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CIRCUIT MAKER ESPAÑOL

Circuit Maker es un software de simulación de circuitos eléctricos y electrónicos

Util para cualquier estudiante de electrónica y eléctrica

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Virtual Serial port es un software que permite emular la conexion de dos puertos seriales. Muy usado cuando se desea hacer la comunicación entre el microcontrolador y la PC

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Este es un compilador en lenguaje C, para programación de microcontroladores PIC.

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Proteus es un entorno integrado diseñado para la realización completa de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño, simulación, depuración y construcción.

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CCS Compiler v.5.015 Full, GRATIS!!

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QUE ES PIC C COMPILER

PIC C Compiler es un inteligente y muy optimizado compilador C que contienen operadores estándar del lenguaje C y funciones incorporados en bibliotecas que son específicas a los registros de PIC, proporcionando a los desarrolladores una herramienta poderosa para el acceso al hardware las funciones del dispositivo desde el nivel de lenguaje C.

El compilador CCS contiene más de 307 funciones integradas que simplifiquen el acceso al hardware, mientras que la producción eficiente y altamente optimizado código. Se incluyen funciones de hardware del dispositivo de características tales como:

* Temporizadores y módulos PWM
* Convertidores A / D
* de datos on-chip EEPROM
* LCD controladores
* Memoria externa buses
* Entre otras...

AMBOS LINKS FUNCIONALES!!!!

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MULTISIM 12 FULL ESPAÑOL GRATIS!!

¿Qué es NI Multisim?

Multisim es un entorno de simulación SPICE estándar en la industria. Es el principio básico de la solución para la enseñanza de circuitos para construir experiencia a través de la aplicación práctica del diseño, generación de prototipos y pruebas de circuitos eléctricos.

El enfoque de diseño de Multisim le ayuda a reducir las iteraciones de prototipos y a optimizar los diseños de tarjetas de circuito impreso (PCB) al inicio del proceso.

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TUTORIAL PARA INSTALACION EN ESTE LINK: 

https://www.youtube.com/watch?v=4LlHWdsk9D4

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TIMER 555

CIRCUITO INTEGRADO 555

Es un circuito integrado muy versátil que tiene un gran número de aplicaciones en los circuitos electrónicos, sobre todo para generar intervalos de tiempo. También se utiliza para construir temporizadores, generadores de impulsos, multivibradores, alarmas, etc.

Conviene señalar que el 555 es una aplicación de los AOP’s, ya que su circuito interno consta de dos comparadores. En la siguiente figura se presenta el diagrama de bloques del circuito interno del 555, donde se observa la existencia de tres resistencias de 5 KΩ, que son la razón de que este integrado se denomine así.

• COMPARADORES: Ofrecen a su salida dos tipos de estado (alto y bajo), en funciones a los voltajes de sus entradas(+ y -) de modo que:

Si V(+) > V(-), entonces la salida toma un nivel alto

Si V(+) < V(-), entonces la salida toma un nivel bajo

• BIESTABLE RS: Ofrece dos estados permanentes, en este caso presenta dos entradas de activación R y S y su salida Q' (Q negado) obedece a.

Tambien posee una entrada RESET, que cuando está en un estado bajo, la salida Q'  se pone a estado alto.

• INVERSOR: Invierte el nivel de la salida Q', haciendo que pase de un estado alto  a bajo y viceversa. Su salida se conecta a la patilla 3 y constituye la salida del conjunto.

• DESCARGA: lo constituye un transistor conectado a la salida del biestable y sirve para ofrecer un camino de descarga al condensador que determine la contante RC de temporización.

MODOS DE OPERACIÓN

1. OPERACIÓN ASTABLE:

En la figura anterio puede observarse al 555 conectado como multivibrador astable. Observe las formas de onda que corresponde al funcionamiento del circuito. En el instante A, los terminales 2 y 6 disminuyen de nivel justo por debajo de VLT = 1/3 VCC y el voltaje de la terminal 3 de salida va a su nivel alto (estado A). La terminal 7 se comporta como un circuito abierto y el capacitor C se carga a través de RA + RB. Durante el tiempo A-B en el que la salida está en nivel alto, el 555 se encuentra en el estado de memoria C, recordando su estado A anterior. Cuando VC aumenta y rebasa justamente el valor VUT = 2/3VCC en el instante B, el 555 entra ene el estado D y envía la señal de salida al nivel bajo. La señal en la terminal 7 también esta en nivel bajo y el capacitor C se descarga a través de la resistencia RB. Durante el tiempo B-C en el que la señal de salida está en nivel bajo, el 555 se encuentra en el estado de memoria C, recordando su estado anterior D. Cuando VC desciende justo por debajo de VLT la secuencia se repite.

