRCUITO SERIE
    6. LEY DE OHM
    7. Diagrama Electr�nico
    8. Como soldar componentes electr�nicos y electicos
    9. La soldadura de esta�o
    10. Como utilizar un protoboard
    11. Concepto de Inform�tica
    12. Concepto de Programaci�n
Principios de Mecatronica


PRINCIPIOS DE MECATRÓNICA

La mecatrónica es el estudio y aplicación de diferentes materias(figura 1), es la materia que estudia el desarrollo de controles de distintos componentes, dispositivos los cuales son estudiados, modificados o desarrollados desde cero, esto aplicando la Informática, Electrónica, Mecánica y Programación.

La mecatrónica surge de la combinación sinérgica de distintas ramas de la ingeniería, entre las que destacan: la mecánica de precisión, la electrónica, la informática y los sistemas de control. Su principal propósito es el análisis y diseño de productos y de procesos de manufactura automatizados.

El término "Mecatrónica" en un principio se definió como la integración de la mecánica y también de la electrónica en una máquina o producto, pero luego se consolidó como una especialidad de la ingeniería e incorporó otros elementos como los sistemas de computación, los desarrollos de la microelectrónica, la inteligencia artificial, la teoría de control y otros relacionados con la informática, estabilidad y alcanzabilidad. Teniendo como objetivo la optimización de los elementos industriales a través de la optimización de cada uno de sus subprocesos con nuevas herramientas sinérgicas.

La Mecatrónica tiene como antecedentes inmediatos a la investigación en el área de Cibernética realizada en 1936 por Turing y en 1948 por Wiener y Morthy, las máquinas de control numérico, desarrolladas inicialmente en 1946 por Devol, los manipuladores, ya sean teleoperados, en 1951 por Goertz, o robotizados, en 1954 por Devol, y los autómatas programables, desarrollados por Bedford Associates en 1968

En 1969 la empresa japonesa Yaskawa Electric Co. acuña el término Mecatrónica, recibiendo en 1971 el derecho de marca. En 1982 Yaskawa permite el libre uso del término.

Actualmente existen diversas definiciones de Mecatrónica, dependiendo del área de interés del proponente. En particular, la UNESCO define a la Mecatrónica como:

 

MECATRÓNICA

"La integración sinérgica de la ingeniería mecánica con la electrónica y el control inteligente por computadora en el diseño y manufactura de productos y procesos".

Sin embargo, una manera más interesante de definir la Mecatrónica es posible por:

"Diseño y construcción de sistemas mecánicos inteligentes".

Un sistema mecatrónico se compone principalmente de mecanismos, actuadores, control (inteligente) y sensores. Tradicionalmente la Mecánica se ha ocupado solo de los mecanismos y los actuadores, y opcionalmente puede incorporar control. La Mecatrónica integra obligatoriamente el control en lazo cerrado y por lo tanto también a los sensores.

La Mecatrónica aborda su estudio partiendo del concepto de sistema. El sistema más simple puede considerarse como una estructura cerrada con una entrada y una salida en donde el principal interés es conocer la relación entre estas dos variables.

Mecatrónica se refiere al diseño integrado de los sistemas buscando un menor costo, una mayor eficiencia, una mayor confiabilidad y flexibilidad desde el punto de vista mecánico, eléctrico, electrónico, de programación y de control. La Mecatrónica adopta un enfoque integral desde estas disciplinas en lugar del enfoque secuencial tradicional del diseño partiendo de un sistema mecánico, luego el diseño de la parte eléctrica y luego su integración con un microprocesador.

La Mecatrónica se puede tomar como la oportunidad de analizar y resolver los problemas de automatización desde una perspectiva diferente e integral, donde los ingenieros no se deben limitar a considerar únicamente la solución desde el punto de vista de su especialidad, sino en el contexto de una gama de tecnologías. Este enfoque mecatrónico será conveniente para considerar el comportamiento de cada parte del sistema en función del resultado general esperado.

Concepto de Mecánica

Como todas las demás ciencias que se dividen el trabajo, la Mecánica no es la excepción. Para ser más precisos, la Mecánica se divide en tres partes:

1. mecánica de cuerpos rígidos

2. mecánica de cuerpos deformables

3. mecánica de fluidos

Para relacionar de forma más clara estas definiciones con el tema que me propondré analizar mas adelante, estudiaremos en especifico a la Mecánica de cuerpos rígidos, la cual esta subdividida en ESTATICA y DINAMICA.

La estática como su nombre lo indica estudia los cuerpos en reposo, por el contrario la dinámica se dedica a estudiar los cuerpos en movimiento. Después de esta explicación de el concepto de Mecánica podríamos definirla de una manera más personal.

Es una ciencia física puesto que estudia fenómenos físicos no basándose únicamente en la experiencia u observación, si no que utiliza el rigor y la importancia de un razonamiento deductivo propio de las matemáticas, originándola como una ciencia aplicada para predecir los fenómenos físicos resultando con ello, como una de las bases de la ingeniería.

Ahora ya conocemos un poco más de lo que es la Mecánica y su estudio, pero aun no tenemos todos los conceptos que manejare en mi tema, que tratare más adelante. Como si fuéramos a aprender un nuevo idioma, necesitamos algunas palabras claves para un mejor entendimiento.

En Mecánica utilizaremos cuatro conceptos básicos que son: espacio, tiempo, masa y fuerza. Aunque no podría definirlos exactamente, tratare de enfocarlos más hacia el estudio de la Mecánica.

El concepto de espacio lo entenderemos como una posición de un punto cualesquiera. Esta posición la definiremos por tres longitudes que tomaremos de un punto de referencia u origen, en tres direcciones dadas a las que llamaremos coordenadas.

El tiempo será aquel tomado cuando un evento tome su posición en el espacio.

El concepto de masa lo usaremos para caracterizar y comparar los cuerpos con base en ciertos experimentos mecánicos.

Y finalmente, fuerza que representara la acción de un cuerpo sobre otro que puede ejercerse por contacto real o distancia. Una fuerza se caracteriza por su punto de aplicación, su magnitud, dirección y sentido...lo cual nos representara un vector.

Concepto de Electrónica

La electrónica es la rama de la física, y fundamentalmente una especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

Utiliza una gran variedad de dispositivos, desde las válvulas termoiónicas hasta los semiconductores. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parte de los campos de la Ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la Física y química relativamente.

Simbología de componentes electrónicos

CIRCUITO SERIE

El circuito serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptor, etc.) se conectan secuencialmente. El terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente, por ejemplo, el terminal positivo de una pila eléctrica se conecta al terminal negativo de la pila siguiente, con lo cual entre los terminales extremos de la asociación se tiene una diferencia de potencial igual a la suma de la de ambas pilas. Esta conexión de pilas eléctricas en serie da lugar a la formación de una batería eléctrica. Cabe anotar que la corriente que circula en un circuito serie es la misma en todos los puntos del circuito.

