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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
MATERIALES- DIP Switch 4- Resistencias 220Ω 1/4W- Resistencias de 10k ½ w - TTL 74LS32 - TTL 74LS08 - TTL 74LS47 (DECODIFICADOR) - TTL 74LS190 (CONTADOR DECADA) - CMOS 4093B - DISPLAY 7 SEGMT ANODO COMUN - POTENCIOMETRO 50K - TRANSISTOR 548 / 2222ª - LED ULTRABRILLANTE - LDR - CABLES - PROTOBOARDS - MULTIMETRO
CONTADOR DE OBJETOS
UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR
En la figura se muestra el circuito correspondiente al conformador de pulsos. En condiciones normales, la fuente de luz ilumina la fotocelda y su resistencia es muy baja. Como resultado, la entrada del inversor Schmitt-trigger recibe un alto y su salida es baja.
CONTADOR DE OBJETOS
UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Cuando se interpone un objeto entre el rayo de luz y la fotocelda, la resistencia de esta última aumenta, aplicando un bajo a la entrada del inversor Schmitt-trigger. Como respuesta, la salida del circuito realiza una transición de bajo a alto, es decir, produce un flanco de subida.
Cuando el objeto deja de interrumpir el rayo de luz, la resistencia de la fotocelda disminuye y la salida del inversor se hace nuevamente baja. El resultado neto de este proceso es la emisión de un pulso positivo de voltaje. Este pulso se aplica al contador.
Las fotoceldas no responden inmediatamente a los cambios en la intensidad de la luz incidente y, por tanto, generan señales lentas. Esta es la razón por la cual se emplea una compuerta Schmitt-trigger como dispositivo conformador de pulsos.
El potenciómetro R2 permite ajustar la sensibilidad de la fotocelda de acuerdo a la intensidad de la luz incidente. La resistencia R1 sirve de protección, evitando que circule una corriente excesiva cuando el potenciómetro está en su posición de mínima resistencia y la LDR está iluminada.
SEÑAL FULL
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FICHA TECNICA DE COMPONENTES:- RESISTORES:
Resistencias fijas: Siempre tienen el mismo valor. Su valor teórico viene determinado por un código de colores. Se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por una zona de un circuito. El símbolo utilizado para los circuitos, en este caso, pueden ser 2 diferentes, son los siguientes:
Tienen unas barras de colores (código de colores) que sirven para definir el valor de la resistencia en ohmios (Ω).
El primer color indica el primer número del valor de la resistencia, el segundo color el segundo número, y el tercero el numero de ceros a añadir. Cada color tiene asignado un número. Este código es el llamado código de colores de las resistencias.
-TRANSISTORES:
BC548.
Es un componente electrónico que podemos considerarlo como un interruptor o como un amplificador. Como un interruptor por que deja o no deja pasarla corriente, y como amplificador porque con una pequeña corriente (en la base) pasa una corriente mucho mayor (entre el emisor y el colector). La forma de trabajar de un transistor puede ser de 3 formas distintas.
- En activa: deja pasar más o menos corriente.- En corte: no deja pasar la corriente.- En saturación: deja pasar toda la corriente.
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- Funcionamiento en corte: si no hay presión en B (no pasa agua por su tubería) no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector).
- Funcionamiento en activa: si llega algo de presión a la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, pasando agua desde E hacia C.
- Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abre totalmente la válvula y toda el agua podrá pasar desde E hasta B (la máxima cantidad posible).
- LDR:
Resistencia dependiente de la luz. Cuando aumenta la intensidad luminosa sobre la misma disminuye su valor óhmico. Se utiliza en aplicaciones relacionadas con la intensidad luminosa
- AND 74LS08
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GUARANTEED OPERATING RANGESRangos de funcionamiento garantizados.