PERIODO DE OSCILACIÓN

La señal de salida conserva un nivel alto durante el intervalo en el que C se carga y aumenta del valor a 2/3 VCC,  Este intervalo de tiempo se calcula mediante la ecuación:

La salida esta en nivel bajo durante el intervalo en el que c se descarga del valor 2/3 VCC a 1/3 VCC y se calcula con la expresión:

Por lo tanto el periodo de oscilación será:

Para lograr un ciclo de trabajo del 50% (Talto = Tbajo), entonces se implementará el siguiente esquema

Los tiempos correspondientes de la onda de salida son:

1. OPERACIÓN MONOESTABLE

No en todas las aplicaciones se necesita una onda repetitiva continua, como la que se obtiene con un multivibrador astable. En muchas aplicaciones lo que se necesita es un nivel de voltaje determinado durante cierto lapso de tiempo. En este caso lo que se necesita es un multivibrador monoestable o de un disparo (one shot)). La siguiente figura muestra el diagrama del circuito del 555 cuando éste funciona como multivibrador monoestable. Cuando un pulso con variación en sentido negativo (flanco de bajada) se aplica al terminal 2, la salida se eleva y el terminal 7 elimina el cortocircuito del capacitor C. El voltaje a través de C se eleva de 0 voltios a una velocidad que esta determinada por RA y por C. Cuando el voltaje del capacitor alcanza el valor de 2/3 VCC, el comparador provoca que la salida cambie de un nivel alto a uno bajo. En las se muestran las formas de onda del voltaje de entrada y de salida. La salida está en nivel alto para el tiempo que se determine mediante:

 En la practica es necesario agregar unos componentes para un mejor rendimiento y funcionamiento, el siguiente diagrama muestra los componentes adicionales:

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CCS Compiler (PIC C Compiler) - Manejo de LCD 16x2

¿Qué es un LCD?

El LCD(Liquid Crystal Dysplay) o pantalla de cristal líquido es un dispositivo empleado para la visualización de contenidos, mediante carácteres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo del modelo.

En este caso vamos a emplear un LCD de 16x2, esto quiere decir que dispone de 2 filas de 16 caracteres cada una. Los píxeles de cada símbolo o carácter, varían en función de cada modelo.

¿Cómo se conecta?

En la siguiente imagen de Proteus se puede observar la estructura de sus pines.

Lo  podemos dividir en los Pines de alimentación, pines de control y los pines del bus de datos bidireccional. Por lo general podemos encontrar ademas en su estructura los pines de Ánodo y cátodo de led.

Pines de alimentación:

Vss: Gnd
Vdd: +5 voltios
Vee: corresponde al pin de contraste, lo regularemos con un potenciómetro de 10K

Pines de control:

RS: Corresponde al pin de selección de registro de control de datos (0) o registro de datos(1). Es decir el pin RS funciona paralelamente a los pines del bus de datos. Cuando RS es 0 el dato presente en el bus pertenece a un registro de control/instrucción. y cuando RS es 1 el dato presente en el bus de datos pertenece a un registro de datos o un carácter.
RW: Corresponde al pin de Escritura(0) o de Lectura(1). Nos permite escribir un dato en la pantalla o leer un dato desde la pantalla.
E: Corresponde al pin Enable o de habilitación. Si E(0) esto quiere decir que el LCD no esta activado para recibir datos, pero si E(1) se encuentra activo y podemos escribir o leer desde el LCD.

Pines de Bus de datos:

El Bus de datos bidireccional comprende desde los pines D0 a D7. Para realizar la comunicación con el LCD podemos hacerlo utilizando los 8 bits del bus de datos(D0 a D7) o empleando los 4 bits mas significativos del bus de datos(D4 a D7)

La librería del LCD:

Para poder visualizar los caracteres o símbolos en el LCD es necesario que en el programa de código fuente a emplear, incluyamos la librería.
En este caso empleamos la librería "lcd.c".

