Este Proyecto pretende explicar de forma educativa,  la realización de un producto electrónico, a partir de un proyecto inacabado de la revista Elektor.

Se describirá  los pasos necesarios para crear una PCB con la ayuda de un software informático llamado Altium y un prototipo de caja con SolidWorks, para la asignatura de tecnología de circuitos impresos

1. Elegir proyecto de Elektor

2. Diseño de caja

3. Selección de compontes y buscar sus footprind

4. Realización del esquemático

5. Realización de la PCB

6. Modificación de la caja

7. Fabricación real.

 

En el soporte mecánico como al principio no se sabía cómo iba a ser la PCB de grande y tampoco la tecnología utilizada.
Se hizo una cajita cuadra simple con el objetivo del aprender a utilizar el programa llamado SolidWorks
Con forme fue diseñando la PCB y se iba haciendo más pequeña cada vez ya se fue tomando forma la caja
Hasta final se decidió por una caja de dos piezas una donde iba ir la PCB mediante calor se quedaría fija y otra de tapa para poder cambiar la batería cuando fuese necesario, como podemos ver el imagen

Este circuito puede hacerse para producir interesantes y atractivos efectos luminosos usando un grupo de diodos LED rojos y otro de LED verdes. Un efecto es el de alternar entre rojo y verde y, a continuación, iluminar el rojo y el verde juntos.
Todos los componentes son baratos y fáciles de encontrar, incluso en nuestra tienda local. Los valores de las redes R3/C3, R4/C4 y R5/C5 gobiernan la duración del disparo. Los valores seleccionados para el proyecto están calculados para un tiempo de18 segundos con intervalos de 500 milisegundos.

Como los colores usados no tienen la misma intensidad luminosa, D1 y D2 son diodos de silicio y D3 y D4 de germanio, con componentes Schottky (BAT82) como alternativa, ya que también presentan una baja tensión inversa de unos 300 milivoltios.

El transistor MOSFET, T2, enciende ambos dispositivos LED simultáneamente, configurándolos para proporcionar una luminosidad de salida casi idéntica. La pantalla dispone de una LDR integrada que provoca que la luminosidad de los LED se adapte automáticamente a las condiciones de oscuridad y luz brillante.

El consumo de corriente del circuito depende en gran medida de los tipos de LED usados. Con los modelos LED de Rapid E. que se han mostrado, se espera un consumo de unos 70 miliamperios con una tensión de alimentación de 6 V.

 

el circuito que hemos modificado un poco es el siguiente:

las cosas mas importates del circuitos son:

LDR: es una  resistencia que cambia su valor óhmico según la luminosidad que recibe

datasheet LDR

Transistor bjt BC547:Transistores pequeños de la señal del af del silicio de npn

datasheet bjt BC547

Transistor de campo bs170:Transistor De Efecto De Campo Del Modo Del Realce Del N-Canal

datasheet bs170

Integrado 4017: es un contador y divisor con 10 salidas

datasheet 4017

Integrado 40106: Un trigger Schmitt cambia su estado de salida cuando la tensión en su entrada sobrepasa un determinado nivel

datasheet 40106

Podéis ver :

SCH

PCB

3D

 

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Evolución del proyecto

Este punto pretende explicar la evolución seguida durante todo el proyecto, desde el primer diseño realizado, hasta el diseño final.

Elementos  básicos del diseño

Para el diseño básico se tuvo en cuenta que no se diseñaría con tornillos para sujetar las piezas tanto en SolidWorks como Altium
            La tecnología empleada thruhole para todos los procesos, por diversos motivos como por ejemplo, es fácil de conseguir, económica, etc.  

Primera versión

En esta primera versión se ve lo que no se tiene que hacer en ningún proyecto. En esta version se desaprovecho el espacion de la PCB que con lleva gasto de materiales e incremento en el precio de nuestro producto final. Los componentes y el routado de las pista no han seguido ningunas reglas de diseño.
Con menor importancia ya que no afecta al diseño electrónico, el componente LDR no tiene footprind 3D y los componentes IC1 e IC2  tienen un footprind 3D de mala calidad.
Para esta versión no se realizó prototipo de caja

 

Segunda version

En esta versión se introduce una mejora que no tiene el proyecto original de Elektor, esta mejora consta de introducir un interruptor para apagar y encender el producto, con esta mejora se consigue ahorrar energía ya que si se quedara encendido se agotaría la batería.