A modo de ejemplo, en la siguiente figura se mues

tran varios condensadores en serie y el valor del condensador equivalente:

ALGUNOS EXPERIMENTOS AQUI esquemas de circuito

Formulas de calculo

Un circuito serie está formado por dos o más receptores conectados uno a continuación de otro, las dos características fundamentales de los circuitos serie son:

La intensidad es la misma en todo el circuito. La tensión se reparte entre los receptores.

Aplicaciones prácticas de los circuitos serie: este tipo de circuitos apenas se usa, ya que presenta dos grandes inconvenientes:

Si se estropea un receptor, interrumpe todo el circuito, la solución sería compleja y cara:

La tensión de cada receptor se va sumando, por lo que al principio del circuito se pueden presentar tensiones muy elevadas.


En la práctica los circuitos serie se usan por ejemplo para regular la intensidad de una lámpara, o el sonido de un altavoz, intercalando una resistencia variable llamada reóstato o potenciómetro, antes del receptor.


Cálculo: simplemente saber que en los circuitos serie se cumple que, la resistencia total del circuito, es igual a la suma de la resistencia de todos los receptores, el resto es simplemente aplicar la Ley de ohm.

LEY DE OHM

La corriente que fluye por un circuito eléctrico sigue varias leyes definidas. La primera ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Georg Ohm.

Según la ley de Ohm dice:

Que la cantidad de corriente que circula por un conductor, una resistencia o un circuito formado por resistencias puras, es directamente proporcional a la tensión o fuerza electromotriz aplicada a sus bornes, y es inversamente proporcional a la resistencia total del circuito.

Esta ley suele expresarse matemáticamente, mediante la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en Amperios, V la Tensión en voltios y R la resistencia en ohmios.

La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias.


Diagrama Electrónico

Un diagrama electrónico, también conocido como un esquema eléctrico o esquemático es una representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos. El arreglo de los componentes e interconexiones en el esquema generalmente no corresponde a sus ubicaciones físicas en el dispositivo terminado.

A diferencia de un esquema de diagrama de bloques o disposición, un esquema de circuito muestra la conexión real mediante cables entre los dispositivos. (Aunque el esquema no tiene que corresponder necesariamente a lo que el circuito real aparenta) -- El tipo de dibujo que sí representa al circuito real se llama negativo (o positivo) de la tablilla de circuito impreso.

Es muy importante manejar los esquemáticos usando un número de revisión secuencial y el formato hoja X de N al numerar las hojas (ejemplo: hoja 1 de 3, 2 de 3, etc.) para evitar confusiones o problemas.

 

 


Como soldar componentes electrónicos y electicos

La soldadura con estaño permite la conexión entre conductores y los diversos componentes electrónicos de un circuito, obteniendo rápidamente la unión eléctrica entre todas las partes del circuito.

Esta consiste en unir las partes a soldar con una aleación especial para uso electrónico de estaño para que una vez enfriada permita la circulación de corriente electrónica por todo el circuito con las menores pérdidas posibles. De ahí que una soldadura mal hecha puede causar que el aparato falle en algún momento.

Esta es una tarea manual delicada que sólo se consigue dominar con la práctica.

La mayoría de los estudiantes tienen el problema de que los circuitos casi nunca les funcionan y es por malas soldaduras en casi todos los casos.


En Electrónica se suelen utilizar soldadores de potencia reducida de 15, 20 y 25 W, ya que generalmente se trata de trabajos delicados.

El soldador o cautín tiene una resistencia eléctrica conectada permanentemente a una toma de energía eléctrica, lo que le permite estar a una temperatura lo suficientemente alta (a unos 250~300ºC) como para fundir la soldadura.

Por ello, se hace necesario el uso de un soporte donde dejarlo durante el tiempo que no se usa, para evitar quemar la mesa de trabajo.


La soldadura de estaño

El "estaño" usado en la soldadura consiste en una aleación de este metal con plomo, generalmente con una proporción respectiva del 60% y del 40.

Para realizar una buena soldadura, se necesita una pasta de soldar, cuya misión es la de facilitar la distribución uniforme del estaño y evitar la oxidación producida por la temperatura demasiado elevada del soldador. La composición de esta pasta es a base de colofonia y que en el caso del estaño que utilizaremos, está contenida dentro de las cavidades del hilo, en una proporción aproximada al 2.5%.



Antes de soldar:

La punta del soldador debe estar limpia. Para ello se puede usar una esponja humedecida en colofonia (que también suelen traer los soportes). Se frotará la punta suavemente contra la esponja. En ningún caso se raspará la punta con una lima o similar, ya que puede dañarse el recubrimiento de cromo que tiene la punta del soldador acortando su vida útil.

Las piezas a soldar deben estar limpias y pre estañados si es posible.


Cómo soldar

Acercar los elementos a unir hasta que se toquen.

Si es necesario, utilizar unos alicates para sujetar bien las partes.

Aplicar el soldador de forma que se calienten ambas partes.

Las piezas empiezan a calentarse hasta que alcanzan la temperatura suficiente para derretir la soldadura. Si la punta está limpia, esto suele tardar menos de 3 segundos.

Sin quitar el soldador, aplicar el estaño (unos pocos milímetros) a la zona de la soldadura y luego alejar el resto para usarlo en otro punto de soldadura.

El estaño fundido, mientras sigue caliente, termina de distribuirse por las superficies.

Retirar el soldador, tratando de no mover las partes de la soldadura. Dejar que la soldadura se enfríe naturalmente. Esto lleva un par de segundos.

El metal fundido se solidifica en cuestión de segundos, quedando la soldadura finalizada, con aspecto brillante y con buena resistencia mecánica.

Recomendaciones finales: Practica muchas veces con componentes y piezas desechadas hasta que tengas práctica, mientras más consigas, mejor.




Como utilizar un protoboard

El protoboard está dividido en dos áreas principales que son los buses y las pistas.

Los buses tienen conexión y por ende conducen a todo lo largo (aunque algunos fabricantes dividen ese largo en dos partes).

Las líneas rojas y azules te indican como conducen los buses. No existe conexión física entre ellos es decir, no hay conducción entre las líneas rojas y azules.

En los buses se acostumbra a conectar la fuente de poder que usan los circuitos o las señales que quieres inyectarles a ellos desde un equipo externo. Por su parte, las pistas (en morado) te proveen puntos de contacto para los pines o terminales de los componentes que colocas en el protoboard siguiendo el esquemático de tu circuito, y conducen como están dibujadas. Son iguales en todo el protoboard. Las líneas moradas no tienen conexión física entre ellas.


