PRESENTACION

INSTITUTO SUPERIOR DE CENTLA 

DOCENTE:

MANUEL TORRES VASQUEZ.

ALUMNA: 

ANA PATRICIA JUÁREZ RABANALES.

MATERIA:

PRINC. ELEC. Y APLIC. DIG.

ING. SISTEMAS COMPUTACIONALES.

4 "A"

PRINCIPIOS ELÉCTRICOS Y APLICACIONES DIGITALES

INTRODUCCIÓN 

Los circuitos eléctricos son todos aquellos que nos permiten que los electrones tengan una circulación en un camino cerrado, sus caminos están formados por un generador o conocido como una fuente de energía, hilo conductor,  receptor o consumidor conocido como carga, el interruptor y elementos de protección. El uso de los circuitos eléctricos son muy utilizados hoy en día ya que los poder encontrar por todas partes; es por eso que en este trabajo le estaremos dando a conocer cada unos unos materiales para llevar en practica acerca de los circuitos eléctricos, como funcionan y cual es la función de cada unos de ellos. Existen 4 tipos de circuitos eléctricos que son los circuitos abiertos, circuitos cerrados, circuitos eléctricos y circuitos simple. Los circuitos circuitos es el conoce mayormente, es el queda su trayectoria siguiendo a la corriente eléctrica desde que sale de la fuente hasta que retorna a ella. El circuito abierto es el que tiene alguna interrupción tiene diferencia de potencial, pero no tiene corriente. El circuito cerrado es cuando la trayectoria no tiene ninguna interrupción hay diferencia de potencial y corriente y el circuito simple pues solo tiene una fuente  y una sola carga; estos los tipos de circuitos que existen con estas deficiones nos vamos a dar la idea de los circuitos de los que vamos a estar manejando en este trabajo y nos van hacer de gran ayuda y de conocimiento.

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:
• Monoestable.
• Astable.
• Aplicaciones:
• Temporizador.
• Oscilador.
• Divisor de frecuencia.
• Modulador de frecuencia.
• Generador de señales triangulares.

Para que el CD4017 pueda realizar sus acciones, este debe recibir un tren de pulsos por el pin 14. Cada vez que reciba un flanco positivo, el CD4017 avanzara una posición en su contador y al llegar al final, activara el pin 14 (carry out) en donde podremos conectar otro circuito integrado CD4017 para ampliar el conteo hasta 20 pasos. A esta configuración se le suele llamar "conexión en cascada".

Como fuente de pulsos digitales, se suele utilizar el popular circuito integrado 555, el cual también es de muy bajo costo.

MATERIALES PARA CIRCUITOS ELECTRICOS

Protoboard.

PROTOBOARD: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar los componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que  se asegura el buen funcionamiento del mismo. El protoboard está dividido en tres áreas principales que son los buses, canal central y las mismas pistas. Los buses tienen conexión y por ende conducen a todo lo largo (aunque algunos fabricantes, dividen ese largo en dos partes. Las líneas rojas y azules te indican como conducen los buses. No existe conexión  física  entre ellos es decir, no hay conducción entre las líneas rojas y azules.

Para realizar practicas de circuitos eléctricos es necesario conocer la definición de los materiales y su función de ellos, como a continuación se le estarán mostrando:

A) Canal Central

Áreas del protoboard.

B) Buses

C) Pistas

Resistencia

RESISTENCIA: Es toda oposición que  encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia  presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Estos son conductores, semi-conductores, resistores y dieléctricos. Todos ellos se definen por el grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo de Electrones). La conexión de resistencias en serie es aquella en la que las resistencias se disponen unas a continuación de otras y se caracteriza porque se conectan los receptores (lámparas, motores, timbres, etc.), uno a continuación de otro y además se reparten el voltaje entre ellos. Sobré estas resistencias se pintan unas bandas de colores . Cada color  representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la resistencia. 

Cable UTP.

CABLE  UTP: Son utilizados para montar una red, y es un cable que no tiene revestimiento o blindaje entre la cubierta exterior. Los cables UTP son un medio de conexión, su problema es que hay personas que no lo saben manejan adecuadamente, entre estos problemas se puede encontrar por ejemplo el mal funcionamiento de una red. 

LED

LED:  El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de luz ), es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Los led presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, principalmente por el bajo consumo de energía, mayor tiempo de vida, tamaño reducido, durabilidad, resistencia a las vibraciones, reducen la emisión de calor, no contienen mercurio. 

