Lampara de emergencia usando cable USB

Muchas veces es necesario tener una lámpara de emergencia cerca de la PC o estamos a oscuras en el campo con la laptop y solo necesitamos alumbrar el teclado para escribir más comodamente , tener una lámparita externa además del consumo de pilas requiere de un soporte especial y no es manuable :podemos construirnos una sencilla lámpara usando un led blanco de alto brillo como los usados en algunos celulares , para alimentarlo usaremos los 5 voltios que nos dá la fuente del PC mediante la salida USB . Este es un proyecto solo para usuarios que tengan entrenamiento en el manejo de circuitos porque de unir los cables de voltaje de un USB es hacer un cortocircuito y puede dañar hasta la placa de la PC , si tenemos un cable usb como el de una vieja cámara digital y lo cortamos tendremos lo siguiente:
Por supuesto que no se usarán los terminales de datos ( verde y blanco ) , como esperamos en el cable rojo tendremos +5 V y el negro sera tierra , debemos comprobarlo con un voltimetro , entonces ya estamos listos para conectarlo a un led blanco de alto brillo

Uniendo el cable a una manguerita que termine en un zócalo para led el acabado será como en la figura en este caso la resistencia se ha bajado a 47 ohmios para mayor brillo :


Una aplicacion para iluminar un teclado de laptop sería la siguiente:


Uno de nuestros lectores ha utilizado este circuito

Julian m @ ha dejado un nuevo comentario en su entrada "Lampara de emergencia usando cable USB":

hola te felicito por este gran aporte que has echo en este post, mil gracias ya elabore la mia.

GRACIAS.

otra cosa quisiera compartir las imajenes de mi lampara pero no se como ponerlas en mi comentario, se puede o no los links de las dos imagenes son estos:


Buen trabajo Julian te quedó muy bien espero que sigas escribiendonos

Alarma por laser (2)

Esta es una una alarma por barrera de luz que puede hacerse con 2 timer 555 , un puntero laser de lapicero ( aqui en Lima Perú su precio es 5 soles : casi 1.60 dolares ) una fotoresistencia (LDR) , el secreto es actuar sobre la pata 4 del 555 , este terminal lo habilita o lo inhibe , cuando en este pin se tiene voltaje positivo el 555 puede funcionar haciendo sonar la sirena , cuando a la entrada de este pin hay un cero o no hay voltaje el oscilador no funciona y hay silencio.
La fotoresistencia : cuando recibe luz presenta una muy baja resistencia y en ausencia de luz presenta alta impedancia o circuito abierto , para hacer la alarma el puntero laser debe incidir sobre el fotoresistor , pero una alarma debe enclavarse , es decir el solo paso momentaneo debe hacer que la sirena se active hasta cuando el dueño venga y la apague , esto requiere el uso de un disparador de monostable o de un tiristor que se dispara solo con un pulso y queda enclavado , si observan el circuito , mientras el laser incida en la fotoresistencia la salida del colector del transistor conectada a la pata 2 del timer esta en alta , recordemos que el 555 se dispara solo con un pulso corto de bajada , cuando el ladron cruza el haz el fotoresistor deja de recibir luz y pasa a alta impedancia , la corriente de base satura el transistor y el colector se va a tierra , con lo que se consigue el pulso de bajada que dispara al temporizador , el tiempo que este esta en ON se determina con la combinaciòn R4 - C1 . Este seria un interruptor de luz normalmente cerrado o una barrera luminosa laser.
Los componentes para hacer el disparador del monostable son :
C1: 100 µF. 25V
C2: 220 µF. 25V.
R1: 100K
R2: 2.2M (pot.)
R3: 47KΩ
R4: 1KΩ
R5. 330 Ω
IC1: 555
TR1-TR2: BC548
D1: 1N4002

Los materiales que se necesitan para hacer la sirena son :

IC1: 555
C1: 0.1 µF
R1: 100K (potenciometro)
R2: 1K
R3: 47K
R4: 100K
R5. 27 ohm
R6: 220 ohm
TR1: 2N3055, C1060 ò C1226
D1: 1N4007
1 parlante de 8 ohmios