Estos funcionan como minibuses y se usan para interconectar los puntos comunes de los circuitos que montas. Cuando no te alcanzan los huecos disponibles, puedes llevar un cable desde la pista de interés a otra que esté libre y continuar allí con tus conexiones.

Supongamos que queremos montar un circuito sencillo en el protoboard. Hay varias formas de hacerlo. La forma en que interconectas depende de que tan ordenado y visionario seas, otros se dedican a cortar los cables y a doblarlos de manera que el trabajo terminado obtiene la forma del circuito.

Te habrás dado cuenta que en el medio de las pistas, existe un canal más ancho. Esto se hace para que los chips o integrados puedan calzar adecuadamente en las pistas. Como las dimensiones de los encapsulados están normalizadas, cualquier chip que coloques podrás ajustarse bien.

Las líneas moradas están allí para que veas como las pistas ponen a tu disposición las conexiones a los pines del integrado.

Los integrados siempre se colocan de esta forma de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, como mejor te parezca pero nunca de arriba hacia abajo.


Concepto de Informática

La Informática es la ciencia aplicada que abarca el estudio y aplicación del tratamiento automático de la información, utilizando sistemas computacionales, generalmente implementados como dispositivos electrónicos. También está definida como el procesamiento automático de la información.

Conforme a ello, los sistemas informáticos deben realizar las siguientes tres tareas básicas:

Entrada: Captación de la información.

Proceso: Tratamiento de la información.

Salida: Transmisión de resultados.

En los inicios del procesado de información, con la informática sólo se facilitaban los trabajos repetitivos y monótonos del área administrativa. La automatización de esos procesos trajo como consecuencia directa una disminución de los costes y un incremento en la productividad.

En la informática convergen los fundamentos de las ciencias de la computación, la programación y metodologías para el desarrollo de software, la arquitectura de computadores, las redes de computadores, la inteligencia artificial y ciertas cuestiones relacionadas con la electrónica. Se puede entender por informática a la unión sinérgica de todo este conjunto de disciplinas.

Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta de información, monitorización y control de procesos, industria, robótica, comunicaciones, control de transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones/herramientas multimedia, medicina, biología, física, química, meteorología, ingeniería, arte, etc. Una de la aplicaciones más importantes de la informática es proveer información en forma oportuna y veraz, lo cual, por ejemplo, puede tanto facilitar la toma de decisiones a nivel gerencial (en una empresa) como permitir el control de procesos críticos.

Actualmente es difícil concebir un área que no use, de alguna forma, el apoyo de la informática. Ésta puede cubrir un enorme abanico de funciones, que van desde las más simples cuestiones domésticas hasta los cálculos científicos más complejos.

Entre las funciones principales de la informática se cuentan las siguientes:

· Creación de nuevas especificaciones de trabajo.

· Desarrollo e implementación de sistemas informáticos.

· Sistematización de procesos.

· Optimización de los métodos y sistemas informáticos existentes.
Concepto de Programación

El Lenguaje de programación es un conjunto de sintaxis y reglas semánticas que definen los programas del computador.

•Lenguaje que los programadores usan para comunicar instrucciones a una computadora y poder ejecutar un programa.

•Código utilizado para la creación de programas. Lo utilizan los programadores (generalmente especializados en un lenguaje en particular) para la creación de diversas aplicaciones. En informática, es cualquier forma de escritura (lenguaje) que posee determinadas instrucciones que combinadas y modificadas correctamente (dependiendo del resultado que se desee), podrán ser interpretadas y así resultar en un programa, página web, etc.

•sistema de escritura para la descripción precisa de algoritmos o programas informáticos.

•Lenguaje que se utiliza para redactar programas de computación.

•Conjunto de sentencias utilizadas para escribir secuencias de instrucciones que para que ejecute una computadora.

Un lenguaje de programación es aquel elemento dentro de la informática que nos permite crear programas mediante un conjunto de instrucciones, operadores y reglas de sintaxis; que pone a disposición del programador para que este pueda comunicarse con los dispositivos hardware y software existentes.

Un lenguaje de programación es un sistema notacional para describir computaciones de una forma legible tanto para la maquina como para el ser humano

El titulo dice definición de programación, no definición de lenguaje de programación. Programación es la acción de solucionar un problema, y/o satisfacer una necesidad de carácter informático. Dicha solución es generar un programa o software utilizando un determinado lenguaje de programación.

Tipos de lenguajes: Atendiendo al número de instrucciones necesarias para realizar una tarea específica podemos clasificar los lenguajes informáticos en dos grandes bloques:

· Alto nivel

· Bajo nivel


Lenguajes de alto nivel

Son lenguajes de programación que se asemejan a las lenguas humanas usando palabras y frases fáciles de entender.

En un lenguaje de bajo nivel cada instrucción corresponde a una acción ejecutable por el ordenador, mientras que en los lenguajes de alto nivel una instrucción suele corresponder a varias acciones.
Características de los lenguajes de alto nivel:

Son independientes de la arquitectura física de la computadora. Permiten usar los mismos programas en computadoras de diferentes arquitecturas (portabilidad), y no es necesario conocer el hardware específico de la máquina. La ejecución de un programa en lenguaje de alto nivel, requiere de una traducción del mismo al lenguaje de la computadora donde va a ser ejecutado. Una sentencia en un lenguaje de alto nivel da lugar, al ser traducida, a varias instrucciones en lenguaje entendible por el computador. Utilizan notaciones cercanas a las usadas por las personas en un determinado ámbito. Se suelen incluir instrucciones potentes de uso frecuente que son ofrecidas por el lenguaje de programación.

Generaciones de Lenguajes:

1. lenguajes de máquina

2. lenguajes ensambladores

3. lenguajes de procedimientos

4. lenguajes orientados a problemas

5. lenguajes naturales


Lenguaje de bajo nivel

Es el tipo de lenguaje que cualquier computadora es capaz de entender. Se dice que los programas escritos en forma de ceros y unos están en lenguaje de máquina, porque esa es la versión del programa que la computadora realmente lee y sigue.


Concepto de automatización

Ejecución automática de tareas industriales, administrativas o científicas haciendo más ágil y efectivo el trabajo y ayudando al ser humano. Una aplicación sería la ayuda técnica: software o hardware que está especialmente diseñado para ayudar a personas con discapacidad para realizar sus actividades diarias.

La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:


La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace muy poco se utilizaban rieles electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada) . En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes del sistema automatizado.

La Parte Operativa es la que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores y los captadores como fotodiodos, etc.


Objetivos de la automatización

Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costos de la producción y mejorando la calidad de la misma.

Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos, inseguros, pesados e incrementando la seguridad en el entorno de trabajo.

Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.

Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo automatizado.

Integrar la gestión y producción.


Lectura de circuito y componentes electrónicos básicos.

Definimos como circuito eléctrico al camino cerrado por el cual circula la intensidad de corriente.

En dicho camino cerrado o circuito existirá una fuente de energía eléctrica (pila, batería, generador , etc..) y uno o más elementos que consumen o utilizan de alguna manera dicha energía conectados entre sí de diversas formas.

En esta primera parte de la materia analizaremos los fenómenos eléctricos en corriente continua, es decir en los cuales la intensidad de corriente circula siempre en el mismo sentido.

La lectura de circuitos electrónicos es esencial en la identificación de componentes requeridos en el funcionamiento correcto de las operaciones que debe realizar el circuito. Semejante a una programación los circuitos electrónicos cumplen con características, estándares que son necesarios para cumplir su función y aplicación.


Circuito Básico:

Un circuito básico que puede conducir electricidad incluye alambre o cable conductor, varios dispositivos o enseres que utilizan electricidad (las llamadas cargas como bombillas, abanicos, alarmas, motores), y uno o varios interruptores. Los materiales aislantes (alrededor del alambre y otros materiales conductores) y los dispositivos protectores de circuitos (como fusibles, resistores e interruptores de circuitos) están presentes en la mayoría de los circuitos.

 

Circuito serie:

Un circuito serie es aquel en el cual existe un camino único para la circulación de la corriente eléctrica y por lo tanto por todos los elementos del mismo circulará la misma intensidad de corriente.

Como vemos en la figura, tenemos un circuito formado por una batería y tres lámparas conectadas en serie entre sí. En este circuito si por algún motivo se desconecta o se quema alguna lámpara se apagan las otras dos.

¿Podrías explicar porqué?.........................................................

Además la fuerza electromotriz (tensión) que provee la batería se va a repartir entre la cantidad de lámparas que estén conectadas en serie con la misma.

Evidentemente esta configuración no es la más adecuada para un circuito de iluminación, hay otra forma más eficiente y práctica de conectar las lámparas.


Circuito Paralelo:

Como vemos en la figura, en un circuito paralelo cada lámpara o elemento de consumo va a estar conectado en forma independiente con la batería o fuente de energía. En este caso, en la figura, aparecen indicados dos caminos cerrados e independientes para la circulación de la corriente eléctrica.

La fuerza electromotriz (tensión) de la batería es la misma para cada lámpara o elemento de consumo.

¿Qué ocurriría en este caso si se quema una lámpara?.....................

En este tipo de circuito las lámparas fundidas no alteran el funcionamiento de las demás, la energía utilizada no es repartida, por lo tanto la luz emitida por las lámparas es más fuerte, consumiendo la misma cantidad de energía.


ELECTRICIDAD DE CORRIENTE DIRECTA

Una corriente eléctrica puede fluir en cualquiera de sus dos direcciones a través de un conductor. Si fluye en una sola dirección, ya sea estable o en-pulsos, se le llama corriente directa (C.D.). Es importante especificar la cantidad y potencia de una corriente directa. Aquí están los términos clave:

· (i)-corriente es la cantidad de electrones que pasan en un punto dado. La unidad de la corriente es el ampere. Un ampere es de 6,280,000,000,000,000,000 ( 6.28 x 10 18)electrones que pasan por un punto en un segundo.

· Voltaje (v o e)- el voltaje es la presión eléctrica o fuerza. Algunas veces se nombra al voltaje como potencial. La caída de voltaje es la diferencia de potencial entre dos extremos de un conductor a través del cual la corriente fluye. Si comparamos la corriente con el agua que fluye a través de una llave, la presión del agua es el voltaje.

· Resistencia (r) -los conductores no son perfectos. Estos se resisten en algún grado al flujo de corriente. La unidad de la resistencia es el ohm (o» una diferencia de potencial de un volt forzará una corriente de un ampere a través de una resistencia de un ohm. La resistencia de un conductor es su caída de voltaje dividida por la corriente que fluye a través del conductor.

· Potencia (p) el trabajo realizado por una corriente eléctrica se le llama potencia. La unidad de potencia es el watt. La potencia en la corriente directa es el producto del voltaje por la corriente.

La ley de OHM- Dadas dos cantidades cualquiera de las de arriba, puede encontrar la otra cantidad usando estas fórmulas conocidas como la ley de Ohm:

V=RXI

I=V IR

R=V 1I

P= V x I (O TAMBIÉN) P = 12XR

Nos referiremos a la ley de ohm





Resistores:

En adelante y para los cálculos que haremos en vez de considerar las lámparas como elementos de consumo de la energía eléctrica comenzaremos a hablar de unos elementos de circuito denominados resistores.

Los resistores son elementos o componentes de un circuito que están diseñados para valores determinados de resistencia eléctrica, por ejemplo:

10Ω, 100Ω, 50Ω o cualquier otro valor.

En los resistores reales hay una gama determinada de valores de resistencia los cuales se deben conocer antes de adquirir.

En el numero 1 tenemos dos variantes del símbolo general de la resistencia, mientras en el 2 está representado el símbolo general de la resistencia potencio métrica fija. En el 3 tenemos la resistencia variable; en el 4, la resistencia variable con contacto móvil; en el 5, la resistencia potencio métrica con contacto móvil, y, finalmente, en el 6, tenemos el símbolo de la resistencia óhmica ajustable

La diferencia de potencial siempre se evalúa entre dos puntos de un circuito, para determinar el tipo de resistencia que se colocara, se debe de buscar la más adecuada.

Las resistencias protegen a otros componentes que no pueden resistir la misma alimentación que otros, por ejemplo: Al tener una alimentación de 5v en un circuito queremos conectar cuatro led’s, antes de conectarlos al circuito debemos de colocar una resistencia que baje el voltaje a 3v, siendo que los led’s en su mayoría solo resisten 3v, si se conectan directamente a la corriente estos led’s se quemarían.

En la siguiente figura podemos apreciar los diferentes colores que puede tener una resistencia y sus valores.

En el circuito paralelo como mencionamos antes todos los resistores tendrán la misma diferencia de potencial entre sus extremos o bornes de conexión , de esta manera si la batería fuese de 9 Volt ,en bornes de cada uno de los resistores conectados en paralelo con la misma habrá 9 Volt.


Diodos LED

Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

Eléctricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo de silicio o germanio.

 

Si se pasa una corriente a través del diodo semiconductor, se inyectan electrones y huecos en las regiones P y N, respectivamente.

Dependiendo de la magnitud de la corriente, hay recombinación de los portadores de carga (electrones y huecos). Hay un tipo de recombinaciones que se llaman recombinaciones radiantes (aquí la emisión de luz).