Pila.

 

PILA: Una pila eléctrica o batería eléctrica es el formato industrializado y comercial de la celda galvánica  o voltaica. Es un dispositivo que convierte en energía química en energía por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un  primario. En generador esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodo  y el otro es el polo positivo o cátodo . Las pilas, a diferencia de las baterías , no son recargables, aunque según países y contextos los términos pueden intercambiarse o confundirse. En este artículo se describen las pilas no recargables.  

Placa Fenólica.

PLACA FENÓLICA: Estas placas son por lo general de cobre, realmente se compone de dos caras, ya que la otra es un aislante para que al fundirla en ácido ferroso, el aislante separe las pistas de cobre. Este material aislante puede ser silicona, fibra de vidrio, y algunos otros.

Estaño.

ESTAÑO:Se utiliza en electrónica tiene alma resina con el fin de facilitar la soldadura. Para garantizar una buena soldadura es necesario que tanto el estaño como el elemento a soldar alcancen una temperatura determinada, si esta temperatura no se alcanza se produce el fenómeno denominado soldadura fría.

Cautin.

CAUTIN: El cautín es una herramienta eléctrica muy sencilla que posee un conjunto de elementos que al estar correctamente conectados van a generar en una barra de metal el calor suficiente para poder derretir los distintos metales (estaño, oro, etc.) utilizados para las soldaduras de los circuitos eléctricos y electrónicos. El mismo está compuesto por cinco elementos básicos y fundamentales para su funcionamiento correcto.

· Barra de metal

· Alambre cobre

· Cable de conexión

· Enchufe

· Estructura de plástico o madera

Grasa de soldar.

GRASA DE SOLDAR: La pasta de soldar se compone principalmente de una aleación mayoritariamente de estaño microgranulado, formando esferas que pueden ir de los 20 μm a los 75 μm de diámetro. Este polvo viene mezclado con flux, así conocido habitualmente el agente químico que actúa como decapante y que ayuda a la formación de una buena soldadura. Este puede ser de base acuosa o al solvente. Juntos forman la pasta o crema de soldar que debemos depositar sobre los pads o islas de soldadura de placa de circuito impreso justo antes de la colocación de los componentes de montaje superficial. Las pastas de soldar requieren almacenamiento refrigerado, pero previo a su utilización deben tomar la temperatura ambiente sin ser abierto para evitar la condensación de humedad lo cual es causa de posibles fallas en la soldadura. En todos los casos se recomienda observar las indicaciones del fabricante ya que estos productos son tóxicos.

CHIP NE555n

NE555n

Es uno de los integrados mas utilizados en el mundo de la electrónica por su bajo costo y su gran fiabilidad y es capaz de producir pulsos de temporización (modo monoestable) muy precisos y que también puede ser usado como oscilador (modo astable). El circuito interno del integrado 555 tiene 20 transistores , 15 resistencias y 2 diodos dependiendo esto del fabricante.

RESISTENCIA DE 1K.

Resistencia 1k.

Las resistencias son elementos pasivos muy comunes en los circuitos, ya que son indispensables en cualquier diseño eléctrico o electrónico. Posteriormente conoceremos algunas de sus aplicaciones. Para identificar su valor se usa el llamado código de colores.El resistor es el elemento de circuito más utilizado en la práctica. Su usos más comunes son la disipación de potencia, generación de calor, limitación de corriente, división de voltaje, etc. El resistor se describe matemáticamente mediante la ley de Ohm. Los resistores se miden por esa razón en unidades llamadas Ohms, generalmente se utiliza el símbolo W para representar los Ohms. En la práctica los valores utilizados se extienden entre algunas décimas de ohm a varios millones de ohms.

CAPACITOR

Capacitor

Un capacitor o condensador (nombre por el cual también se le conoce), se asemeja mucho a una batería, pues al igual que ésta su función principal es almacenar energía eléctrica, pero de forma diferente.En una batería a plena carga, la disponibilidad de energía se obtiene por medio de una reacción química que ocurre en su interior cuando le conectamos algún dispositivo consumidor de electricidad.

Antes de agotar la carga, el tiempo de actividad de una batería depende de los siguientes factores:

1.- Capacidad en ampere-hora (A-h) o miliampere-hora (mA-h) que posea para almacenar energía eléctrica.
2.- Consumo en watt o en miliwatt del consumidor de corriente eléctrica que tenga conectado.
3.- Tiempo que mantengamos el consumidor conectado a la misma.

