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1.
Antecedentes.-
1.1
Planteamiento del problema.-
Los jóvenes de este centenario escuchan diversos tipos de
música desde el rock hasta el pop, uno de estos géneros es la electrónica que
puede distinguirse entre el sonido producido utilizando medios electromecánicos
y también utilizando tecnología electrónica que puede ser mezclada. Un equipo
de mezcla llega a ser muy caro, pero con el presente proyecto se podrá adquirir
a un costo razonable.
1.2
Objetivos
1.2.1
Objetivo general.-
Implementar
un circuito electrónico digital de sonido variable con la luz para poder ser
usado como un mezclador musical o como una alarma a través de una
Fotoresistencia.
1.2.2
Objetivos específicos.-
· Simular el circuito de sonido variable con la luz
· Simular un clock.
· Unir los dos circuitos en uno solo
· Implementar el circuito en una placa
1.3
Alcances y límites.
1.3.1
Limites
· El presente proyecto no podrá ser usado con un voltaje
mayor a 9V.
· El circuito sonará en todo momento.
· El circuito no estará implementado dentro de una caja.
1.3.2
Alcances
· El circuito captará cualquier luminiscencia.
· El circuito tendrá un switch para encender el clock.
· El proyecto funcionará como un tipo de alarma con ayuda del
clock.
2.
Marco teórico.-
2.1
Parlante
El parlante es un dispositivo utilizado para reproducir
sonido desde un dispositivo electrónico. También es llamado altavoz,
altoparlante, bocina, speaker, loudspeaker. Los parlantes convierten las ondas
eléctricas en energía mecánica y esta se convierte en energía acústica. Más
técnicamente, es un transductor electroacústico que convierte una señal
eléctrica en sonido. El parlante se mueve de acuerdo a las variaciones de una
señal eléctrica y causa ondas de sonido que se propagan por un medio, como el
aire o el agua.
2.1.1
Características generales de un parlante
Un parlante puede estar constituido de uno o más
transductores (drivers o vías). Para reproducir correctamente un amplio rango
de frecuencias; muchos parlantes emplean más de una vía. Cada vía reproduce
diferentes rangos de frecuencias. Esta división en vías (drivers), según su
frecuencia, son llamados:
* subwoofers: para
muy bajas frecuencias
* woofers: frecuencias bajas
* mid-range: frecuencias medias
* tweeters, HF o
highs: altas frecuencias
* supertweeters: para muy altas frecuencias En los sistemas
de parlantes de dos vías, no hay una vía para frecuencias medias, por lo tanto
la tarea de la reproducción de estas frecuencias recae en el woofer o en el
tweeter.
Cuando se emplean múltiples vías en un sistema, se emplea
un filtro llamado crossover o filtro de cruce, separa la señal de entrada en
diferentes rangos de frecuencias y los guía para la vía adecuado.
2.2
Resistencia
La resistencia es la oposición a la acción de una fuerza. En los
circuitos eléctricos la resistencia entonces se definiría como toda
oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico
cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas
eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un
circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la
circulación de la corriente eléctrica. (AF, 2015) .
Un
resistor o también llamado resistencia, es un dispositivo que se opone al flujo
de la corriente eléctrica. Son muy utilizados en los dispositivos electrónicos
y se pueden identificar fácilmente puesto que vienen con franjas de colores que
determinan su valor.
Las unidades de medida de las resistencias son los ohms y se representan por la letra griega Omega (Ω), mientras más grande sea su valor más resistencia hay al flujo de electrones, el valor de las resistencias va, de los ohms, los kilo ohms (mil ohms) hasta los Mega ohms (millón de ohms).(MICKROG, 2015)
Las unidades de medida de las resistencias son los ohms y se representan por la letra griega Omega (Ω), mientras más grande sea su valor más resistencia hay al flujo de electrones, el valor de las resistencias va, de los ohms, los kilo ohms (mil ohms) hasta los Mega ohms (millón de ohms).
Ilustración 2
Las
resistencias eléctricas vienen con cintas de colores que permiten
determinar su valor de resistividad. (MECATRONICA,
s.f.)
Ilustración 3
2.3
Potenciómetro
Un potenciómetro es una
Resistencia Variable. Los potenciómetros limitan el paso de la corriente
eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en
una resistencia, pero en este caso el
valor de la corriente y la tensión en el
potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia.).
El valor de un
potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el
valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a
tener. El potenciómetro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente.
Los potenciómetros de potencia son los reóstatos.
2.4
Integrado 555
Este excepcional Circuito Integrado muy difundido en
nuestros días nació hace 30 años y continúa utilizándose actualmente, una muy
breve reseña histórica de este C.I.. Jack Kilby ingeniero de Texas Instrument
en el año de 1950 se las ingenió para darle vida al primer circuito integrado,
una compuerta lógica, desde entonces y hasta nuestros tiempos han aparecido
innumerables circuitos integrados, en Julio de 1972, apareció en la fabrica de
circuitos integrados SIGNETICS CORP., un microcircuito de tiempo el NE555V,
inventado por el grupo que dirigió el Jefe de Producción en ese tiempo, Gene
Hanateck, este integrado se puede aplicar a diversas aplicaciones, tales como:
· Control de sistemas secuenciales
· Generación de tiempos de retraso
· Divisor de frecuencias
· Modulación por anchura de pulsos
· Repetición de pulso
· Generación de pulsos controlados por tensión, etc.