La relación entre las recombinaciones radiantes y el total de recombinaciones depende del material semiconductor utilizado (GaAs, GaAsP,y GaP)

Dependiendo del material de que está hecho el LED, será la emisión de la longitud de onda y por ende el color. Ver la tabla más abajo

Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa y evitar que este se pueda dañar.

El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 voltios aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por él está entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros LEDs.

Los diodos LED tienen enormes ventajas sobre las lámparas incandescentes comunes, como su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas.

El diodo LED debe ser protegido. Una pequeña cantidad de corriente en sentido inverso no lo dañará, pero si hay picos inesperados puede dañarse.

Una forma de protegerlo es colocar una resistencia en paralelo con el diodo LED pero apuntando en sentido opuesto un diodo de silicio común.

Aplicaciones tiene el diodo LED. Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento.

Ejemplos:

- Se utilizan para desplegar contadores

- Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente continua.

- Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.

- En dispositivos de alarma, etc.

Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas difusoras de luz.

Con los últimos adelantos, en los diodos LED de alta luminosidad, este problema prácticamente ha quedado en el pasado.

Por lo general para conectar LED’S dentro de un circuito se beben colocar resistencias dependiendo del voltaje de entrada, las resistencias se colocan del lado positivo del LED (ANODO) siguiendo el circuito a trabes del lado negativo (KATODO), esto permitirá el mejor funcionamiento del LED, si se conecta el lado negativo a una corriente positiva no abra ninguna emisión se luz siendo que es necesario que la corriente positiva surte efecto en el emisor del LED para producir a su paso una emisión de luz.

En un circuito paralelo en donde se encuentran conectados dos o más LED’S deben contener resistencias las cuales protegen al LED impidiendo que pase demasiada corriente sobrecargándolo y provoqué una fundición del LED.

Existen diferentes programas con los cuales se pueden realizar diagramas de circuitos con sus diferentes simbologías de componentes, KiCad, Qucs, PCB, etc. Son programas desarrolladoras de diagramas de circuitos algunos de estos programas podemos emular el funcionamiento de los circuitos electrónicos.


Estudio y control de un motor

En la automatización de componentes o dispositivos que tienen movimiento, se controlan motores los cuales realizan el movimiento, estos solo pueden ser de diferentes tipos, la mayoría de nosotros conocemos los motores que giran a un lado y al otro pero existen motores que realizan movimientos oscilatorios, de pulso, etc.

La mayoría de los motores que se utilizan en la automatización son eléctricos lo que significa que se mueven con ayuda de electricidad, estos se controla con impulsos de corriente los cuales hacen que el motor se mueva.

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.

En la imagen se puede observar los imanes en la parte externa, el estator que se encuentra en la parte central y los polos de energía en la parte inferior.

La mayoría de los motores tienen esta estructura, el cambio de los polos de energía eléctrica cambian el sentido del giro, el algunos motores el frenado de produce al introducir la misma polaridad.

Para controlar un motor es necesario comprender su funcionamiento, en este caso utilizaremos un motor CC (corriente continua), para que este motor gire solo se requiere que la corriente pase por el siendo el positivo y el negativo el que van a determinar el sentido del giro, debemos comprender que no podemos cambiar cables u otros dispositivos o componentes, recordemos que en la automatización el movimiento es continua y programado para realizar una tarea.

Para poder cambiar el giro de un motor es necesario manejar el llamado puente H, es una configuración de circuitos electrónicos que permite cambiar la polaridad de la línea o bien cambiar el sentido en que se transporta la corriente en el circuito.

Un Puente H o Puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos.


Se llaman puentes H por la forma que tiene el esquema, cuatro transistores y un motor en el medio formando una H.

Funciona de la siguiente forma: si aplicamos un "0" en la entrada 1 y un "1" en la entrada dos la corriente fluirá desde el transistor Q1 hacia el Q4 polarizando el motor y haciéndolo girar. Si lo hacemos al revés (un "1" en la entrada dos y un "1" en la entrada "0) la corriente irá desde el transistor Q2 arriba a la derecha hacia el Q3 polarizando el motor al revés que antes y por lo tanto haciéndolo girar en sentido contrario.

¿Qué pasa si ponemos dos "ceros" en las entradas? En este caso el motor no está polarizado y se queda en modo "libre", es decir, lo podemos hacer girar con la mano en cualquier sentido. Si ponemos dos "unos" el motor se queda "bloqueado" no lo podemos mover con la mano en ningún sentido de giro. En la tabla siguiente tenemos las cuatro posibles combinaciones de las entradas de un puente H.

Elabora

Arma un motor eléctrico simple, observa el movimiento que realiza al cambiar la polaridad de la energía, observa imagen es la forma en que quedara nuestro motor simple.
Materiales:

1.- 2 metros de alambre esmaltado.

2.- 2 seguros de metal largos.

3.- Cinta de aislante.

4.- Un magneto de aproximadamente de 1 a 2 centímetros.

5.- Una lija de metal.

6.- Una batería C.

 

Lo primero a realizar es desenrollar el alambre esmaltado para que posteriormente lo enrollemos formando nuestro estator, para ello utilizaremos la batería como guía para enredar el alambre esmaltado y formemos un círculo, observa la imagen.

Después de tener el alambre enrollado debemos tomar las puntas y una a la vez debemos hacer un amare para que no se desenrede el alambre, hacemos lo mismo con la otra punta.

Tomamos los seguro y los colocamos en la pila C, esto con ayuda de la cinta aislante, pegamos la cinta en un lado de la pila sin soltarla colocamos el primer seguro ponemos mas cinta y colocamos el segundo seguro, damos una vuelta más a la pila con los seguros para que estén bien pegados.

Colocamos el imán en la parte de en medio entre los dos seguros, para que el estator se mueva al lado de la polaridad, recordemos que el estator se imanta con la corriente que pasa por el provocando que con ayuda del imán se mueva por según el polo del imán y el polo del estator.

Por último coloca en los orificios de los seguros el estator, mete cada punta en los orificios, observa que este pueda girar, si no puede girar limpiamente presiona el estator para formar un ovalo, hay que tener cuidado que no se obstruya el movimiento.

Listo ya tenemos nuestro motor simple, observa su funcionamiento y escribe un reporte de esto.


Creación de diagramas

Crea cuatro diferentes diagramas de circuitos utilizando la simbología de los componentes electrónicos, recuerda que se debe de colocar una resistencia para no afectar los Led’s.

Ø Primero. Crea el diagrama de un circuito básico, este será el circuito del encendido y apagado de un LED que utiliza una corriente de 9 Voltios.

Ø Segundo. Crea el diagrama de un circuito de serie, este será el circuito que encienda cuatro LED’S utilizando una corriente de 9 Voltios.

