Inicio en la Electrónica (HACKLAB-ELALTO)
Para todos los que les llama la atención la electrónica y no saben donde empezar les propongo que me sigan con esta experiencia electrónica e informática.
Como es el inicio
de varios proyectos quise hacerlo con las herramientas que ustedes ya han
estado habituados o puedan virtualizar en sus maquinas. Me refiero a programas
que simularan el funcionamiento y configuración de elementos eletronicos.
SIMULADOR DE
CIRCUITOS ELECTRONICOS PROTEUS(ISIS)
Proteus – WIKI http://es.wikipedia.org/wiki/Proteus_(electr%C3%B3nica)
Proteus – WIKI http://es.wikipedia.org/wiki/Proteus_(electr%C3%B3nica)
Guía de Instalación
de Proteus 7.X en Windows
(Decirles que ya
salio la versión 8, y trae muchas novedades la diferencia mas clara que se da es
que ISIS y ARES están juntos en un solo IDE)
La herramienta
llamada ISIS nos ayudara a simular el comportamiento de componentes
electrónicos, desde leds y resistencias hasta complejos circuitos
microcontrolados. De esa manera con solo un computador uno puede empezar en
este mundo de la electrónica.
(Si estas
utilizando un sistema operativo basado en Linux te recomiendo las siguientes
alternativas: http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/KiCad+EDA+Software+Suite)
TUTORIAL EN
PROTEUS RE RE RE FACIL:
Arrancamos el
programa ISIS en la versión 7.X del PROTEUS:
Como ven hay las
librerías suficientes como entretenerse un buen tiempo.
Seleccionamos una
resistencia genérica:
Si haces doble
click sobre el componente notaras que en tu lista de la izquierda se agrega:
Aquí el modelo
grafico de la resistencia
En el lado
derecho de la librería de componentes veremos el modelo 2D del componente en
este caso una resistencia, abajo también podemos observar el componente pero
para el diseño en placa electrónica, que veremos su uso en otra oportunidad.
Ahora agregamos
un led o Diodo Emisor de Luz (Light Emiter Diode):
Hay muchos leds
de los que podemos escoger, pero si se fijan solo algunos tiene la leyenda
Animated, que quiere decir que tiene cierta animación en la simulación de
cualquier circuito que hagamos.
Por ultimo
agregaremos un botón o switch que nos permitirá tener cierto control sobre la
corriente que fluya en el circuito. Igualmente tiene la leyenda Interactive que
le da interactividad en la simulación.
ARMADO DEL
CIRCUITO.
Desde nuestros Componentes
Hacemos click
seleccionando y el siguiente clic para posicionar dentro del campo de diseño:
Si damos click
derecho en el componente veremos que nos aparecen varias opciones, entre ellas
rotar 90 o 180 grados, lo acomodamos según nos convenga.
Colocamos el
siguiente componente en este caso el Diodo Led, recordemos que este componente
si tiene polaridad y como todo diodo la corriente circulara en un solo sentido,
asi que es importante saber si queremos que fluya corriente a través de nuestro
Diodo Led o no. En este caso lo colocaremos de la siguiente manera:
Ahora vamos a
empezar a realizar las conexiones entre componentes como si fuera un
PROTOBOARD. Primero hacemos clic en el extremo de nuestra resistencia y notamos
que se levanta una conexión, después posicionamos esa conexión al extremo
positivo de nuestro Diodo Led de la siguiente manera:
Ahora ya estamos
listos para probar el funcionamiento del circuito, pero hace falta algo
importante. Se necesita Corriente que fluya a través de nuestro componentes, presta atencion:
* hacemos clic derecho en cualquier parte de nuestra área de diseño y seleccionamos la opción PLACE>TERMINALS> POWER.
* hacemos clic derecho en cualquier parte de nuestra área de diseño y seleccionamos la opción PLACE>TERMINALS> POWER.
Este elemento es
un fuente de alimentación muy flexible a la que podemos definir el voltaje que
queramos para nuestro circuito. Asignando voltaje en el menú de clic derecho
sobre el componente >Edit Properties:
Pero falta algo,
la corriente necesita un lugar hacia donde dirigirse de lo contrario estaría
estatica. En el mismo Menu Clic derecho PLACE>TERMINALS>GROUND, obtenemos
un elemento tierra para nuestro circuito, este componente representara el punto
neutral hacia el cual se dirigirá la corriente en nuestro circuito. Este
componente neutral o TIERRA estará dispuesto en el lado negativo de nuestro
Diodo Led.