POTENCIOMETRO

Potenciometro

Es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo o la caída de tensión al conectarlo en serie. En potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total constante a lo largo de la cual se mueve un cursor, que es un contacto móvil que divide la resistencia total en dos resistencias de valor variable y cuya suma es la resistencia total, por lo que al mover el cursor una aumenta y la otra disminuye.

CIRCUITO INTREGRADO CD4017

CD4017

Es un contador y divisor hasta 10. Técnicamente se le conoce a este tipo de circuito, como contador jhonson  de varias etapas (en este caso 5).

El CD4017, es utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de bajas frecuencias. Es muy popular entre los aficionados  y estudiantes que se inician en la electrónica.

PRACTICAS A ELABORAR

PRACTICA 1

Desarrollo

El circuito el eléctrico es una combinación de elementos conectados de modos que proporcionen una trayectoria cerrada continua para la circulación de una corriente eléctrica. La finalidad de cada unas de estas prácticas es de observar o entender el funcionamiento que tiene las cargas eléctricas al momento de hacer de su trabajo útil como por ejemplo: iluminar como en el caso que se presentara en las prácticas realizadas a presentar. 

Listas de materiales a utilizar.

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  1 protoboard

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  1 Broche

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  1 pinza 

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  Cable UTP.

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  5 Resistencias.

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  5 Leds.
  
  

Procedimiento de la practica.

• Colocar los 5 LED sobre el protoboard.
• Colocar las resistencias en la línea donde se encuentra el cátodo del Led (+).
• Colocar los cables en la línea donde se encuentra ubicado el Ánodo del led (-).
• Después de haber ubicado los materiales en su lugar adecuado se conecta la pila con el broche. 
• Por último se conecta el cable rojo que es (+) sobre el protoboar en la línea roja  y el negro que nos él indica que es (-) sobre la línea azul para que así se obtenga un circuito eléctrico correcto.
• Por último se obtiene la iluminación de los Leds

IMÁGENES DE ELABORACIÓN

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PRACTICA 2

En esta practica utilizaremos los mismo materiales nada mas que usaremos 15 leds.

• Colocar los 15 Leds en el protoboard. 
•     Colocar las resistencias sobre el protoboard ubicándolos en la fila de     los cátodos.
•     Colocar los cables sobre el protoboard ubicándolos en la fila de los ánodos del Led.
•     Colocar un puente de cable sobre el protoboard de (-) y (+).
•     Colocar un puente de cable sobre el protoboard de (-) y (+)

  
  

  
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IMÁGENES DE LA ELABORACION 

PRACTICA 3

En esta practica utilizaremos de igual manera los materiales anterios, solo que en lugar de 15 usaremos 20 leds.

• Colocar 20 Led en el protoboard ubicando 10  Led en diferentes columnas.
•  Colocar las resistencias en la fila de los cátodos y los cables en la fila de los ánodos.
• Ubicar los otros 10 en la siguiente columna.
• Colocarle las resistencias y los cables en sus filas respectivas.
• Crear un puente de extremo a extremos de diferentes cargas para que la corriente produzca la energía.  
• Por último conectar los cables en la misma columna para que se produzca  la energía.

IMÁGENES DE ELABORACIÓN.

PRACTICA DE SOLDAR EN PLACA FENÓLICA.

Practica de ensayo.

Desarrollo

En esta práctica se observará la utilidad que tiene una placa fenólica sobre cada uno de los dispositivos, cada uno sus de ventajas, vamos a aprender a cómo obtener una excelente soldadura y como se utilizan cada de los materiales, como se utiliza cada uno de ellos  y su funcionamiento.  Llevaremos en práctica la forma correcta de soldar, por ejemplo, debemos de saber en qué lado de la soldadura debemos de soldar. También aprenderemos en qué lado van a ir ubicado cada uno de los dispositivos.

Listas de materiales a utilizar.

Estaño.

1 Placa Fenólica.

Cable UTP.

Grasa de soldar.

10 Led.

Pinza.

