Interruptor por tacto usando Flip Flop CD4011

Se presenta un circuito simple de interruptor por tacto usando el CD4011 que tiene en su interior 4 compuertas NAND. El las puertas del IC CD4011 están conectadas como Flip Flop tipo R-S o interruptor.
Los pines 9, 13 del IC trabajan como contactos de SET y RESET .
El circuito es CMOS y requiere muy poca intensidad de corriente para controlar sus entradas. Puesto que los pines 9 y 13 están conectados con el terminal positivo vía los resistores R1 y R2, las puertas de entrada lógica del flip flop ( entradas S y R ) estarán en su estado alto.
Cuando tocamos con un dedo a través de los puntos A, B (haciendo puente) la entrada respectica del IC será cerrada hacia tierra y la salida es puesta a baja. Esto activa el transistor Q1 y el relay consigue ser activado.
Cuando tocamos a través de los puntos C, D el flip flop cambia otra vez y hace que el transistor sea APAGADO. Esto hace el relay sea APAGADO.
Así tocando con los puntos de contacto A, B y C, D la aplicación conectada a través del relay se puede cambiar de ON a Off como se desee.
En realidad en el circuito solo se muestran los contactos de salida y entrada para saber lo que ocurre dentro observemos un circuito semejante donde se han intercambiado algunas puertas

Brillo variable a un led con el 555 y un condensador

Colocando un condensador de gran capacidad en paralelo con un led a la salida de un astable con el timer 555 el condensador en su proceso de carga y descarga casi triangular irá restando voltaje al diodo led de manera que este oscilara en forma de rampas triangulares atenuando e incrementando su brillo.

Incrementando el brillo de un led con transistores

Con el swicht abierto, los dos transistores están en el corte, así que ninguna corriente atraviesa el LED y este está apagado. Cuando se activa el interruptor, el voltaje en la base de Q1 permanecerá inicialmente en 0V, debido a que el condensador esta totalmente descargado.
El condensador se cargará conforme va pasando el tiempo a través del resistor 220k. El bajo voltaje en la base se levantará lentamente haciendo que el brillo del LED crece suavemente. La razón de un par Darlington es que tiene una considerable corriente de colector, esto significa que se pueden conectar varios LED en paralelo,además que necesitauna muy alta amplificación de corriente de base para una corriente baja causada por resistor de 220k. La razón de un valor alto para ese resistor es proveer de una constante de tiempo grande para el condensador

Encender/desvanecer gradualmente un led

Este circuito debe encender gradualmente un led desde cero hasta su brillo máximo para luego irlo atenuando tambien gradualmente hasta apagarlo y repetir el ciclo , en realidad es parte de la solución a un problema planteado por uno de los lectores del blog , la idea básica es simple , lo ideal seria generar ondas triangulares lineales , esto se conseguiría cargando y descargando un condensador por una fuente constante de corriente , esto darìa una carga lineal .
En el circuito mostrado usamos un sencillo astable o generador de onda cuadrada cargando y descargando un condensador , los diodos definen dos caminos : uno para la carga mediante la resistencia correspondiente , y el otro direcciona la descarga a travez de su resistencia , de no haber esto la carga seria gradual pero la descarga se bloquearía por el diodo de carga quedandose cargado el condensador , el resultado es una onda cuasi triangular , ( en realidad es exponencial en los circuitos RC ), para alimentar el led ponemos un seguidor con opam que tiene una muy alta impedancia de entrada que no carga al condensador , con esto el led oscila según la velocidad del tren de ondas cuadradas ; los valores están aún para correguir , con los mostrados en el diagrama tendriamos una velocidad muy alta para apreciar los cambios , reemplazando el condensador de 2.2 uF por uno de 100 uF se tendria un tiempo de ON de más o menos 7.3 seg y un tiempo de OFF o descarga de casi 7 segundos , claro que se puede obtener duty cicle de 50% usando diodos en las resistencias R1 y R2 pero esto es solo un circuito aproximado , lo armé en protoboard y se observa el efecto en el led.

Aunque es un circuito aún en experimentación los pines corresponden a un astable con el timer 555 y un seguidor de voltaje o buffer con el 741 u opam equivalente la conexión de los pines de cada integrado sería la siguiente

Motores en tracción directa

En muchas ocasiones no disponemos de las ruedas y ejes necesarios para construir un carrito seguidor , los motores deben tener ejes con engranajes para conseguir la reducción , aún así muchas veces no se ponen directamente a la rueda por tener demasiadas revoluciones , se reducen colocando más engranajes , bandas de transmisión , o haciendo que el eje sea tangente a las ruedas , pero tambien se puede conseguir un desplazamiento colocando los motores en ángulo y haciendo que los ejes hagan contacto con el piso , algunas veces esto se hace directamente como en los robots BEAM , donde se utilizan motorcitos de grabadoras usadas o del vibrador de un teléfono celular , en este caso los motores tienen una pequeña rueda de goma que ayuda a mejorar la fricción , el conjunto queda como en la imagen:

Detector de luz/oscuridad con el opam LM 741

El 741 es uno de los primeros circuitos integrados de uso popular , tan difundido como el 555 , tiene aplicaciones como sumador , restador , acoplador de impedancias o seguidor , diferenciador , integrador , preamplificador de audio , tambien comparador . En este caso lo usaremos para detectar presencia o ausencia de luz , esta es sensada por un fotoresistor o LDR , puede ser implementada para detectar una linea blanco o negra en un carrito seguidor de linea , como verán está en modo comparador con fuente simple , puede funcionar desde 3 voltios hasta 15 voltios en polaridad doble si se desea.
En el diagrama mostrado los contactos del relay ( que tambien puede ser un pequeño motor para el carrito seguidor )están cerrados en ausencia de luz o cuando el LDR "ve" reflejo negro .
Para una acción reversa es decir que se cierren los contactos del relay cuando el LDR reciba luz LDR y R1 deben ser intercambiados.
La sensibilidad puede ser controlada seteando el potenciometro P1.
El diodo previene los picos inversos tanto para un relay como para un motorcito DC.

