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Practica semaforo usando Relés

practica para automatización industrial en la cual por medio de un contador de decadas y 555 se hace la secuencia requerida para dar el tiempo que quiere entre un foco a otro

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Practica semaforo usando Relés

  1. 1. ADRIANA YOSELIN MONTERO MENDEZ NOMBRE 6° B CUATRIMESTRE GRUPO Automatización Industrial MATERIA MC. José Luis López Moreno MAESTRO Semáforo con circuitos electrónicos y programado TEMA 1° 123253 CORTE MATRICULA 12 de mayo de 2014 FECHA
  2. 2. Introducción La práctica se realizó con el fin de demostrar el manejo de los componentes y programas que hemos utilizado, además de poner a prueba los métodos y enseñanzas aprendidas en: electrónica analógica y digital, programación estructurada y periféricos, entre otros. Con lo anterior se fue capaz de realizar un circuito electrónico simulando un semáforo en protoboard y en Arduino con una pequeña maqueta para que se tenga una mejor visualización de lo realizado, por eso se utilizaran circuitos digitales como un NE555, un contador de décadas CE4017… Con lo anterior y lo que se describirá en el reporte será más fácil que en un futuro se vuelva a realizar un circuito parecido.
  3. 3. Desarrollo Material utilizado 1 NE555 1 CD4017 1 cap 47uf 1 cap 1uf 2 res 10k 4 Resistencia’s 330 ohm 1 led rojo. 1 led amarillo 1 led verde 10 diodos 1n4001 1 Protoboard Cables para conexión 1 tarjeta Arduino uno 1 fuente de 5volts. Marco teórico NE555 Imagen 1: NE555 El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador. Sus características más destacables son:  Temporización desde microsegundos hasta horas.  Modos de funcionamiento: o Monoestable. o Astable.  Aplicaciones:
  4. 4. o Temporizador. o Generador de señales triangulares. o Divisor de frecuencia. o Modulador de Frecuencia. Contador de décadas Figura 3. Data sheet del CD4017 Este es un circuito integrado de 16 pines que se utiliza para contar por décadas binarias y crear secuencias de luces sincronizadas, la distribución de los pines es como se observa en el data sheet de al lado se utilizan el pin 8 y 16 para alimentación siendo 8 para negativo y 16 para positivo, desde el pin 2 hasta el once son las salidas aunque no están en orden como se observa en la imagen, el pin 12 llamado carry out se utiliza para montar el circuito en cascada con otros seria como otra salida, el pin 13 clock inhibit es utilizado para pausar la secuencia (este debe ir conectado a tierra y si recibe una señal positiva detiene el conteo y al volver a negativo lo pone en marcha de nuevo desde el mismo punto), el pin 14 clock es la entrada para un tren de pulsos para determinar la velocidad de la secuencia, el pin 15 reset sirve para limitar el número de décadas del conteo (normalmente se conecta a negativo pero si se quiere limitar el conteo el pin de la última década deseada y se conecta con esta).
  5. 5. Diodo Imagen 2: Diodo Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La flecha de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la corriente. Imagen 3: Símbolo de un diodo Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico. Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio. Como en la práctica se utilizó la polarización directa se menciona a continuación.  Polarización directa: Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo A al cátodo K, siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito. El diodo conduce. Imagen 4: .Diodo en polarización directa
  6. 6. Resistencia Imagen 5: Resistencia Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula: En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material. La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal) Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1
  7. 7. Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia" Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo. Arduino Imagen 6: Ardiono UNO R3 Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa.
  8. 8. Desarrollo de la práctica Imagen 7: Diagrama del semáforo con 555 y contador de décadas. Para empezar con la práctica, primero se comenzó con la búsqueda de un circuito el cual se le puedan hacer arreglos para que haga la función de un semáforo con diferentes tiempos para cada led. El circuito utilizado fue el de la imagen 7 él fue previamente simulado y con las características que se pedían para a práctica, además de que gracias a las anteriores practicas realizadas ya se contaba con el material necesario con la excepción de los 3 leds (rojo, ámbar y verde) y el contador de décadas 4017, que fueron previamente comprados.
  9. 9. Imagen 8: Semáforo en protoboard. En la imagen 8 se aprecia el semáforo en funcionamiento, cableado anterior mente como lo indica la simulación. Con la ayuda del NE555 que fue el primero en armarse con los capacitores y resistencias para luego puentearlo al contador de décadas 4017 al cual se le conectaron diodos de tal forma que los leds tengan el tiempo predefinido en la clase. Imagen 9: semáforo en Arduino.
  10. 10. Imagen 10: Semáforo en Arduino. Para la práctica en Arduino se realizó otro cableado de forma más simple como se muestra en la imagen 9 en el cual los leds son conectados a unos pines digitales con sus respectivas resistencias y las tierras a tierra digital del Arduino. Como la practicas se realizó en la plataforma de Arduino se continuo con la realización del programa para que realice la misma función que con los circuitos integrados 555 y el contador de décadas 4017. El programa que se utilizo es el siguiente: int r=6; int a=7; int v=8; void setup() { pinMode(r, OUTPUT); pinMode(a, OUTPUT);
  11. 11. pinMode(v, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(r, HIGH); delay(3000); digitalWrite(r, LOW); digitalWrite(a, HIGH); delay(2000); digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(v, HIGH); delay(4000); digitalWrite(v, LOW); digitalWrite(v, HIGH); delay(500); digitalWrite(v, LOW); }
  12. 12. Conclusión Realizar la práctica del semáforo fue un poco apresurado ya que siempre la primer semana o 2 hemos hecho investigación y ya después pasábamos a realizar prácticas, pero ahora entrando y hacer prácticas fue un poco fuera de lo común, sumado a eso que se tiene que comprar el material necesario y solo en las mañanas ya que estudiamos en las tardes complico un poco la realización de esta porque al llevar una materia en la mañana no deja mucho espacio para comprar material. Al cablear hay que cuidar bien donde va cada cable o “patita” como decimos a las terminales de los materiales porque si no se cablea bien se puede dañar el material o hacer una configuración no deseada que a la larga complicara el esfuerzo anterior ya que buscar el error es complicado y a veces es mejor volver a cablear a buscar lo que está mal y preferible con nuevos cables ya que el cable de UTP es muy quebradizo. Pero si se puede encontrar el problema antes de hacer eso mucho mejor ya que ese fue uno de los inconvenientes tenidos. Por lo otro la práctica se realizó satisfactoriamente con algunos contratiempos pero por otro lado se aprendió otra nueva configuración. Bibliografía http://shasky21.blogspot.mx/2013/10/semaforo-con-555-y- contador-johnson.html

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  • sejo2893

    May. 28, 2015

practica para automatización industrial en la cual por medio de un contador de decadas y 555 se hace la secuencia requerida para dar el tiempo que quiere entre un foco a otro

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