Alarma simple con tiristor

Se puede construir una sencilla alarma contra ladrones usando un tiristor y resistencias para ser usada con dos tipos de sensores o interruptores: N.A y N.C, es decir normalmente abiertos y normalmente cerrados.
El interruptor normalmente abierto puede usarse en el piso bajo una alfombra para que al ser pisado por alguien sea activado (cerrado). El normalmente cerrado puede colocarse en una puerta ( usando un interruptor magnetico para puerta de bajo costo ) de manera tal que si es abierta se desbloquee la entrada a tierra a la entrada del gate del tiristor y active el circuito.
Para activar la alarma podemos usar un interruptor ON/OFF (conectando la bateria), si se cierra el switch SW2 ( normalemte abierto ) , se aplicará un voltaje positivo a la compuerta del SCR, haciendolo conducir y por tanto el buzzer sonará.
De igual manera si luego de armarse la alarma (conectando la bateria), se abre el switch normalemte cerrado, se aplicará un voltaje positivo a la compuerta del SCR, haciendolo conducir y enclavandolo. El led se encenderá y el buzzer se activará también avisando sobre la situación de alarma.
La unica manera de detener esto es desconectando la bateria del circuito o pulsando el switch que está en paralelo con el SCR.
También podemos amplificar esta señal para que nos sirva para manejar cargas de 220 V AC en este caso el buzzer se reemplaza con un relay de 12 voltios para que encienda una lámpara , prenda un motor , active una sirena u avisador de potencia.

Voltimetro simple con comparadores y leds

Este es un detector de voltaje tambien llamado barra gráfica de leds. La idea es que cada led se vaya encendiendo de acuerdo al nivel de voltaje continuo presente en la entrada , es decir si solo hubieran estos 4 leds calibrados para pasos de 1 voltio por led y se encendieran 3 leds diriamos que el voltaje de entrada es mayor que 3 voltios y menor que 4 voltios , si pusieramos más comparadores en cadena podemos tener 8 -12 -16 niveles con lo que se tendría mejor aproximación.
En el circuito usamos el conocido LM 339 quad comparador , cada opam de este circuito es usado para comparar la entrada Vin contra un voltaje fijo de comparación tomado de la fuente misma de alimentación mediante un divisor resistivo. Este nivel de voltaje con el cual se efectuará la comparación con la entrada está fijado por el potenciometro R1.
Por defecto cuando no hay entrada todos los leds estarán OFF o apagados porque todas las salidas del 339 estan en alta desde que el voltaje en cada entrada no inversora es más alto que su correspondiente entrada Vin en el terminal inversor o entrada inversora.
Conforme el voltaje de entrada vá creciendo va excediendo el voltaje de threshold de cada opam haciendo que cada led se vaya encendiendo conforme aumente la entrada , podemos tener mayores leds para mayor aproximación poniendo más comparadores y repitiendo el esquema o expandiendolo hacia tierra . Usando 4 LM 339 podemos tener 16 leds , aunque este es solo el principio básico para entender el circuito , para hacer un real voltimetro la entrada debe ser escalada , es decir en la entrada se pone un atenuador o divisor de voltaje .
De tal manera que si nuestro circuito de mediciòn funciona con 5 voltios y queremos medir voltajes de 0 a 30 voltios por decir ,y queremos tener una precisión de 1 voltio por led necesitamos poner 30 leds ( es decir 7 y medio LM 339 ) , tambien necesitariamos 30 resistencias iguales de 1 k .
La entrada debe ser dividida por 10 de tal manera que la Vin del voltimetro sea 30/10 = 3 voltios para estar al nivel de los 5 voltios con que funciona el comparador, supongamos que hemos implementado los 30 leds ( uno por cada voltio ) entonces para la calibración del voltaje de referencia hacemos la escalada de tensión mediante el potenciometro R1 , cuando este potenciometro esté en corto el voltaje en la primera entrada del bloque de comparadores será de 5 voltios o Vcc , debemos ir incrementando la resistencia mientras medimos con un multimetro digital u osciloscopio para tener 3 voltios exactos a la salida de R1 que es tambien entrada del primer comparador ( pin 5 de la figura ) las demas entradas como vemos están divididos en pasos iguales y como en la primera de ellas hay 3 voltios cada comparador discriminará 3/30 = 0.1 voltios que se comparan con el voltaje escalado de la entrada.
De esta manera si en la entrada se tiene 12 voltios los 12 primeros comparadores tomados desde tierra hacia arriba estarán activados y se tendrán 12 leds encendidos es decir se leerán 12 voltios.

