ROBOT MOUSE

Vamos a montar un pequeño y simple robot con un ratón de ordenador, de bola para ser mas precisos.

Empezaremos a explicar el circuito poco a poco de derecha a izquierda

Aunque no se vea bien, el relé tiene la patilla 11 unida a la 8 y la 6 a la 9, que a su vez están unidas a Vcc y GND respectivamente. Los polos positivos de los motores se conectan a las patillas 13 y 4, y el negativo a un amplificador operacional. La polaridad es importante porque nosotros cometimos un error al pensar que estaba mal,pero hay que tener en cuenta que los motores están en espejo, es decir que en el montaje lo que para uno es derecha para el otro es izquierda y viceversa.
El robot tiene dos LEDs infrarrojos que actúan como detectores de luz y actúan sobre el amplificador, que determina que motor gira. Cuando la salida del amplificador tiene un 0 gira el motor R (Right), debido a que está conectado a la patilla 13 (normalmente Vcc), como hay diferencia de potencial el motor gira. el motor L (Left) está conectado a la patilla 4 (normalmente GND) por tanto no hay diferencia de potencial. Cuando la salida del amplificador tiene un 1 ocurre lo contrario. Esto hace que el robot "huya" de la oscuridad y que se mueva relativamente recto, ya que la cantidad de luz varia constantemente.
Ahora me toca hablar de la marcha atrás. cuando el robot choca de frente contra algo se pulsa el bump switch (interruptor de choque), que alimenta un transistor NPN y carga un condensador. El transistor conecta la patilla 16 del relé a tierra, alimentando la bobina y provocando que el nivel de la patilla 13 sea GND y que de la 4 sea Vcc. Este cambio hace que los motores giren en dirección contraria y el condensador hace que este estado se mantenga un tiempo después de que se suelte el bump switch.

Una vez he explicado el circuito os contaré mi montaje y mis errores.
1º Desmontad el ratón y desoldar los infrarrojos (IR) y un switch

guardad todas las ruedecitas porque nos serán útiles después.

2º Soldad cables a las patillas de los infrarrojos y trenzadlos

os aconsejo que uséis cables largos para no quedaros cortos, ya habrá tiempo de cortarlos si fuese necesario.

3º Dejad la parte inferior lo más plana posible

se tarda un poco pero merece la pena. De esta manera resulta más fácil trabajar.

4º Haz los agujeros para los motores, el bump switch y el whisker (bigote), que es el elemento que acciona el bump switch.

no pongais los motores muy centrados, pero tienen que estar igualados. Es mejor ponerlos más o menos a un tercio del culo o del morro.
Hay dos formas de poner los motores:

• En ángulo

De esta forma hay que poner unas gomas en los ejes de los motores

lo mejor es ponerlos a 60º, de ello depende que sea más rápido o más lento

• Planos

De esta forma hay que poner unas ruedas en os ejes de los motores

De cualquiera de las formas mi consejo es poner una ruedecita en el hueco de la bola para que no roce la carcasa cuando se mueva.

5º Haz un pequeño agujero en el culo para poner el interruptor de encendido a modo de cola

intenta hacerlo centrado para que no quede mal. puedes decorarlo a tú gusto

6º Diseña y monta el circuito en placas. En el caso de que no quieras o no puedas usar una placa puedes soldar los elementos directamente, pero es más chapucero.

En cualquiera de los casos intenta que sea lo más reducido posible para que te quede espacio para la pila y el relé. Os aconsejo que separéis el circuito en dos. Haz por un lado el circuito de movimiento (IR, amplificador...) y por otro lado el circuito de marcha atrás (transistor relé...), estos se unirán a trabes de los motores.

7º Coloca y fija las placas y/o los elementos en la carcasa.

Colócalo todo sin fijar lo y cierra la carcasa, para ver si te entra bien antes de fijarlo finalmente. No los fijes de una forma irremediable por si cometes un error.

8º Cierra la carcasa y disfruta de tú robot.

A continuación os dejo un enlace a un PDF donde te explica como hacerlo, por si quereis otra explicación.
http://www.crealotumismo.com/wp-content/uploads/2008/06/mousy.pdf

RELÉ

Ya había mencionado antes los relés cuando vimos los tiristores, así que no debería costar mucho entenderlo.

Un relé está formado por una bobina, un hierro y dos metales (interruptor), tres (un conmutador) o más (varios interruptores o conmutadores). Normalmente los metales están en una posición de reposo, pero cuando se alimenta la bovina, esta crea un campo magnético que atrae el hierro y dependiendo del relé, este empuja o tira de uno de los metales (el común).

CIRCUITO INTEGRADO 555

Este integrado es un elemento que tienes que conocer si te gusta la electrónica.

Nosotros con lo que vamos a manejar son las patillas 2, 6 y 7, que son el disparo, el umbral y la descarga respectivamente.
Cuando en el disparo baja de 1/3 de Vcc el amplificador operacional manda una señal (un 1) a la entrada S del biestable o memoria y sale un 0 por Q´ (en el dibujo la Q sale sin negar, pero es un error), tras pasar por la puerta inversora, sale un 1 por la patilla 3.
Cuando en el disparo sube de 2/3 de Vcc el amplificador operacional manda un 1 a la entrada R del biestable o memoria y sale un 1 por Q´, tras pasar por la puerta inversora, sale un 0 por la patilla 3 y hace que el transistor conduzca, conectando la patilla 7 a tierra.