SymbolSimbolo
ParameterParametro
Min Typ Max Unit
VCC Supply VoltageVoltaje de alimentación
4.75 5.0 5.25 V
TA Operating AmbientFuncionamiento
0 25 70 °C
IOH Output Current – HighCorriente de salida – Alta
-0.4 mA
IOL Output Current – LowCorriente de salida - Baja
8.0 mA
DC CHARACTERISTICS OVER OPERATING TEMPERATURE RANGE (unless otherwise specified)
Característica sobre rango de temperatura en DC(a menos que se especifique lo contrario)
SymbolSimbolo
ParameterParámetros
LimitsLimites
UnitUnidad
Test Conditions
Min Typ MaxVIH Input HIGH Voltage
Entrada de alta tensión
2.0 V Guaranteed Input HIGH Voltage for All InputsEntrada garantizada en alta para todas
VIL Input LOW VoltageEntrada de baja tensión
0.8 V Guaranteed Input LOW Voltage for All InputsEntrada garantizada en baja para todas
VIK Input Clamp Diode VoltageEntrada de voltaje de diodo
-0.65 -1.5 V VCC = MIN, IIN = –18 mA
VOH Output HIGH VoltageSalida de alta tensión
2.7 3.5 V VCC = MIN, IOH = MAX, VIN = VIHor VIL per Truth Table
VOL Output LOW VoltageSalida de baja tensión
0.25 0.4 V IOL = 4.0 mAIOL = 8.0 mA0.35 0.5 V
IIH Input HIGH CurrentEntrada de alta corriente
20 µA VCC = MAX, VIN = 2.7 V0.1 mA VCC = MAX, VIN = 7.0 V
IIL Input LOW CurrentEntrada de baja corriente
-0.4 mA VCC = MAX, VIN = 0.4 V
IOS Short Circuit Current (Note 1)
-20 -100 mA VCC = MAX
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Corriente en cortoICC Power Supply
CurrentPoder suplementario de corriente Output HIGHSalida en altaOutput LOWSalida en baja
4.8 mA VCC = MAX8.8
- OR SN74LS32
Quad 2- Puerta de entrada OR
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SN74LS32DC CHARACTERISTICS OVER OPERATING TEMPERATURE RANGE (unless otherwise specified)CARACTERÍSTICAS MÁS DE CC DE TEMPERATURA RANGO (a menos que se especifique lo contrario)SymbolSimbolo
ParameterParametros
LimitsLimites
UnitUnidad
Test conditionsCondiciones de ensayo
MinMinimo
TypTipico
MaxMaximo
VIH Input HIGH VoltageEntrada de alta tensión
2.0 V Guaranteed Input HIGH Voltage forAll InputsEntrada Garantizada alta tensión para Todas las Entradas
VIL Input LOW VoltageEntrada de baja tensión
0.8 V Guaranteed Input LOW Voltage forAll InputsEntrada Garantizada de Baja tensión para Todas las Entradas
VIK Input Clamp Diode VoltageEntrada abrazadera de diodo de voltaje.
-0.65 -1.5 V VCC = MIN, IIN = –18 mA
SymbolSimbolo
ParameterParametros
MinMinimo
TypTipico
MaxMaximo
Unit
VCC Supply VoltageTension de Alimentacion
4.75 5.0 5.25 V
TA Operating Ambient Temperature RangeRango de temperatura ambiente
0 25 70 °C
IOH Output Current – HighCorriente de salida – Alta
-0.4 mA
IOL Output Current – LowCorriente de salida – Baja.
0.8 mA
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VOH Output HIGH VoltageSalida alta de tension
2.7 3.5 V VCC = MIN, IOH = MAX, VIN = VIH
or VIL per Truth Table (por table de verdad)
VOL Output LOW VoltageSalida baja de tension
0.25 0.4 V IOL=4.0mA VCC= VCC
MINVIN=VIL or VIH
per truth tablepor tabla de verdad
0.35 0.5 V IOL=8.0mA
IIH Input HIGH CurrentEntrada alta de corriente
20 uA VCC=MAX , VIN=2.7V0.1 mA VCC=MAX , VIN=7.0V
IIL Input LOW CurrentEntrada baja de corriente
-0.4 mA VCC=MAX , VIN=0.4V
IOS Short Circuit Current (Note 1)Corriente de cortocircuito (Nota 1)
-20 -100 mA VCC=MAX
ICC Power Supply CurrentFuente de alimentación de corrienteCC Total, Output HIGHCC total, de alto rendimientoTotal, Output LOWTotal, bajo gasto
6.2 mA VCC=MAX
9.8
Note 1: Not more than one output should be shorted at a time, nor for more than 1 secondNota 1: No más de una salida debe ser en corto a la vez, ni por más de 1 segundo.
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- CMOS IC 4093
NAND 4093: Como ya había mencionado antes con la nand 4093 CMOS es un CI sumamente imprescindible en nuestro equipo ya que no solo lo podemos utilizar como una compuerta, sino también como un oscilador y este caso como un detector de pulsos.