Ø Tercero. Crea el diagrama de un circuito paralelo, este será de un circuito que conecte cuatro LED’S, utilizando una corriente de 9 Voltios.

Ø Cuatro. Crea el diagrama de un circuito que combine el tipo paralelo y el tipo serie, conectando cuatro LED’S en paralelo, cuatro LED’S en serie estos deben ser encendidos por botones de pulsación, estos darán continuidad al circuito, compartirán una corriente de 9 Voltios.


Elaboración de lámpara USB

El circuito que se utilizará es un circuito paralelo en el cual los LED’S estarán conectados a una resistencia con una entrada de 5 Voltios. El circuito pertenece a e una lámpara USB conectada a un USB.


Para armar la lámpara debemos tener los siguientes materiales:

1. Un conector USB macho.

2. Cable de dos vías del largo requerido.

3. Una resistencia de 47Ω 1/8 W

4. Cinco LED’S ultra brillantes blancos (Si lo desean pueden ser de colores)

5. Termo fit para tapar las conexiones de un ancho de 5 mm y un tramo de 2 cm, si se utilizaron dos cables sueltos el termo fit de 5 mm servirá como funda para unirlos, el termo fit debe ser 4 cm más largos que los cables.

6. Un Header doble de 32 pines, se retiraran tolos los pines para que formen la base en donde colocaremos los led’s.

Teniendo los materiales y el circuito de la lámpara solo falta tener la configuración del conector USB para poder conectar los cables de la forma correcta, tomando del conector la corriente de 5 Voltios y la tierra(GND).

Conector USB

Después de observar y comprender la configuración del puerto USB, nos podemos dar cuenta que solo se tienen que conectar los cables de el pin uno y el pin cuatro siendo que el pin uno tiene la salida de + 5 Voltios y el pin cuatro la salida de la tierra (GND).

Los componentes deben soldarse se recomienda utilizar soldadura de estaño, se deben seguir todas las recomendaciones y precauciones al ensamblar la lámpara USB, sigue los pasos correspondientes.


Paso numero 1.

Pela las puntas de los cables aproximadamente 3 mm de cada lado y estáñalas.
Paso numero 2.

En el conector USB macho se deben soldar los cables, el cable de color rojo en el pin uno y el negro en el pin cuatro; debes tener cuidado al soldar los cables, si calientas demasiado el conector lo deformaras, no soldar el cable en dos pines por que se quemara el conector de tu maquina.
Paso numero 3.

Retira todos los pines del header, inserta en los orificios los led’s ultra brillantes con una separación de tres espacios entre cada diodo, deben de estar las patas largas (anodo) en el mismo lado, observa la imagen.
Paso numero 4.

Dobla las patas de los led’s hacia la parte del header que quedo bacía, debes soldar las paras cortas una por una al terminar has lo mismo con las patas largas, cuida que las paras sean iguales o el led que este colocado al revés no prendera.
Paso numero 5.

Sin perder de vista las patas largas de los led’s, deberás soldar la resistencia, recuerda que la resistencia se soldara a las patas largas (anodo). Puedes recortar uno de los conectores de la resistencia para que esta quede dentro del header.
Paso numero 6.

Toda los cables que se soldaron al conector USB, separa el cable rojo el cual deberás soldarlo en la resistencia, el cable negro se soldara en las patas cortas del diodo (katodo), ten cuidado en no pegar los cables, quemarías el conector USB de tu maquina.
Paso numero 7.

Antes de probar la lámpara revisa por última vez el diagrama del circuito de la lámpara y las conexiones que realizaste en la lámpara. Conecta la lámpara y veras como prende.
Paso numero 8.

Utiliza el terma fit para aislar las conexiones y juntar los cables, con esto has terminado tu lámpara USB.

Esta lámpara se puede ajustar a diferentes artículos que en algún momento pueden ser hechos con materiales de rehusó, solo echa a andar tu imaginación.



Control de entrada y salida, conector DB25-Puerto Paralelo utilizando la computadora.

Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar también periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para automatización.

El cable paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.

El puerto paralelo (protocolo centronics) se utiliza generalmente para manejar impresoras. Sin embargo, dado que este puerto tiene un conjunto de entradas y salidas digitales, se puede emplear para hacer prácticas experimentales de lectura de datos y control de dispositivos. Esta obra pretende dar a conocer los aspectos más relevantes del puerto paralelo, de modo que se pueda utilizar como una interface de entrada/salida que funcione de modo subordinado a rutinas de software. Este trabajo surge de la necesidad de una guía para la práctica de la adquisición de datos y control de dispositivos como una alternativa al uso de Controladores Lógicos Programables (PLC) y Tarjetas de Adquisición de Datos (DAC), de modo que se puedan hacer experiencias con sistemas en Tiempo-Real.

En este conector:

8 líneas (pines) son para salida de datos (bits de DATOS). Sus valores son únicamente modificables a través de software, y van del pin 2 (dato 0, D0) al pin 9 (dato 7, D7).

5 líneas son de entrada de datos (bits de ESTADO), únicamente modificables a través del hardware externo. Estos pines son: 11, 10, 12, 13 y 15, del más al menos significativo.

4 líneas son de control (bits de CONTROL), numerados del más significativo al menos: 17, 16, 14 y 1. Habitualmente son salidas, aunque se pueden utilizar también como entradas y, por tanto, se pueden modificar tanto por software como por hardware.

Las líneas de la 18 a la 25 son la tierra.

En la siguiente tabla se detallan la nomenclatura y descripción de cada línea. La columna "Centronics pin" se refiere a las líneas del conector tipo Centronics usado en las impresoras. La columna E/S se refiere al dato visto desde el lado del PC.

En la siguiente tabla se detallan la nomenclatura y descripción de cada línea. La columna "Centronics pin" se refiere a las líneas del conector tipo Centronics usado en las impresoras. La columna E/S se refiere al dato visto desde el lado del PC.DB25

El nombre de cada señal corresponde a la misión que cumple cada línea con relación a la impresora, el periférico para el que fue diseñado el puerto paralelo. Las señales activas a nivel bajo aparecen con la barra de negación (por ejemplo, Strobe). Cuando se indica alto o bajo se refiere a la tensión en el pin del conector. Alto equivale a ~5V en TTL y bajo a ~0V en TTL.

Después de comprender el funcionamiento del Puerto Paralelo, debemos comprender que para mandar datos dentro de la PC solo se puede hacer con la ayuda de un programa que pueda controlar puertos de Entrada / Salida, estos programas por lo general deben ser de alto ó mediano nivel.