10 Resistencia.

1 Cautin.

Procedimiento de la practica de ensayo 

• Para empezar a soldar pondremos nuestro cautín a calentar.
• Antes de soldar es necesario poner pasta para soldar sobre la  punta del cautín para facilitar la soldadura.
• Soldaremos 4 pares de cables medianos teniendo en cuenta que hay que poner un poco de pasta sobre el cable.
• En esta práctica representaremos nuestros dispositivos con cables que van hacer nuestra simulación.
• Primero vamos a poner sobre nuestra placa fenólica cinco puentes, estos puentes van a ir ubicados detrás de nuestra placa donde se encuentra metal y nuestra soldadura de la lado donde esta  lisa.
• Representaremos 5 leds con pequeños cablecitos y estos si van a ir en la parte delantera donde no hay metal, estarán ubicadas verticalmente.
• Representaremos un chip sobre la placa fenólica, recortaremos 8 pedacitos de cables, la estaremos ubicando de la sig. Manera: estarán ubicado de manera separadas de 4 de 4 de manera horizontal y los 4 cablecitos irán de manera seguidas y su soldadura estará en el lado de la placa donde se encuentra forrada de metal.

IMÁGENES DE ELABORACIÓN.

PRACTICA DE SOLDADURA.

Desarrollo

NOTA: Antes de realizar la práctica es necesario llevar realizar un ensayo como anteriormente lo realizamos, representación de lo que vamos a hacer para aprender a soldar, en este caso si es por primera vez que vamos a soldar y así poder realizarlo bien en nuestra placa fenólica y poder tener una buena estructura de nuestra práctica.

• Tener todos los materiales.
•   Escoger los leds que vamos a utilizar, en este caso seria los 10 leds.
• Checar en el protoboard si los leds escogidos prenden de manera adecuada antes de soldarlos en la placa fenólica.
• Pelar los cables que vamos a utilizar.
• Ubicar los leds en donde lo  vamos a soldar, para poder una buena estructura y así poder poner los demás dispositivos en su lugar asignado.
• Poner a calentar nuestro cautín.
• Al momento de soldar ponerle un poco de grasa sobre la punta, para facilitar la soldadura.
• Poner grasa a todos nuestros leds que vamos a soldar.
•  Volteamos nuestra placa fenólica y ponemos nuestro estaño debajo de la punta del cautín tratando de que nuestra punta del cautín no se bata demasiado de estaño.
• Soldar los leds en el lado de la placa fenólica donde no está forrado de metal.
• Colocar las 10 resistencias en el lado positivo de nuestros leds y soldarlos.
•  Pondremos nuestros 10 cablecitos que ya tenemos cortados, en el lado negativo de nuestros leds, teniendo siempre encuentra  que los cables no tienen que en la misma posición de las resistencias, tienen que estar uno (+) y el otro en (-), para que así nuestra placa genere de manera correcta nuestra corriente eléctrica.
• Crear un puente en nuestra placa (+) (-), para que nuestros leds prendan.
• Checar nuestro circuito con la pila, haciendo conexión con nuestro puente creado.
• Una vez que haiga quedado listo, queda en criterio realizar ajuste a cada uno de nuestros dispositivos, para que tenga una buena imagen.

IMÁGENES DE ELABORACIÓN

PASOS PARA LA ELABORACIÓN DEL CIRCUITO 555 Y 4017

1. Conectaremos un chip 555 en nuestro protoboard con la mueca hacia el frente de manera que nuestro chip quede entre medio del protoboard.
2. hacer un puente de los pines  2-6.
3. Mandaremos la patitta numero 4-8 en positivo.
4. La patita numero 1 a tierra.
5. colocar el capacitor en la patita numero 2 mandando la patita chika del capacitor a tierra.
6. colocar el led en la patita del 555 en el numero 3 y mandando la patita chica del led a tierra. 
7. se colocara una resitencia en la patita del 555 en el numero 3 donde esta ubicado el led.
8. colocar en la pattita numero 7 una resistencia.
9. colocar la primera patita del potenciometro en el pin 6 del 555 puenteando la patita numero 2 del potenciometro al pin 7 del 555.
10. colocar el 4017 con la mueca hacia el frente de manera que quede entre medio del protoboard.
11. se puenteara del pin 14  del 4017 al pin 3 del 555.
12. puntear el pin 16 del 4017 a tierra.
13. los pines 8,13,15 los estaremos puenteando a tierra.

colocación de los 10 leds al 4017.

1. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 3 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
2. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 2 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
3. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 4 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
4. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 7 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
5. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 10 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
6. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 1 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
7. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 5 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
8. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 6 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
9. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 9 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.
10. colocar el led y una resistencia, la patita chika del led lo estaremos punteando a tierra y este led estara puenteado al pin 11 y su puente estara ubicado del lado en la misma fila donde esta ubicado la resistencia.

DIAGRAMA DEL NE555n Y CD4017

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