La librería viene configurada de esta manera

#define LCD_ENABLE_PIN    PIN_E0

#define LCD_RS_PIN               PIN_E1

#define LCD_RW_PIN             PIN_E2

#define LCD_DATA4               PIN_D4

#define LCD_DATA5               PIN_D5

#define LCD_DATA6               PIN_D6

#define LCD_DATA7               PIN_D7  

Vamos a configurar para poder usar el PIN que nosotros deseamos, en este caso para usar el puerto D del PIC.

#define LCD_ENABLE_PIN    PIN_D0

#define LCD_RS_PIN               PIN_D1

#define LCD_RW_PIN             PIN_D2

#define LCD_DATA4               PIN_D4

#define LCD_DATA5               PIN_D5

#define LCD_DATA6               PIN_D6

#define LCD_DATA7               PIN_D7  

o también de esta manera

#define LCD_DATA_PORT getenv("SFR:PORTD")

#define LCD_ENABLE_PIN    PIN_D0

#define LCD_RS_PIN               PIN_D1

#define LCD_RW_PIN             PIN_D2

Funciones a usar:

• lcd_init(): Inicializa el lcd

• lcd_gotoxy(x,y): Establece la posición de escritura en el lcd.

• lcd_putc(char s): nos muestra un dato en la siguiente posición del lcd.

          \f se limpia el lcd

          \n el cursor se posiciona al inicio de la segunda línea

          \b el cursor retrocede una posición

• lcd_getc(x,y): lee el carácter de la posición (x,y)

• printf(lcd_putc, cadena, variable)

       Ejemplo:   printf(lcd_putc,"\n %2.2f la temperatura es: ",temp);

                         donde temp: variable

EN EL TUTORIAL PODRAN VER COMO SE HACE USO DEL LCD

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FUENTE DE ALIMENTACION

Nuestros circuitos electrónicos no trabajan con corriente alterna, por ende para poder hacer funcionar nuestro circuito sin que le suceda nada necesitamos alimentarla con corriente continua.
La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión continua y lo mas estable posible. Para ello se usa el siguiente DIAGRAMA DE BLOQUES:

TRANSFORMADOR

El trasformador reduce la tensión de red (generalmente 220 o 120 V) a otra tensión mas adecuada para ser tratada. Solo es capaz de trabajar con corrientes alternas. es decir que tanto la tensión de entrada como la de salida son alternas.

Consta de dos arrollamientos sobre un mismo núcleo de hierro, ambos arrollamientos, primario y secundario, son completamente independientes y la energía eléctrica se transmite del primario al secundario en forma de energía magnética a través del núcleo.

Hay una relación entre voltaje, corriente y número de vueltas; la cual es la siguiente:

Con esto vemos que la energía se conserva  Wp = Ws , es decir Vp*Ip = Vs*Is

RECTIFICADOR

Esta etapa ya lo hemos visto en el post EL DIODO, en la cual hemos visto los diferentes tipos de rectificadores con diodo. También hay rectificadores controlados que estan en base a SCR.

Les dejo una imagen del rectificador que usaremos posteriormente para poder hacer nuestra fuente.

Rectificador de Onda Completa

FILTRO

La tensión a la salida de nuestro rectificador no es la que vamos a usar para alimentar nuestros circuitos, ya que esta tensión sube a un pico máximo y disminuye hasta cero, y así sucesivamente. Es en forma de pulsos.

El tipo mas común de filtro es el del condensador a la entrada, en la mayoría de los casos perfectamente válido. Sin embargo en algunos casos se requerirá de usar otro tipo de filtro tales como: RC, LC.

Esta es la manera en que va ubicado el filtro capacitivo, para cualquier tipo de puente.