Esta es la explicación gráfica para que lo entendáis mejor. tened en cuenta que la entrada - y la + del amplificador operacional de abajo están confundidos.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Este es un componente bastante interesante.

El amplificador operacional necesita alimentación, que le introducimos por VS+ y VS-. Tiene dos entradas (V+ y V-) y una salida (Vout).
Una vez dicho esto hay que decir que tiene tres funciones:

• Comparador

Cuando V+>V-, de Vout sale VS+ (en este caso 12V).

Cuando V+<V-, de Vout sale VS- (en este caso 0V)

• Amplificador

          Para que funcione como amplificador, tenemos que poner en practica el feedback (retroalimentación)
          Aquí se diferencian dos tipos, con sus respectivas formulas, para saber la ganancia generada.

• Amplificador diferencial

          Es una mezcla de las dos funciones anteriores.

TIRISTOR

El tiristor es la versión electrónica de un relé.

cuando recibe una pequeña tensión por la puerta este conduce y "cierra" un circuito. Gracias a esto con un circuito de voltaje bajo podemos activar otro de voltaje alto, evitando problemas grabes si hay algún problema. En consecuencia, el tiristor, se ha convertido en un elemento clave de la electrónica de potencia.

Para observar su funcionamiento con corriente continua y con alterna, hemos montado estos circuitos

Tanto el LED de la derecha como la bombilla se mantendrán encendidos, tras activar el pulsador, hasta que el voltage del tiristor sea = 0

24 CUESTIONES DE TRANSISTORES

1 º Un transistor no está constituído porción dos uniones PN, polarizadas:

a)      Ambas inversamente

b)      Una directly Y OTRA inversamente

c)       Ambas directly

2 º La Corriente de electrones Que circula Por La base de la ONU de transistor NPN:

a)      Es del Orden del 20% en total de la

b)      Es del Orden del 4% en total de la

c)       porción pasa de Es La Que el total del transistor

3 º El transistor de efecto, coinci en:

a)      Hacer ¡Pasar Una Débil Corriente Por Una unión PN polarizada inversamente

b)      Hacer ¡Pasar Una Débil Corriente Por Una unión PN polarizada directly

c)       Hacer ¡Pasar Una gran Corriente Por Una unión PN polarizada inversamente, polarizando directly La Otra unión

4 º La barrera de potencial Que se crea en la ONU Tiene transistor de silicio sin valor Aproximado de:

a)      0.2V

b)      0.7V

c)       1.3V

5 º En la Operación de las Naciones Unidas transistor, el diodo colector-base Tiene:

a)      directa Polarización

b)      Polarización inversa

c)       La Misma Que emisor-base

6 º La Ganancia de Corriente de la ONU transistor es La Razón Entre:

a)      Corriente de colector y Emisión

b)      Corriente de emisor de base y

c)       Corriente de colector y de base

8 º Si la Ganancia de Corriente = 200 e I _C = 100 mA, la Corriente de es actualmente:

a)      0,5 mA

b)      2 mA

c)       102mA

9 º Si β = 100 e I _E = 300 mA, la Corriente de es actualmente:

a)      0.33mA

b)      2.97mA

c)       3.3 mA

10 º En Un transistor NPN SE MIDE V _BE = 0,7 V y V _CE = 10V.La V _CB es:

a)      10.7V

b)      -9.3V

c)       9.3V

11 º ONU La Potencia disipada porción transistor es approximately Igual que un _C multiplicado by:

a)      V _BE

b)      V _CB

c)       V _CE

12 º Si en el emisor del transistor de NPN SE de las Naciones Unidas Miden 5V, ¿de Qué Tensión en sí mide en la base?

a)      5.7V

b)      4.3V

c)       5V

13 º Si en la base de la ONU de transistor PNP sí Miden 5V, ¿de Qué Tensión en sí mide en el emisor?

a)      5.7V

b)      4.3V

c)       5V

14 º Si V _CB = 5.1V Transistor PNP en un, V _CE es:

a)      5.1V

b)      4.4V

c)       5.8V

15 º V _CB = 5.1V En Un transistor NPN, V _CE es:

a)      5.1V

b)      4.4V

c)      5.8V

16 º En Este circuito el transistor está en saturación. ¿Cual esla I _C?

a)      20mA

b)      5.84mA

c)      6.06mA

17 º ¿Cual es el valor V de _C ?

a)      1,8 V

b)      16.11V

c)      10V

18 º      La I porción Pasa Qué es el LED:

a)      13 mA

b)      50 mA

c)      30 mA

19 º Para saturar el transistor, V _B servi Tiene Que:

a)      2.4V

b)      7.59V

c)      8.22V

20 º el valor de R ¿Cual es _B ?

a)      590K

b)      2K

c)      143K

21 º ¿Cual es el valor V de _C ?

