CONTROLES DE SALIDAS CON ARDUINO
INTRODUCCIÓN
Señal analógica: es una señal que puede tomar infinitos valores
Señal digital: Es una señal que solo puede tomar dos valores 0 y 1 normalmente el 0
representa ausencia de tensión y el 1 presencia de tensión.
Arduino: consiste en una placa con un microcontrolador y una serie de entradas y
salidas que pueden ser analógicas y digitales. Permite el desarrollo de múltiples
diseños.
Para controlar las entradas y salidas del arduino utilizamos un programa
.
REALIZACIÓN PROGRAMAS PARA ARDUINO
Para la realización de estos programas utilizaremos ardublock que nos permite realizar
programas como si estuviésemos montando un puzle.
PIEZAS DE ARDUBLOCK
Algunos link de una programación en arduino encontramos en :
Monoestable:Es un circuito multivibrador que realiza una función secuencial consistente en que al recibir una excitación externa; cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante de tiempo. transcurrido dicho periodo, la salida del mono-estable vuelve a su estado original por lo tanto tiene un estado estable donde proviene de ese nombre y un estado casi estable.
En conclusión este circuito tiene la característica de que necesita de un pulso externo para cambiar de estado, pasado un período de tiempo, este regresa al estado anterior, es imposible mantener el estado activo indefinidamente. A este circuito comúnmente se le conoce como "Timer", Un buen ejemplo de esto, es nuevamente el circuito integrado 555, conectado como Multivibrador Monoestable
Astable
También conocido como oscilador de carrera libre, es un circuito capaz de cambiar de un estado a otro sin intervención externa, al ser conectado, automáticamente comienza su ciclo permaneciendo en un estado por cierto tiempo, cambiando al otro estado y permaneciendo en este el mismo tiempo que el estado anterior, Es decir, tiene un ciclo activo del 50%. Un buen ejemplo de esto es circuito integrado 555, conectado como Multivibrador Astable, con el cuál puede lograrse este efecto.
¿Como funciona el timer 555 astable?
En este caso, el 555 no tiene estado estable, la salida 3 va cambiando continuamente entre el nivel bajo y el alto continuamente, independientemente del estado de la entrada (2). El tiempo que estará la salida en alto y bajo dependerá de los componentes del circuito. Aquí tenemos la curva de funcionamiento:
Al tener un led a la salida estaría encendiéndose y apagándose todo el tiempo. Ya que genera una señal oscilante. El periodo de la curva, es el tiempo que tarda en repetirse un estado determinado, y en este caso será:
T = t1 + t2
t1 y t2 no tienen por que ser el mismo tiempo.
Pero como calculamos t1 y t2. Pues nada, igual que antes con una fórmula:
t1 = 0,693 x (R1 + R2) x C
t2 = 0,693 x Rb x C
t1 es el tiempo que estará en estado alto la salida (encendido el led) y t2 es el tiempo que estará en estado bajo la salida (led apagado).
En este caso el circuito es con dos resistencias, la Rb será la que nos determine el tiempo que estará la salida desactivada. Vemos el circuito de conexión del 555 como astable
Tener en cuenta: La frecuencia es el número de veces que se repite un periodo en cada segundo. en nuestro caso nos interesa saber cuantas veces se repite cada segundo el encendido y apagado.
F = 1 / T
CIRCUITO INTEGRADO CONTADOR
Son circuitos integrados donde vienen incluidos los flip-flops conectados según el tipo de contador y las puertas. Estos contadores se pueden llamar de propósito general. El CI 74192 es un contador reversible BCD síncrono TTL, es decir, módulo-10. Tiene doble entrada de reloj, una para cuenta ascendente y una para cuenta descendente que conmutan en la transición del nivel BAJO al nivel ALTO del pulso.
La entrada de borrado síncrono se activa en nivel ALTO colocándo las salidas en nivel BAJO (0000) y se inicializa en cualquier número que se cargue en las entradas de datos en forma binaria y se transfieren asíncronamente a la salida BCD (A=QA, B=QB, C=QC, D=QD). La salida de arrastre se utiliza para conectar en cascada serie varios contadores.
Laboratorio experimentado:
Materiales
Display
Cables de conexión
1.El
circuito mostrado es un oscilador con el C.I. NE555 en modo astable. Dibuje
dicho circuito en el simulador ISIS PROTEUS. Al momento de simular el LED debe
parpadear. Modifique los valores de R1, R2 y C1 hasta obtener una frecuencia de
2 Hz, 30 Hz y 100 Hz. Compruebe utilizando el OSCILOSCOPIO y FRECUENCIMETRO
incorporado en el simulador.
CONECXIÓN CON OSCILOSCOPIO Y
FRECUENCIOMETRO
VARIACION DE R1 PARA F=2Hz
R1= 4.7
R2=4.7
C1=47uF
VARIACION DE R1 PARA F=30Hz
R1=5 k
R2= 3.5k
C1=4uF
VARIACION DE R1 PARA F=30Hz
R1=1.2k
R2= 1.2k
C1=4uF
2.Prueba experimental el OSCILADOR ASTABLE mostrado y visualice la forma de
onda de salida mediante el OSILOSCOPIO.
3. El
circuito mostrado es un oscilador con el C.I. NE555 en modo MONOESTABLE con estas condiciones:
Para 500 ms ,
R2=100kohms
C1=4.7uF
Para 5 s
R2=1000kohms
C1=4.7 uF
Para 60 seg
R2=1000k
C1=50uF
4. OSCILADOR
ASTABLE, el contador, el decodificador y el display de 7 segmentos tal como lo
muestra la imagen para realizar un CONTADOR ascendente/descendente
Las calculadoras de timer
555 muestran diferentes datos para obtener una salida de por ejemplo 500 ms, en
la calculadora tenemos 4.7 uF y 100kohms, en cambio poniedo estos datos en
proteuus nos vota un tiempo de 315 ms.
Los cables estaban en mal estado lo cual nos dificulto en el armado del laboratorio
Se pudo experimentar que mediante una calculadora de timer 555 no salio el mismo resultado que el experimentado
Conclusiones
Concluimos como funciona un astable como estable
El timer 555 nos ayuda a realizar señales de impulso de acuerdo a nuestras necesidades, sólo jugando con el cambio de resistencias
Las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación.
En el laboratorio no es posible alcanzar una onda simétrica pura. Lo que se puede hacer para alcanzar una onda cuyo ciclo de trabajo sea lo más cercano al 50%, Ra debe ser una resistencia mucho mayor al de Rb