Punta de prueba con inversores Cmos

Se puede implementar una punta de prueba muy práctica usando solo un chip Cmos 4069 que trae 6 inversores en su interior , alimentando el circuito y poniendo a tierra las entradas no usadas tendriamos el siguiente circuito que funciona muy bien como punta de prueba Cmos y TTL , la tabla de funcionamiento es la mostrada.

Punta de prueba de lógica de dos estados

Ahora consideramos una punta de prueba lógica más ambiciosa que tenga una indicación positiva para cada uno de los dos estados a detectar, que pueda distinguir un elemento de circuito con voltaje lógico y tambien uno que está flotando.
El diagrama muestra un circuito que hace esto. Es básicamente una combinación de ambas puntas de prueba de lógica del circuito del post anterior reunidas en uno. La diferencia principal es que necesita incluir los resistores de base Rb que mantengan los transistores en OFF cuando la punta de prueba no está conectada con un estado lógico. Sin los resistores de polarización , la base de cada transistor se iría hacia 2.5 V, haciendo conducir ambos. El análisis del circuito demuestra que la polarización apropiada seriá obtenido si

Donde VBE es la caida de voltaje entre base y emisor y VCC es el voltaje de alimentación , usando VBE = 0.6 V y VCC = 5 Voltios obtendriamos un apróximado para Rb de RP/5.

El circuito final sería :
La entrada de prueba es VP si el voltaje es un "1" lógico el led HIGH se enciende , si la entrada VP toca tierra o nivel "0" se enciende el led LOW .Si la punta de prueba está flotando no se enciende ningún led.
Un idea para construirla en forma práctica sería la siguiente

Punta de prueba lógica de un solo estado

Presentamos un par de circuitos, que pueden detectar solamente un estado de la lógica digital. Éstos tienen la ventaja de ser extremadamente simples, y así que pueden ser implementados en un pequeño cilindro como el de un bolígrafo o lapicero. La conexión de la punta de prueba se indica por Vp.
En el diagrama (a) el LED se enciende si la punta de prueba está conectado con la lógica alta "1".
En el diagrama (b) el LED se enciende si la punta de prueba está conectada con la lógica BAJA "0".
Los valores de los componentes dados en la figura son para que la punta de prueba sea utilizada con lógica TTL . Para otras familias lógicas, los valores de los componentes necesitarían ser ajustados convenientemente.
Observe que si la punta de prueba del circuito (a) está flotando (desconectado), la corriente de base es cero y así que el transistor está apagado. Así, este diseño de punta de prueba no puede distinguir entre un nivel BAJO de la lógica y un elemento flotante en el circuito que es probado. Asimismo el circuito del diagrama (b) no puede distinguir entre un nivel ALTO de lógica y un elemento flotante. No obstante, esta punta de prueba tiene el interés puesto en que es absolutamente más fácil de construir que la punta de prueba del dos estado que se presentará más adelante. Usted puede construir una punta de prueba para detectar con seguridad los puntos de nivel "0" de su circuito y una punta de prueba para comprobar los "1" y mantener ambos a mano.