a)      3.02V

b)      5.21V

c)      8.89V

22 º ¿Cual es el valor V de _C ?

a)      1.36V

b)      3.27V

c)      1,09

23 º ¿Cual es el valor V de _C ?

a)      9.59V

b)      5.4V

c)      8.34V

24 º Para Qué El Punto de Trabajo (Q) Este es el punto de la recta Medio de Carga, R _B servi Tiene Que:

a)      4k

b)      193k

c)      386K

25 º ¿Cual es Contacto la I Que Pasa Por El LED?

a)      20mA

b)      27 mA

c)      22mA

RESPUESTAS

1 º b)

2 º b)

Como I _C es Mayor Que Yo _B , sí descarta La Respuesta c, y el 20% es del mucho.

3 º c)

ESTA RESPUESTA ESTA mal PORQUE LA UNION tendria Queser NP, Pero es La Más Correcta de las Tres

4 º b)

ESTO SE Debe a Que Equivale un diodo ONU

5 º b) / c)

La Respuesta c also seria Correcta PORQUE ESE Caso en la Intensidad Iría a la contra

6 º c)

β = I _C / I _B

8 º a)

200 = 100 mA / I _B => I _B = 100mA/200 = 0,5 mA

9 º b)

I _B = I _C / 100 => I _C = 100 I _B

I _E = I _B + I _C => I _E = 101i _B => I _B = 300mA/101 = 2,97 mA

10 º c)

10-0,7 = 9,3

11 º c)

P = V x I => P = V _{C E} x I _E , Pero yo _E ≈ I _C => P = V _{C E} x I _C

12 º a)

5 +0,7 = 5,7

13 º a)

5 +0,7 = 5,7

14 º c)

5,1 +0,7 = 5,8

15 º b)

5-0,7 = 4,4

16 º c)

En saturación I_C = ( V_CC - V_CE) / R _C  = 2OV/3K3 = 6,06 mA

17 º c)

V _E = 2,5 V-0, 7 V = 1,8

I _C es CASI I _E Por Lo Que Yo _C = 1,8 V/1K8 = 1 mA

Una Vez de Tenemos la I _C sacamos la V _C

V _C = 20V-10K x 1mA = 10V

18 º a)

V_E=2V-0,7V=1,3V

I_C≈I_E=1,3V/100=13mA

19 º b)

I_C=(24V-2V)/1K=22mA

I_B=22mA/ 150= 0,15mA

V_B=0,15mA x 47K+0,7V=7,59V

20 º a)

I_E=2,5V/500=5mA

I_B=5mA/250=0,02mA

R_B=(15V-0,7V-2,5V)/0,02mA=590K

21 º b)

V_B=10 x 100K/(330K+100K)=2,3V

V_E=V_B-0,7V=1,6V

I_C≈I_E=1,6V/51K=0,03mA

0,03mA x 150K=4,78V

V_C=10V-4,78V=5,21V

22 º a)

V_B=10 x 33K/(33K+50K)=3,97V

V_E=V_B-0,7V=4,67V
I_C≈I_E=(10V-4,67V)/39K=0,136mA

V_C=0,136mA x 10K=1,36V

23 º c)

0=10K x I_B+0,7V+10K x 100I_B-15V => I_B=(-0,7V+15V)/(10K+1000K)=14,3V/1010K=0,014mA

I_C=100 x I_B=1,4mA

V_C=15V-1,4mA x 4,7K=8,34V

24 º c)

I_{C MAX}=20V/2K=10mA

I_B=5mA/100=0,05mA

R_B=(20V-0,7V)/0,05mA=386k

25 º b)

v_b=12 x 620/(620+680)=5,723V

V_E=V_B+0,7V=6,423V

I_C≈I_E= (12V-6,423V)/200=27,88mA

EL TRANSISTOR

Ya empecé a explicar los transistores, pero acabé explicando las uniones PN. Hoy terminaré de explicarlo.
El transistor es un elemento elemental en la electrónica digital, ya que genera unos y ceros. Pero empecemos por el principio.

Un transistor se puede entender como dos diodos unidos por un extremo, en relación a su composición, pero funciona como un interruptor.

 

la corriente entra por el colector (C) y sale por el emisor (E), pero la patilla más importante es la base (B), ya que si pasa corriente el interruptor estaría cerrado y cuando no pasa, estaría abierto.

Los transistores tienan además una función de amplificación. I_E=I_C+I_B, pero I_B es muy pequeña, cuanto de pequeña depende de β. β= I_C/I_B, esto se denomina ganancia y está definida por cada transistor.

PRACTICA FILTROS

En clase hemos montado distintos tipo de filtros. Para ser mas preciso, con cada uno hemos montado un filtro pasa altos y otros pasa bajos, y finalmente los hemos unido (hemos montado un filtro que solo deja pasar una banda de frecuencias).

A continuación dejo los esquemas y los resultados.

Con bobinas:
    +Pasa bajos

    +Pasa altos

Con condensadores:
    +Pasa bajos

    +Pasa altos

Con bobinas:
    +Pasa bajos