Este es la forma de onda que se obtiene a la salida de nuestro filtro

Para poder establecer un valor al condensador. utilizamos la siguiente fórmula para un rectificador tipo puente y que el rizado sea de un a 10%

C = (5 * I) / (f * Vmax)

donde:

C: Capacidad del condensador del filtro en faradios

I: Corriente que suministrará la fuente

f: frecuencia de la red

Vmax: tensión de pico de salida del puente (aproximadamente Vo)

Si se quiere conseguir un rizado del 7% puedes multiplicar el resultado anterior por 1,4, y si quieres un rizado menor resulta mas recomendable que uses otro tipo de filtro o pongas un estabilizador.

EL REGULADOR

Un regulador es un circuito que se encarga de reducir el rizado y de proporcionar una tensión de salida de la tensión exacta que queramos.

Nos enfocaremos a ver a los reguladores integrados tales como: 7805, 7812, etc

Este es el esquema de una fuente de alimentación regulada con uno de estos reguladores: 

La tensión de entrada Vin deberá ser siempre unos 2 o 3 V superior a la de Vout para asegurarnos el correcto funcionamiento.

Reguladores de serie 78XX

Su característica principal es que la tensión entre los terminales Vout y GND es de XX voltios y una corriente máxima de 1A. Por ejemplo: el 7805 es de 5V, el 7812 es de 12V... y todos con una corriente máxima de 1 Amperio. Se suelen usar como reguladores fijos.

Reguladores de serie 79XX

La tensión entre Vout y GND es de - XX voltios, por eso se dice que este es un regulador de tensión negativa. La forma de llamarlos es la misma: el 7905 es de -5V, el 7912 es de -12V.

NOTA: Para más características y especificaciones de los componentes es recomendable revisar el Datasheet del componente.

Regulador Variable LM317

 Este regulador de tensión proporciona una tensión de salida variable sin mas que añadir una resistencia y un potenciómetro. Se puede usar el mismo esquema para un regulador de la serie 78XX pero el LM317 tiene mejores características eléctricas. El aspecto es el mismo que los anteriores, pero este soporta 1.5A. Un esquema base es el siguiente:

En este regulador, como es ajustable, al terminal GND se le llama ADJ, es lo mismo.

La tensión entre los terminales Vout y ADJ es de 1,25 voltios, por lo tanto podemos calcular inmediatamente la corriente I1 que pasa por R1:

I1 = 1,25 / R1  

Por otra parte podemos calcular I2 como:

I2 = (Vout - 1,25) / R2

Como la corriente que entra por el terminal ADJ la consideramos despreciable toda la corriente I1 pasará por el potenciómetro R2. es decir:

I1 = I2

1,25 / R1 = (Vout - 1,25) / R2

Vout aproximadamente serìa:

Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)  

Regulador Variable LM350:

El LM350 es otro regulador variable que funciona exactamente igual que el LM317, con la diferencia de que este es capaz por si solo de suministrar 3A.


Para conseguir mas de 3 A podemos acudir al siguiente esquema que utiliza un transistor de paso para ampliar la corriente:

La resistencia de 0,6 Ohm será de 3 o 4 W dependiendo del transistor empleado.

Si montamos el circuito con un transistor TIP32 podremos obtener 4 A, ya que el TIP32 soporta una corriente máxima de 3A. Y si lo montamos con un MJ15016 podemos llegar hasta 16A. Puedes usar cualquier otro transistor de potencia PNP. 

Disipación de potencia en el regulador

Cuando un regulador esta funcionando se calienta. Esto es debido a que parte de la potencia tomada del rectificador es disipada en el regulador. La potencia disipada depende de la corriente que se esté entregando a la carga y de la caída de tensión que haya en el regulador.

La caída de tensión en el regulador Vr es:

Vr = Vin - Vout 

Y la potencia disipada vendrá dada por la la siguiente ecuación:

PD = Vr * IL 

Ver en la hoja de datos la potencia que pueden disipar los reguladores vistos. Si la disipación es mas de lo que se indica, se tendrá que usar disipadores, y será mas grande cuanto mayor sea la disipación.

Para evitar que la potencia disipada sea lo menor posible tendrás que procurar que Vin no sea mucho mayor que Vout.

EN UN PRÓXIMO POST ESTAREMOS DISEÑANDO UNA FUENTE E IMPLEMENTANDOLA EN UN PROTOBOARD PARA VERIFICAR SU CORRECTO FUNCIONAMIENTO

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