Punta de prueba digital con transistores

Construida con dos transistores comunes esta punta de prueba digital nos puede indicar niveles lògicos "1" o "0" en un circuito a implementar o a reparar, como se indica , la alimentación tiene un amplio rango y puede ser tomada del mismo circuito o una fuente externa , las tierras de los circuitos si deben ser comunes , la entrada E 9 o punta de prueba ) es la que detecta el nivel lógico del punto a examinar , si este es mayor que 5 voltios el diodo zener conducirá y la primera etapa o primer transistor se comportara como un seguidor de emisor reflejando entre este punto y tierra un valor de voltaje aproximado a 4.3 voltios que alimentará al led encendiendolo ( importante : en serie con el led debe ir una resistencia limitadora de unos 330 ohmios para evitar que el led supere los 20 mA típicos de consumo y se destruya rápidamente ).
El problema que puede presentar la sonda de la figura , reside mayormente en los niveles lógicos, forzados por el diodo zener, rango del TTL , se pueden presentar conflictos si la entrada fuera 5 voltios o menos , de acuerdo a los circuitos a probar podemos experimentar con valores zener un poco mas bajos como un zener de 3.7 voltios.
El inconveniente de este tipo de puntas de prueba es que si bien pueden detectar una entrada de voltaje de nivel lógico no pueden distinguir entre un cero lógico o una entrada desconectada o flotante , solo son seguros para detectar "1" ´s sin embargo no nos aseguran los ceros , pero es un buen inicio para experimentar en el diseño de nuestro propio equipo de laboratorio.

Puertas lógicas con diodos para interface Cmos

En algunas ocasiones necesitamos solo una puerta lógica Cmos para algún proyecto de no muy alta frecuencia , entonces nos vemos en el problema que los nands , nors , inversores vienen en paquetes de 4 o 6 por chips de los cuales solo vcamos a usar uno , o a veces tenemos solo inversores y necesitamos usar ands u nors , aprovecharemos entonces los conceptos de lógica DTL (diodo transistor lógica ) de los años 70´s para implementar alguna de estas puertas en caso de emergencia.
El primer circuito a mostrar será una puerta AND and hecha solo con un diodo y una resistencia de 100 k , si observamos , cuando A y B sean ambos "1" lógico el diodo de entrada en reversa bloquea A pero la resistencia deja pasar la señeal B y se tiene una salida "1". Si la entrada A es "0" el diodo lleva la señal a tierra y se obtiene un "0" a la salida . Si A es alto y B es baja la salida es "0" por el bloqueo en A y si las 2 entradas son ceros la salida tambien lo es , como vemos es una puerta AND que funciona solo limitada por las caracteristicas de frecuencia del diodo a usar, el circuito es el siguiente:

Puerta AND

De la misma manera y usando los conceptos de funcionamiento anteriores podemos implementar los siguientes circuitos:

Puerta OR

Puerta AND de tres entradas

Puerta NAND usando solo un inversor

Puerta NOR usando solo un inversor

Puerta NAND de tres entradas

Combinación NAND / NOR

Es bueno recordar que estos circuitos trabajan muy bien en bajas frecuencias o en proyectos didacticos , esto por la limitaciòn de los diodos , usando diodos de señal de alta frecuencia podemos obtener mejores resultados .

Testeando el contador Cmos 4553

En el laboratorio y usando el protoboard podemos testear el contador Cmos 4553 ,este circuito nos permite contar 3 digitos en presentación BCD o display reuniendo en un solo chip 3 contadores y 3 circuitos latch , trabaja en multiplexado ,como se explicó en el post anterior , cada secuencia implica un barrido usando los transistores de tipo PNP como interruptores a sus respectivos displays . Usando el 4511 decoder y un bloque de 3 displays multiplexados en catodo común el circuito se veria asi:

Notemos que entre los pines 3 y 4 se pone un condensador de 10 nF para establecer la frecuencia de barrido del oscilador interno del contador , esto determina la velocidad con la que se conmutaran las salidas al 4511. Para un simple testeo del contador en el protoboard y con fines didacticos necesitamos generadores de pulsos digitales , los llamados debouncers , es decir eliminadores de rebotes , es bien sabido que un interruptor mecanico tal como un switch o pulsador mecánico en la entrada de un circuito digital genera un pulso central y muchos "rebotes" que ocasionan problemas , es necesario tener pulsos limpios para no causar disturbios en los circuitos digitales en general , muchos métodos se pueden usar , si bien la entrada de pulsos a contar pueden provenir de un 555 como astable , el pulso para el reset proveniente de un swicht mecánico ocasionaria problemas por el rebote , usando un quad nand schmitt trigger en su versión Cmos el 4093 podemos generar los pulsos de entrada a contar y el pulso de reset , el circuito es el siguiente :

Cada vez que se presione el pulsador de clock la cuenta se incrementa en uno , presionando el pulsador de reset la cuenta se limpiará a cero (clear).