Controlando motor con el timer 555

Estoy intentando construir el seguidor de linea más simple para un proyecto escolar en los primeros años de secundaria , aún no manejan transistores ni relays , la intención es usar solo fotoresitores , led blancos, solo un par de timer 555 y un par de motorcitos de juguete de 3 voltios , debe ser un proyecto propio y no tomado de internet , dado que no podemos usar transistores la salida del 555 debe gobernar a los motores , considerando que la máxima salida de corriente debe ser de 200 mA hay que testear previamente y en trabajo los motorcitos , en vacio tienen un consumo y con rozamiento aumenta , no podemos usar reductoras asi que nos queda usar poleas (bandas elasticas) como las de los walkman pequeños , otra alternativa es hacer que el eje del motor sea tangente a las ruedas y la diferencia de radios haga la reduccion.
Usaremos el pin 4 para activar o desactivar el 555 mediante un divisor de tensión en el cual estara el fotoresistor , cuando el sensor vea "blanco" dará un "1" y el motor se activara en PWM que es dada por la salida osciladora del 555 , cuando vea "negro" el motor se detendrá haciendo que el otro motor consiga el giro buscand la linea , ahora tambien , el 555 puede alimentar el motor en dos formas , como fuente o sumidero , como fuente el pin 3 entrega voltaje al motor ( max 200 mA ) , como sumidero el pin 3 actua como tierra para el motor , esto permite mayor corriente y es la forma que usaremos ; el circuito de control para el motor es el siguiente:
Con las modificaciones para activarlo o desactivarlo el control de cada motor se veria asi

El divisor de tension en la entrada 4 del 555 está dado por el LDR y 100k , cuando el LDR capta el reflejo del piso de la luz emitida por el led baja su resistencia y todo el voltaje cae en el resistor de 100k obteniendo un "1" en el pin 4 el oscilador suelta un tren de ondas cuadradas y el motor funciona en PWM controlando su velocidad como desearamos , cuando el LDR vé un negro o "0" se pone en alta resistencia , casi circuito abierto y el pin 4 se vá a tierra , se inhibe el 555 y se detiene el motor.

Como es un seguidor de linea negra para evitar inversores a la entrada los fotoresistores van cada uno afuera de la linea negra , cuando ambos ven blanco siguen de frente , en una curva uno ve blanco y uno negro , entonces el que vé negro se detiene haciendo que el otro realize un giro hacia la linea deseada, en este caso el sensor izquierdo controla al motor de la rueda izquierda y el sensor de la derecha controla la rueda derecha , en una curva hacia la derecha el sensor derecho verá negro y el carrito gira hacia la derecha.

El conjunto de leds y fotoresistores van ailsados de la luz ambiente por bordes que dejáran solo milimetros de distancia al suelo , usar algun lente concentrador de luz sobre los LDR darìa mayor sensibilidad , es aún un proyecto pero debe funcionar.

Para los valores mostrados

El tiempo de On es 15 segundos , el OFF de 0.15 seg para una frecuencia de 0.06 Hz y un duty cicle de 99% para aprovechar casi toda la potencia disponible , sin embargo variando los valores de acuerdo a nuestras necesidades encontraremos la frecuencia adecuada para que nuestros motores no sean demasiados lentos ni tampoco tengan demasiada inercia considerando el retardo de los LDR.

Como dato adicional si en lugar de 1 M ponemos una resistencia de 10 k los nuevos tiempos serían:

On = 0.3 seg ; OFF = 0.15 seg , una frecuencia de 2.18 Hertz pero un duty cicle de 66.6%

Fuente dual de 12 voltios para experimentos

Usando los integrados 7812 ( regulador a + 12 voltios ) y el 7912 ( regulador a - 12 voltios ) se puede construir una sencilla fuente de alimentación dual para experimentos con opam que requieran + 12 V / - 12 V , los integrados son baratos pero no olvidar ponerles disipadores de calor , ademas los fusibles de protección , switchs y leds indicadores

Probar diodos y transistores

Se presenta un sencillo probador de transistores y diodos, el cual puede indicar si el componente en prueba conduce o está abierto, se pueden verificar transistores PNP y NPN.
Para probar un diodo se conecta el diodo en las terminales B y C y se oprimen los pulsadores alternativamente, sòlo deberá encender uno de los led, si enciendieran los 2, el diodo bajo prueba està en corto-circuito, si no enciende ninguno de los leds, el diodo está abierto.
Para probar un transistor : Previamente se debe buscar en un manual los terminales correspondientes a base , emisor y colector , de no hacerlo por tanteos podemos encontralos en este probador , si se conocen conectar el transistor en las terminales correspondientes de B, C y E (Base, colector y emisor) oprimir los pulsadores alternativamente, si los 2 leds del lado PNP se encienden, el transistor es del tipo PNP. Si por el contrario, se iluminan los que corresponden al pulsador NPN, corresponde a este tipo.
Si solamente se enciende un led o ninguno, el transistor esta abierto, si se encienden 3 o los 4 leds, el transistor en prueba està en corto.

Control de giro de motor con un transistor y un relay

Disponiendo de un relay de 6 pines es decir un doble conmutador , un transistor , un diodo y una resistencia de base podemos implementar un sencillo control de giro de motor que puede emplearse para usos de robótica o tambien para hacer una maqueta de un sencillo "ascensor" , con un "1" el ascensor sube , con un "0" el ascensor baja.