ELECTRONICA DIVERTIDA. Primera Parte

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)

Guía de Instalación de Proteus 7.X en Windows

                http://www.slideshare.net/editronik/tutorial-de-instalacin-de-proteus-77-sp2

(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.

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):

Según: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

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

https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito

El siguiente Tutorial sera del MICROCONTROLADOR PIC y su programacion.