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Actividades de Pre-Laboratorio
No existen en esta práctica.
Esquema Eléctrico: Un circuito para encender la luz automáticamente cuando está oscuroLa iluminación eléctrica está disponible desde hace mucho tiempo en todos los entornos domésticos, y la sencilla maniobra necesaria para encender y apagar una bombilla no constituye esfuerzo alguno. Sin embargo, existen determinadas situaciones en las que se prefiere delegar esta misión en un sistema automático, normalmente centrado en un circuito electrónico conocido como 'interruptor crepuscular". Este sistema basa su funcionamiento en un sensor especial, que actúa según la cantidad de luz presente en el lugar en el que está instalado, sin necesidad de teclas u otros comandos que accionar a mano.
Cuando la luz ambiental disminuye bajo un cierto nivel, el interruptor crepuscular acciona un relé, cerrando así el interruptor constituido por los contactos correspondientes.
El nivel luminoso al que tiene lugar la intervención puede naturalmente regularse, de modo que se puede adaptar el circuito a las distintas aplicaciones posibles. Para evitar activaciones accidentales, o conmutaciones repetidas en caso de pequeñas variaciones de luminosidad (por ejemplo, por el paso de una nube), el dispositivo actúa con un cierto retardo.
| Realización Práctica | Respuesta del Circuito |
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El sensor
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El componente marcado como LDR es
una fotoresistencia, es decir, un dispositivo que representa una cierta
resistencia, variable según la cantidad de luz recibida en un
determinado momento. |
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El esquema eléctrico
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A plena luz, la resistencia de la fotoresistencia LDR es baja, por lo que en C2 hay una tensión bastante próxima a la de alimentación, en cualquier caso superior a la del centro (cursor) de R4. El amplificador operacional IC1 funciona como comparador, es decir, compara las tensiones en las dos entradas: si el negativo (pin 2) está más alto (mayor tensión) que el no inversor, la salida está baja (tensión mínima de salida en saturación, cercana al 0 V). En ausencia de luz, la tensión en C2 baja hasta encontrarse por debajo de la del pin 3 (terminal no inversor); por tanto la salida del comparador está alta y, tras el retardo introducido como R1 y C3, envía a conducción a T1 que cierra el relé. |
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Resistencias
R1 = Resistencia de 180 KΩ (marrón, gris, amarillo) - 1/4 W
R2 = Resistencia de 82 KΩ (gris, rojo, naranja) - 1/4 W
R3 = Resistencia de 470 KΩ (amarillo, violeta, amarillo) - 1/4 W
R4 = Potenciómetro ajustable para PCB de 10 KΩ similar al de la práctica anterior.
R5 (opcional) = Potenciómetro ajustable para PCB de 470 KΩ
LDR = Sensor LDR (fotoresistencia de sulfuro de cadmio) (una vez adquirida tendremos que medirle con el Ohmetro la resistencia en oscuridad y en iluminación)
Condensadores
C1 = Condensador electrolítico de 100 µF / 16 V
C2 = Condensador electrolítico de 10 µF/ 16 V
C3 = Condensador electrolítico de 470 µF / 16 V
Varios
D1 = diodo 1N4007
T1 = transistor NPN tipo BC337
IC1 = Amplificador Operacional 741 ó TL 081 ó TL082 ó similar disponible en las tiendas.
RL1 = relé en miniatura a 9 V - 1 circuito (cuanto más pequeño mejor porque menos placa se utilizará)
1 zócalo de 8 pines (si puede ser torneado mejor que aguantan mas ciclos de entrada-salida del componente)
1 regleta de dos polos con tornillos para circuito impreso
1 regleta de tres polos con tornillos para circuito impreso
Serigrafía de Componentes (Cara de Componentes)
Os propongo una posible realización práctica del Interruptor Crepuscular, para que os sirva de orientación a la hora de elegir la disposición del los componentes del esquema en la placa y el recorrido de las pistas sobre ella. Se valorará la minimización del área utilizada mientras no se utilicen puentes de conexión sobre la cara de componentes
Placa de Circuito Impreso (Cara de Pistas)
Las pistas necesarias a realizar se crearan mediante unos cordones de estaño al unir isletas consecutivas. Es importante recordar al alumno que no se debe dar mucho calor a las isletas con el soldador ya que éstas pueden despegarse de la placa y perderse, apareciendo una marca negra de color "churrascado" que indica poca destreza en el uso de la herramienta, similar a una gran cicatriz realizada por un cirujano con poca experiencia de bisturí.
Diferentes tipos Fabricantes: Covenco, MetroTecnia, Repro, Estanflux
Se recomienda utilizar placa de fibra de vidrio con isletas de la máxima área
Fotos de los Alumnos en Prácticas
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Fotos Curso 08-09 Pendientes de Recibir
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Se deberá entregar la documentación técnica de manera individual en un fichero de Mathematica donde se incluyan:
Diseño gráfico del diseño de PCB realizada utilizando Circuit Planner por ambas caras.
Descripción del funcionamiento del Interruptor Crepuscular.
Consumo del circuito con el relé activo y sin relé activo.
Fotografía del Diseño.
Datos del Alumno: Nombre, Apellidos y e-mail.
Será necesario que el alumno asista a prácticas con las simulaciones realizadas, cosa que comprobarán de manera individual los profesores de prácticas.
Material Obtenido de Maxwell Electrónica