Funcionamiento:
Creamos la oscilación con la compuerta la cual en la salida conectamos un led Infrarrojo el cual envía pulsos de luz que llegan a mas distancia aproximadamente unos 8cm. Que conectado directamente a Vcc. Luego los pulsos son captados por el fototransistor que los envía a una etapa de amplificación, después de esta etapa nuevamente entran a la compuerta 4093 la cual identifica los pulsos y nos queda un solo resultado, que conectado a un flip-flop podemos accionar otro circuito o por ejemplo conectarlo a un optocoplador que active una lámpara incandescentes o fluorescente, en el simulador Proteus no hay led infrarrojo o fototransistores pero en el diagrama esta escrito donde van estas piezas.
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- SN 74190N
Características Condes 8-4-2-1 BCD Soltero Abajo / Arriba Conde Línea de Control Cuente Habilitar Conteo de entrada Salida Reloj ondulación por Cascading De forma asincrónica preestablecida con control de carga Salidas paralelas En cascada para aplicaciones de n bits Rango de temperatura: 0 ° C a 70 ° C DIL16, 0.3inch, de plástico
- 74LS47N
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El circuito integrado 7447 o subfamilia (74LS47, 74F47, 74S47, 74HCT47,..) es un circuito integrado que convierte el código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que permiten activar un display de 7 segmentos de ánodo común en donde la posición de cada barra forma el número decodificado.
Si queremos utilizar tecnología CMOS tenemos el 4511.
Las salidas del circuito hacia los segmentos del display son encolector abierto. Pudiendo de esta manera controlar display que consuman 40 mA máximo por segmento.
las funciones LT, RBI yBI/RBO. Como indican los círculos del símbolo lógico, todas las salidas (de a a g) son activas a nivel bajo, al igual que lo son LT (Lamp Test), RBI (Ripple Blanking Input) y BI/RBO (Blanking Input/Ripple Blanking Output).
- 555
CARACTERISTICAS:
El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.
Sus características más destacables son:
Temporización desde microsegundos hasta horas.Modos de funcionamiento: Monoestable y Estable.Aplicaciones: Temporizador y Oscilador.Divisor de frecuencia.Modulador de frecuencia.Generador de señales triangulares.
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Pasemos ahora a mostrar las especificaciones generales del 555 (Vc = disparo):
Especificaciones generales del 555
Vcc 5-Voltios10-Voltios
15-Voltios
Notas
Frecuencia máxima (Astable) 500-kHz a 2-MHzVaria con el Mfg y el diseño
Nivel de tensión Vc (medio) 3.3-V 6.6-V 10.0-V Nominal
Error de frecuencia (Astable) ~ 5% ~ 5% ~ 5% Temperatura 25° C
Error de temporización (Monoestable)
~ 1% ~ 1% ~ 1% Temperatura 25° C
Máximo valor de Ra + Rb 3.4-Meg 6.2-Meg 10-Meg
Valor mínimo de Ra 5-K 5-K 5-K
Valor mínimo de Rb 3-K 3-K 3-K
Reset VH/VL (pin-4) 0.4/<0.3 0.4/<0.3 0.4/<0.3
Corriente de salida (pin-3) ~200ma ~200ma ~200ma
A continuación se mostrarán los modos de funcionamiento que posee este circuito integrado. En los esquemas se hace referencia al patillaje del elemento, al igual que a las entradas y salidas de cada montaje.
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FUNCIONAMIENTO MONOESTABLE.
Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.
Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:
T = 1.1*Ra*CEs recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).
NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.
FUNCIONAMIENTO ESTABLE
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En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia:
F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]
La señal cuadrada tendrá como valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V.
Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas:
Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C
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- COSTOS:
Materiales
1. 1 DIP Switch 4 S/ 0.80 S/ 0.802. 30 Resistencia’s 220Ω 1/4W S/ 0.10 S/ 3.003. 3 Resistencias de 10k ½ w S/0.10 S/0.304. 2 TTL 74LS32 S/ 1.20 S/ 2.405. 2 TTL 74LS08 S/1.00 S/2.006. 2TTL 74LS47 (DECODIFICADOR) S/3.00 S/6.007. 2TTL 74LS190 (CONTADOR DECADA) S/7.50 S/15.008. 1CMOS 4093B S/1.50 S/1.509. 6 DISPLAY 7 SEGMT ANODO COMUN S/1.50 S/9.0010. 1 POTENCIOMETRO 50K S/1.00 S/1.0011. 1TRANSISTOR 548 / 2222A S/1.50 S/1.5012. 1 LED ULTRABRILLANTE S/0.20 S/0.2013. 1 LDR S/0.80 S/0.8014. 3M CABLES S/1.00XM S/3.00 15. 3 PROTOBORAS DE BASE NEGRA S/18.00 S/54.0016. 1 MULTITESTER S/50.00 S/50.00
TOTAL = S/ 120.80