El circuito
quedaría de la siguiente manera:
Ahora bastaría
con darle PLAY a nuestra simulación para ver que ocurre.
Y…………… nada.
Nada, nada es lo
que ocurre, pues nos olvidamos de un aspecto importante en la electrónica, como
es el calcular la resistencia que necesitamos para poder encender un LED.
Detengan la
simulación.
Como podras ver
la resistencia que esta dispuesta en el circuito R1 tiene el valor de 10k(Kilo Ohmios), valor que
según la famosa Ley de Ohm, nos daría el siguiente valor en CORRIENTE (I):
Despejando la
corriente:
I corriente= Voltaje/Resistencia
Asignando valores
de nuestro circuito actual:
I corriente= 5 Voltios/ 10000 ohmios
Resultando:
I corriente = 0.0005 Amperios(Magnitud de corriente) o 0.5 miliamperios.
Este valor
resultante esta demasiado por debajo de lo que se necesita para encender un
LED.
20 miliAmperios
es lo que se necesita para encender un LED.
Hagamos de nuevo
esa sencilla operación en regla de 3 simple:
Necesitamos 20
mA(0.0020 Amperios), tenemos 5 voltios asi que solo nos basta obtener el valor
adecuado de resistencia:
Según:
Tenemos:
Voltaje: 5v
Corriente: 0.02 Amperios
Resistencia : ?
Resistencia = Voltaje / Corriente
R = 5 Voltios / 0.02 Amperios (corriente deseada)
R = 250 ohmios
Facil, no lo
creen.
Ahora bien como
ya tenemos el valor de resistencia que necesitamos para encender un LED, vamos
a asignarlo en las propiedades del componente R1.
AHORA SIIIII !!!!!! DENLE PLEYYY!!!
Hermoso, no es
cierto….
Para finalizar
este tutorial RE RE RE fácil vamos a hacer uso de nuestro SWITCH que recordaran
agregamos en un principio. Tambien eliminamos la línea de conexión entre la
Alimentacion +5V y nuestra resistencia R1 de la siguiente manera:
Posicionamos
nuestra alimentación al costado izquierdo de nuestro SWITCH y hacemos las siguientes
conexiones:
Recuerda que para
mover algunos componentes tienes que darle clic derecho y darle DRAG OBJECT.
Ahora denle play
a la animación y hagan clic sobre el SWITCH, para asi dejar fluir la corriente
hacia la resistencia y el LED o detenerla según les antoje.
Algo mas que
podamos agregar, a este tutorial y que les puede servir para entender el
funcionamiento de circuitos en sus próximas simulaciónes es la opción que trae
el proteus, una simulación de las corrientes que fluyen a través de un
circuito, esto lo habilitaremos de la siguiente manera:
Con nuestra
simulación detenida vamos al menú System>Set Animation Options:
Habilitamos el
SHOW Wire Voltaje by Colour, que nos mostraran los voltajes que están
trabajando en el circuito, y SHOW Current With Arriwos las direcciones que
tienen las corrientes en el circuito.
Con esto inicias
tu simulación y tendrías que ver algo como esto:
Bueno, espero les
haya gustado esta parte de la simulación en Proteus y les animo a ver los
ejemplos que trae el proteus en su carpeta SAMPLES y probar ustedes mismos
algunos circuitos que tengan en mente. Con esto terminaría por ahora la parte Electrónica
de nuestra primera experiencia, puedes tomarse un descanso o profundizar
algunos aspectos de la Electrónica:
PRACTICA:
¿Porque razones
no se debe colocar 0 ohmios a mi resistencia en serie con un LED en un circuito
real?
Enlaces
Interesantes al respecto de los iniciados en Electrónica:
Motor Eléctrico Sencillo: https://www.youtube.com/watch?v=xPi06hI4ZD8
Motor Eléctrico Sencillo: https://www.youtube.com/watch?v=xPi06hI4ZD8
El siguiente Tutorial sera del MICROCONTROLADOR PIC y su programacion.
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