Para programar debemos definir el tipo de lenguaje, en esta ocasión utilizaremos C y Visual Basic 6.0, el lenguaje C es un lenguaje de mediano nivel que puede manejar directamente los puertos a si como datos binarios necesarios para el control del puerto paralelo. El lenguaje Visual Basic 6.0 es un lenguaje de bajo nivel, su mayor desempeño es en la interfaz grafica que puede manejar, por ello es necesario comprender que necesita ayuda para controlar puertos de entrada y salida, existen archivos de tipo DDL que permiten este control.

Programar en Visual Basic 6.0

Abre un nuevo proyecto de VB 6.0, abre un EXE estándar.

Se abrirá un formulario en el que debes de colocar diez CommandButton (botones de acción), cada botón tendrá un nombre. Observa la imagen y coloca los commandButton como se muestra en ella.

Modifica las propiedades, sigue la tabla para modificar las propiedades de cada uno de los commandButton y el Form.

Tu Form debe de verse como el de la imagen.

Después de obtener este resultado guarda el proyecto con el nombre Control Paralelo.

Antes de continuar con el código de nuestro programa debes recordar el código binario y saber el nombre del puerto paralelo el cual siendo un puerto de entrada y salida de datos solo utilizaremos los pines de salida de datos, si te has dado cuenta solo utilizaremos los pines 2 al 9 o mejor dicho del pin D0 al pin D7 que son salidas de datos los cuales mandan una señal de encendido y apagado, estas se manejan en código binario, decimal y hexadecimal.

Nosotros utilizaremos el código binario representado con Hexadecimales, observa y analiza la siguiente tabla.

Teniendo estos datos podremos especificar la salida de los datos al puerto paralelo del pin 2 al 9.

Ejemplo:

Se mandara un dato (encendido) al Pin D1, la dirección que debemos escribir será:

H378, 2

La letra H significa que se escribirá un dato Hexadecimal, el número 378 es el más común al puerto paralelo, el numero 2 manda un 1 al pin D1 (encendido), para apagar todas las salidas solo se coloca el 0.

Si deseamos mandar dos unos o más solo tenemos que sumar el valor hexadecimal.

Ejemplo:

Mandaremos datos a los pines D0, D2, D4, D6 solo tenemos que escribir:

H378, 85

Para mandar un dato solo debemos sumar los valores hexadecimales de cada una de las salidas.

D0=1, D2=4, D4=16 y D6=64

1+4+16+64 = 85

El dato hexadecimal para mandar los datos a cuatro pines es: 85

Esto no quiere decir que para todas las maquinas sea la misma. Como mencione al principio de este escrito mi PC no contaba con puerto paralelo por lo que le agregue un PC-I y mis direcciones quedaron de la siguiente manera.

Es muy recomendable siempre checar las direcciones para no presentar errores ni confusiones, este simple paso ahorra muchos dolores de cabeza.

Codificar en Visual Basic 6.0

Abre tu proyecto guardado con el nombre de Control Paralelo, aparecerá el formulario.

Presiona el botón para ver el código y escribe:

Private Declare Sub PortOut Lib "IO.DLL" (ByVal Port As Integer, ByVal Data As Byte)

Private Declare Function PortIn Lib "IO.DLL" (ByVal Port As Integer) As Byte

Esto se vera de la siguiente forma:

Regresa a la vista del formulario y en el commandButton que lleva el nombre de D0 da doble clic para escribir el código siguiente:

PortOut &H378, 1

Esto se vera de la siguiente forma:

Repite lo mismo con cada uno de los botones de acción, recuerda cambiar el numero hexadecimal, al terminar con los botones de D0 a el D7, estos de deberán ver así.

Ahora solo falta escribir el código de los botones con el nombre Prender Todos y Apagar Todos, regresa al formulario y de doble clic, escribe lo siguiente.

Guarda todos los cambios en el proyecto Control Paralelo y ciérralo, recomendamos guardarlo dentro de una carpeta, el archivo IO.dll guárdalo dentro de la misma carpeta.

Abre de nuevo el proyecto y presiona la tecla de función F5 o ejecuta el programa. Para observar el funcionamiento del programa debemos tener un programa que muestre las señales del puerto paralelo, en nuestro caso abre el programa Paralel Emulation.EXE, solo así podremos ver si cumple con el mandar datos a los pines de salida.




LED’s controlados por el puerto paralelo.

Con ayuda del programa que hemos realizado para el control del puerto paralelo y algunas modificaciones que debemos realizar para poder ver en pantalla lo que vamos a realizar con los led’s. Debemos tener los siguientes materiales para poder realizar la práctica.

Lista de materiales:

1. Un Protoboard

2. Ocho Led’s de diferentes colores de 5mm

3. Ocho resistencias de 47Ω 1/8 de W

4. Tres metros de cable de 25 vías

5. Un conector macho tipo DB25, y una protección del conector DH25

6. Termo Fit un metro de 5mm

7. Termo Fit un metro de 20mm

8. Termo Fit un metro de 30mm

9. Un Header de una línea de 32 pines.

10. Herramientas varias, soldadura, pasta y cautín

Estos materiales servirán para realizar un cable conector, conectara la computadora a nuestro protoboard, en el protoboard colocaremos los ocho Led’s junto con sus resistencias.

Primero realizaremos el cable conector para ello seguiremos los siguientes pasos.

Paso número 1.

Tomaremos el cable de 25 vías, retira la cubierta aproximadamente 25mm, esto repítelo de los dos lados, separa los cables e identifica sus colores corta 15 cables solo de un lado.

Retira la cubierta de los diez cables aproximadamente 2mm y estañalos.

Paso número 2.

Toma el conector DB25 y localiza los pines 2 al 9 (Pines de salida) y 24,25 (pines de GND), debes soldar los cables uno por uno en los conectores mencionados. Revisa que estén bien soldados y que no estén pegados a otros cables, ten cuidado en no calentar demasiado el conector para evitar deformidades.

Paso número 3.

Identifica los colores, retira las cubiertas de los cables aproximadamente 2mm, utiliza el multimetro digital para identificar la posición de los cables que has conectado en el extremo opuesto, coloca el multimetro en la medición de pulso, coloca una de las puntas en el pin dos y en el otro extremo identifica el cable que tiene el pulso deberás soldarlo al primer pin del Header, realiza lo mismo con los pines 3 al 9 (con corrector marca el lado que tiene el pin 1 del Header).

Paso número 4.

Corta con mucho cuidado los pines que no tienen cables, utiliza las pinzas de corte o un cúter, identifica los cables de los pines 24 y 25 deberás soldarlos en dos pines del Header restante, córtalos del Header.

Paso número 5.

Revisa tolos los pines que estén que estén en el lugar correcto, coloca la funda protectora del conector DB25, en el extremo donde están conectados al Header, corta todos los cables que están sobrando.

Paso número 6.