Además de ser tan versátil contiene una precisión aceptable
para la mayoría de los circuitos que requieren controlar el tiempo, su funcionamiento
depende únicamente de los componentes pasivos externos que se le interconectan
al microcircuito 555.
Ilustración
4
2.4.1
Descripción del Timer 555
1 Tierra o masa: ( Ground ) Conexión a tierra del circuito
en general.
2 Disparo: ( Trigger ) Es en esta patilla, donde se
establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como
monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del
nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta
duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en
alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.
3 Salida: ( Output ) Aquí veremos el resultado de la
operación del temporizador, ya sea que este conectado como monostable, astable
u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de aplicación
(Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios
con la ayuda de la patilla # 4 (reset)
4 Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios,
pone la patilla de salida # 3 a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no
se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se
"resetee"
5 Control de voltaje: ( Control ) Cuando el temporizador se
utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede
variar casi desde Vcc (en la practica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V
(aprox. 2 Voltios ). Así es posible modificar los tiempos en que la patilla # 3
esta en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las
resistencias y condensadores conectados externamente al 555) . El voltaje
aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en
la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el
voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en
esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original del
astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se
recomienda ponerle un capacitor de 0.01uF para evitar las interferencias
6
Umbral: ( Threshold) Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y
se utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo.
7
Descarga: ( Discharge ) Utilizado para descargar con efectividad el condensador
externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
8 V+:
También llamado Vcc, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que
va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones militares de este
integrado que llegan hasta 18 Voltios
2.5
LED
Los Leds son componentes eléctricos semiconductores
(diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente
pequeña. Las siglas “LED” provienen del acrónimo en inglés “Light Emitting Diode”
o lo que traducido al español sería “Diodo Emisor de Luz”.
Estos están conformados básicamente por un chip de material
semiconductor dopado con impurezas, las cuales crean conjunciones del tipo P-N.
Los Leds, a diferencia de los emisores de luz tradicionales, poseen polaridad
(siendo el ánodo el terminal positivo y el cátodo el terminal negativo) por lo
que funcionan únicamente al ser polarizados en directo.
3.
Ingeniería del proyecto.-
3.1
Metodología
El
presente trabajo tiene la característica de un trabajo descriptivo porque se
trabajó con material bibliográfico, científico porque se verifico las leyes en
el laboratorio.
3.2
Materiales.-
· 3 Resistencias.
· 1 potenciómetro
· 3 capacitores.
· 2 integrados 555
· 1 parlante
· 1 switch
· 1 LDR
· LED
· 1 Batería de 9v
3.3
Procedimiento.-
3.4
Simular el circuito de sonido variable con la
luz
Ilustración
5
3.5
Simular un clock.
Ilustración
6
3.6
Unir los dos circuitos en uno solo
Ilustración
7
3.7
Implementar el circuito en una placa
3.7.1
Placa soldada
Ilustración
8
3.7.2
Sonido variable con la luz
Ilustración
9
3.7.3
Clock
Ilustración
10
3.7.4
Circuito implementado en placa completo
Ilustración
11
4.
Conclusiones y Recomendaciones.-
4.1
Conclusiones.-
·
La intensidad del sonido depende de la cantidad
de luz que proporciona la fotoresistencia.
·
La variación de la resistencia del circuito de
sonido variable con luz puede generar diversos tonos.
·
El pin 5 del 555 no está conectado porque no se
necesita un control de voltaje.
·
El capacitor de 100uF está conectado para
filtrar el ruido.
4.2
Recomendaciones.-
·
Se recomienda usar Proteus para la simulación
del circuito.
·
Tener cuidado al uso del ácido para quemar la
placa.
·
Establecer si hay continuidad en los caminos de
la placa ya quemada.
·
Soldar los componentes con pomada de soldar.
4.3
Bibliografía.-
(s.f.).
Obtenido de http://www.herrera.unt.edu.ar/eiipc/material/apuntes/El%20Timer%20555-556.pdf
AF. (2015). Obtenido de ASI FUNCIONA:
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm
Definiciones. (2009). Obtenido de http://www.alegsa.com.ar/Dic/parlante.php
MECATRONICA. (s.f.). MECATRONICA. Obtenido de
http://www.motoresyautomatizacion.com/2012/08/codigo-de-colores-para-resistencias.html
MICKROG. (2015). SCHOOL. Obtenido de
http://mikrog.com/conceptos-basicos/parte-i/12-ique-es-un-resistor.html
5.
Anexos
5.1
Sonido variable con la luz
Ilustración 12
Ilustración 13
5.2
Clock
Ilustración 14
Ilustración 15
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