jueves, 22 de septiembre de 2011

LDR

Las LDR (Light Dependent Resistor, o Resistor Dependiente de la Luz) es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente y es lamado  fotorresistencia o también concha de day coronel fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, El LDR está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.

El valor de la resistencia eléctrica de un LDR es es de un valor bajo cuando hay luz y muy alto cuando está a oscuras.
El LDR esta hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Al  incidir la luz los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide la célula. Cuanto más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta(UV).

La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante.
Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.

555

El temporizador 555 es un dispositivo muy utilizado, este puede ser configurado de dos maneras distintas como multivibrador monoestable o como multivibrador a estable (oscilador). En la siguiente imagen mostraremos los componentes internos del temporizador 555 el cual consta de comparadores los cuales tiene una salida en alto cuando la tensión de entrada en el punto positivo es mayor en el punto negativo, en caso contrario la salida estará en un nivel bajo. También tiene un divisor de tensión formado por tres resistencias de 5 K esta proporciona un nivel de disparo de un tercio de voltaje de fuente y un nivel umbral de dos tercios de voltaje de entrada.
Diagrama funcional interno de un temporizador 555
Descripción del temporizador 555


  • GND ( 1): polo negativo de la alimentación, generalmente se conecta tierra.
  • Disparo ( 2): Aquí se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin esta puesto a un voltaje 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.
  • Salida ( 3 ): En este pin veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4).
  • Reset ( 4 ): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".
  • Control de voltaje ( 5 ): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje 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 condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.
  • Umbral ( 6 ): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.
  • Descarga ( 7 ): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
  • Vcc, alimentación ( 8 ): Es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que puede variar de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo). 
Temporizador 555

Funcionamiento como monoestable
Para lograr que el temporizador 555 funcione como monoestable no redisparable, utilizaremos una resistencia y un condensador externo según muestra la figura, el ancho del pulso de salida se determina mediante la constante del tiempo, la cual se calcula en función de R1 y C1 que se indica en la siguiente formula 
tw=1.1R1xC1

La entrada  de tensión de control no se usa y para evitar ruido que pudiera afectar el  nivel umbral de disparo se desacopla con un condensador C2.

El tiempo inicial antes del disparo la salida esta a nivel bajo y el transitor Q1 conduce teniéndose a C1 descargado. Al aplicar un impulso de disparo negativo en el instante t0 la salida pasa a nivel alto y el transistor de descarga se bloquea permitiendo al condensador C1 comenzar a cargarse a través de R1. Cuando C1 se ha cargado hasta 1/3 de Vcc la salida pasa de nuevo a nivel bajo en T1 y Q1 entra en conducción inmediatamente descargándose C1. La velocidad de carga de C1 determina cuánto tiempo va estar de salida en alta.

Funcionamiento como aestable

Display

El display de 7 segmentos es un dispositivo electrónico que sirve para representar números en los equipos electrónicos, en su interior se encuentran 7diodos emisores de luz o diodos leds  que tienen una forma alargada que se pueden apagar o encender de manera independiente.
Tipos de display
Existen dos tipos de display : diplay de ánodo común y display de cátodo común
En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los leds  están unidos internamente a una patilla común que debe es conectada a voltaje positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando voltaje vajo o nulo (nivel “0”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que limite el paso de la corriente.

    En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos de los leds  están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a un voltaje bajo o nulo (nivel “0”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando voltaje positivo (nivel “1”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que limite el paso de la corriente.

    Para ambos casos en muy importante el uso de la resistencia limitadora de corriente y que sea de un valor adecuado ya que sino colocamos una o la que instalamos una de un valor muy bajo quemaremos el led del display y si le conectamos una resistencia de ohmiaje muy alto esta impedira que no encienda el display.

    Funcionamiento
    A cada uno de los segmentos que forman el display se les denomina a, b, c, d, e, f y g y están ensamblados de forma que se permita activar cada segmento por separado consiguiendo formar cualquier dígito numérico que se encuentre entre el cero y el nueve.
     A continuación se muestran algunos ejemplos:

    • a = 3  ;  b = 4  ;  c = 4  ;  d = 6  ;  e = 5  ;  f = 2  ;  p = 8 
    • C: punto de ánodo o cátodo común

    • Muchas veces aparece un octavo segmento, entre paréntesis en el ejemplo anterior, que funciona como punto decimal


     A continuación se muestran algunos ejemplos:
    • Si se activan sólo los segmentos: "a, b, c, d, e, f," se forma el número "0".
    • Si se activan sólo los segmentos: "a, b, g, e, d," se forma el número "2".
    • Si se activan sólo los segmentos: "b, c, f, g," se forma el número "4"
    • Si se activan o encienden todos los segmentos se forma el número "8".