En esta versión se hace el primer diseño de caja, en este diseño no se tuvo en cuenta la sujeción de la PCB con la caja. Esto implica que el producto seria incomodo a la hora de moverlo.

 

Tercera version

En esta versión se ve el medio de sujeción que se va a tener en el producto, mediantes las esquinas de la PCB, las esquinas son recortadas con forma de cuadrado de unos 3 x 3 milímetros
Se coloca los componentes de forma razonable y ordenada. Con la intención de que las pistas sean las más cortas posibles.

En esta versión se introduce dos piezas para la caja, con esto se consigue tener una tapa y sujetar la PCB.

Version Final

            En esta sección vemos la circuito impreso con sus componentes, como se puede observas en la figura 5.1, se ha provechado todo la PCB posible.

En la placa final se puede ver a la izquierda  la serigrafía del modelo y fabricante diseñador del producto.

 

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sobre el diseño en 3D dejo un pequeño vidio de la placa pcb realizada en 3D

vidio

Nombre	Encapsulado	Cantidad	serigrafía	Breve descripción
1 N4148	DO-35	2	D1, D2	High Conductance Fast Diode
BAT85	DO-35	2	D3, D4	Schottky Barrier Diode
BC547C	29-04	3	Q1, Q3, Q4	NPN General-purpose Transistor
BS170	29-04	1	Q2	Power Field Effect Transistor DPAK for Surface Mount
Cap Cera680n	ceramic cap	1	C4.A	Capacitor
Cap Ceramico	APRD5-7x3	2	C3.A,C5.A	Capacitor
Cap Pol2	CAPPR2-5x7	2	C1, C2	Polarized Capacitor (Axial)
Cap Poliester 1uF	CAPR5.08-7.6x2.5	3	C3.B, C4.B, C5.B	Capacitor
CD4017BCN	DIP16	1	IC1	Decade Counter/Divider with 10 Decoded Outputs
Encap P9V	Portapila 9V	1	P1	soporte para un pila de 9 voltios
HCF40106BEY	DIP14	1	IC2	Hex Schmitt Trigger
LDR	LDR	1	R2	resistencia que cambia de valor con a luz
LED-GREEN-5MM	LED-5MM-GREEN	3	D6.A, D6.B, D6.C	LED-GREEN-5MM
LED-RED-5MM	LED-5MM-RED	3	D5.A D5.B, D5.C	LED-RED-5MM
Resistencia_10k	resistor10k	3	R3, R4, R5	Resistor
Resistencia_390K	AXIAL-0.3	1	R1,	Resistor
Resistencia_18Meg	AXIAL-0.3	3	R7, R8, R9	Resistor
Resistencia_560	AXIAL-0.3	1	R6	Resistor
SW-DPST	switchtactile6x6	1	S1	Double-Pole, Single-hrow  Switch

 

SONYTEL GRANADA

calle Manuel de Falla, 3
18005 GRANADA, GRANADA

Componentes Electronicos Expotronic

calle Joaquin Blueme,3

18004 Granada

En Frabricacion

 

Conclusiones hemos aprendido a utilizar un software profesional, además hemos visto el mundo de los componentes electrónicos, como ha evolucionado la tecnología.
Respecto a decisiones tomada al principio de curso, personalmente he aprendido muchísimo sobre temas que no sabía ni que existían, como las impresoras 3D  las técnicas de soldadura.

            Este  circuito, tiene varias mejoras posibles estudiadas, primero  la velocidad de disparo está determinada por el valor de C1, por tanto si se pone un capacitador regulable se podrá controlar el tiempo de disparo.
 También se pueden obtener efectos coloreados y vivos usando diodos LED de tres colores con un ánodo común.
Si omitimos D1 y D2, los diodos verde y rojo son más brillantes en sí mismos que cuando se encienden simultáneamente.

Mi valoración sobre el trabajo realizado ha sido bastante bueno, ya que por mi experiencia en otros  programas de diseño de PCB son bastantes más liosos que Altium, pero Altium tiene cosas mu lisos como por ejemplo el poner un logo en template de la PCB.