Colocaremos el termo fit a cada una de los cables para ello utilizaremos el de 5mm, retira con cuidado el primer pin del Header corta un fragmento del termo fit del tamaño del cable que debemos cubrir, introduce dentro del termo fit el cable con el pin y regrésalo al header, caliéntalo con un encendedor u una vela, el termo fit debe de estar pegado al header cubriendo el punto de unión, repítelo en todas las conexiones.

Cubre con el termo fit de 20mm los cables de los pines 24 y 25 que deben estar separados.

Corta un pedazo del termo fit de 30mm del tamaño suficiente para cubrir todos los cables , realiza una incisión para que el cable de los conectores de GND estén separados, el termo fit cubrirá los cables del 2 al 9 sujetando el Header.

Terminamos el cable y comenzaremos con la conexión de los led’s y resistencias, para ello revisa el circuito que tenemos que cumplir en el ProtoBoard, el circuito es simple, coloca las resistencias y led’s en el ProtoBoard.

Después de conectar los led’s, prueba el cable por última vez, conéctalo a tu computadora y al ProtoBoard, recuerda que donde está marcada la conexión de la primera resistencia debe ir el cable de los datos previamente colocaste una guía para saber cuál es el pin uno y la tierra que sale de los pines 24 y 25 conéctalos en la línea azul.

Solo faltara modificar el programa para tener control de los led’s para prenderlos y apagarlos.

Abre el proyecto con el nombre Control Paralelo, dentro del formulario agregaras dos cuadro de PictureBox por cada botón D#, observa la imagen de cómo quedaría.

Cambia las propiedades de los PictureBox sigue la tabla. Las imágenes se encuentran en la carpeta imágenes dentro de la carpeta Control Paralelo.

En al siguiente imagen se muestra la apariencia que debe tener en estos momentos el Form de nuestro proyecto.


Agregaremos más código a nuestro programa de control el cual nos ayudara prender y apagar un led con un solo botón, los colores que se han colocado debes de convertirlos en una sola línea, coloca el de nombre prendidoD# encima del ApagadoD#, siendo D# correspondientes al mismo, te quedara como en la imagen.

Colocar el código es de suma importancia si no lo que agregamos no tendrá ningún efecto, da doble clic en el botón y escribe el siguiente código, modifícalo, retira el código que este entre Private Sub Pren1_Click() y End Sub.

Private Sub Pren1_Click()

If Me.ApagadoD0.Visible = True Then

PortOut &H378, 1 'Ensender el led D0

Me.ApagadoD0.Visible = False

Me.ApagadoD1.Visible = True

Me.ApagadoD2.Visible = True

Me.ApagadoD3.Visible = True

Me.ApagadoD4.Visible = True

Me.ApagadoD5.Visible = True

Me.ApagadoD6.Visible = True

Me.ApagadoD7.Visible = True

Me.PrendidoD0.Visible = True

Me.PrendidoD1.Visible = False

Me.PrendidoD2.Visible = False

Me.PrendidoD3.Visible = False

Me.PrendidoD4.Visible = False

Me.PrendidoD5.Visible = False

Me.PrendidoD6.Visible = False

Me.PrendidoD7.Visible = False

Else

PortOut &H378, 0 'Apagado todos los led

Me.ApagadoD0.Visible = True

Me.ApagadoD1.Visible = True

Me.ApagadoD2.Visible = True

Me.ApagadoD3.Visible = True

Me.ApagadoD4.Visible = True

Me.ApagadoD5.Visible = True

Me.ApagadoD6.Visible = True

Me.ApagadoD7.Visible = True

Me.PrendidoD0.Visible = False

Me.PrendidoD1.Visible = False

Me.PrendidoD2.Visible = False

Me.PrendidoD3.Visible = False

Me.PrendidoD4.Visible = False

Me.PrendidoD5.Visible = False

Me.PrendidoD6.Visible = False

Me.PrendidoD7.Visible = False

End If

End Sub

En cada uno de los botones debes cambiar la dirección de salida del D0 al D7, las imágenes que están en true (verdadero) son las imágenes que están en False (falso) no se muestran. Agrega el código y recuerda que debes solo cambiar la dirección con respecto al puerto que va a controlar.

Al terminar prueba el programa, si manda un error con respecto al archivo IO.DLL asegúrate que este guardado dentro de la carpeta de nuestro proyecto, el programa puede trabajar con versiones de Win 98, XP, Vista, en Win 7 Starter, con otras versiones más actualizadas las pruebas han variado en sus resultados.

Al haber probado con éxito el programa y los movimientos de encendido y apagado de las imágenes, conecta el cable paralelo en la PC del lado del conector DB25 y el otro extremo que tiene los pines del Header conéctalos en el ProtoBoard que contiene las resistencias y led’s recuerda la practica anterior.

Ejecuta el programa y prueba los botones, los pines deben estar conectados con respecto a las resistencias y led’s, de preferencia coloca los led’s del mismo color a los manejados en el programa, pruébalo, analiza su funcionamiento y escribe un reporte de lo que has logrado.



Automatizar un semáforo de LED’S

En esta ocasión realizaremos la automatización de algunos led’s los cuales realizaran la función de un semáforo, recuerda que el funcionamiento de un semáforo es por tiempos que se repiten, esto no es solo con focos que indican cuando te detienes (Rojo) cuando avanzas (Verde) y cuando debes empezar a detenerte (Amarillo).

Escribiremos un programa que realice el funcionamiento del semáforo en esta ocasión solo escribiremos el programa el cual realizara la función y automatización del semáforo, tenemos el hardware de la practica anterior el cual reutilizaremos.

Lo primero que debemos tener en mente es que cuando uno está en verde el otro está en rojo, realiza el análisis del problema crea un diagrama de función, esto facilitara la programación que debemos realizar.

Los diagramas de función son representaciones graficas de un procedimiento el cual cumple con la solución de un problema.

Las figuras de un diagrama tienen un porqué, el significado y función de una figura es de suma importancia para la comprensión de un procedimiento, para elaborar los diagramas se deben de cumplir el siguiente protocolo; las líneas de dirección o flujo solo pueden ir de forma descendente y se deben colocar verticales y horizontales no pueden tener inclinaciones, las líneas solo pueden unir un punto NO PUEREN UNIR MAS DE DOS PUNTOS A LA VES, se deben respetar los símbolos y su representación dentro del diagrama de flujo.

Simbología: figuras de un diagrama de flujo.

Para elaborar un diagrama de flujo debemos seguir los siguientes pasos:

1.- Se debe describir de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

2.- Los símbolos se unen con líneas.

3.-Se usan flechas para indicar el flujo de información.

4.- Los símbolos de Decisión pueden y deben tener más de una línea de flujo.

5.- Todos los símbolos pueden tener más de una línea de entrada.





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