Prender 12 leds con batería de 12v

Buenas noches con todos, en esta oportunidad les traigo un pequeño proyecto que es para un muchacho de colegio, si bien la complejidad para mucho de los que estudiamos ingeniería electrónica o ramas afines no es mucha me parece que el interés de un muchacho de colegio en estos temas es muy bueno y espero en algo aportar a su formación como estudiante.

El proyecto que me pidió consiste en prender 12 leds con una batería DC de 12v, para esto se debe saber que los leds requieren de una tensión que al ser aplicada entre sus pines este brillará correctamente, si se aplica menos tensión o voltaje que ese nivel el led brillará con menos intensidad y si se aplica mas tensión de la necesaria puede que el led se queme o que su vida útil se reduzca.

Para saber la tensión necesaria para nuestro led debemos saber el color de este, la tensión que requiere es depende del color, si buscamos en Internet encontraremos información al respecto, por ahora tomaré en cuenta estos valores:

• Rojo = 1,8 a 2,2 voltios.
• Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.
• Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios.
• Verde = 2 a 3,5 voltios.
• Azul = 3,5 a 3,8 voltios.
• Blanco = 3,6 voltios.

Cuando ya hemos identificado la tensión necesaria para el led, debemos saber como lo conectaremos, para esto hay que saber que los led comunes (porque hay varios tipos de led como los RGB) tienen dos patitas, una es el ÁNODO y la otra es el CÁTODO, el led al ser un diodo tiene el mismo principio: solo conduce corriente en una dirección. Este principio en el led se traduce en brillo, si aplicamos la tensión de forma correcta el led brillará, si lo hacemos de forma incorrecta el led quedará apagado, en este  caso usaremos un led blanco de 3.6 voltios.

Sabiendo esto empezaremos a detectar los pines de los leds, personalmente conozco dos formas, una es viendo el tamaño de las patitas, la mas larga es el ÁNODO y la mas pequeña es el CÁTODO, pero que pasa si las patitas fueron cortadas del mismo tamaño? entonces nos fijamos en la parte recta del contorno del led, la patita de la parte recta o plana es el CÁTODO y la patita restante es el ÁNODO, para entender mejor esto tenemos la siguiente figura con el símbolo correspondiente:

Una vez identificados la tensión necesaria y los pines del led hay que elegir la resistencia necesaria para que el led no se queme con la batería de vamos a usar, en este caso de 12v, antes de esto una pequeña explicación: un led puede requerir o no de una resistencia dependiendo de la tensión que se le aplica, si aplicamos una tensión de 3.6 voltios exactos a nuestro led este no se quemará por lo tanto no requiere una resistencia (la resistencia es para bajar la tensión que recibirá el led, en la resistencia caerá una tensión directamente proporcional a su valor ohmico) pero si aplicamos al led una tensión de 12v sin una resistencia el led se quemará porque es mas tensión de la que requiere.

Ahora vamos a calcular la resistencia que llevará el led en serie, para esto aplicamos la siguiente formula:

Para esto debemos saber que un led de cualquier color consume aproximadamente 20mA de la fuente de alimentación, el voltaje de la fuente es 12V y el voltaje del led es 3.6V, reemplazando estos valores en la ecuación tenemos lo siguiente:

Entonces ya tenemos el valor de la resistencia, en el caso de que en el mercado electrónico no exista el valor hallado hay que buscar un valor que sea muy cercano a este pero que tienda a ser mayor, por ejemplo si necesito una de 420 ohm pero encuentro una de 400 ohm y otra de 500 ohm hay que escoger la de 500 ohm ya que es mejor que le caiga menos tensión al led a que le caiga mas, poniendo una resistencia de 500 ohm el led brillará un poco menos (en realidad la diferencia casi ni se nota) pero aseguramos su vida útil.

Ahora solo faltaría conectar los leds en paralelo para que funcione con fuente de 12v, la conexión es la siguiente:

Eso sería todo por ahora, espero que el proyecto les sirva para algo, derrepente me equivoqué en algún calculo por favor háganlo saber.

Sé que hay muchas configuraciones para conectar leds como la configuración serie, paralelo, o varios leds en serie y luego en paralelo y muchas maneras mas que se pueden hacer, puse esta ya que me parece muy sencilla de hacer y la explicación es mas fácil de entender.

Recordarles que tenemos la cuenta de facebook http://www.facebook.com/AyMsolution donde pueden seguirnos, pedir algunos tutoriales o consejos sobre proyectos que tengan o dar consejos y sugerencias. Nos vemos.

Atte.
AyM solution.

Cuarto Tutorial Eagle: Unión de componentes

Buenos noches, ahora les traemos el cuarto tutorial de Eagle donde trataremos la unión de los componentes en el esquemático, en el tutorial anterior quedamos en la selección de los componentes, ahora guiándonos del circuito que es el siguiente:

vamos a nuestro esquemático y usamos en comando MOVE, este comando como ya debieron suponer sirve para mover los elementos de un lugar a otro o también para girarlos y acomodarlos a nuestro gusto, su uso es muy sencillo y lo explicamos a continuación: seleccionamos el comando MOVE dando click en sobre el en la lista de comandos que se encuentra a la izquierda del esquemático:

ahora damos click sobre el componente que queremos mover, en este caso yo quiero mover el "LED1" así que doy click sobre el (busquen un aspa cerca de él, eso indica que dándole click ahí se mueve, si no encuentran el aspa pequeña denle click al centro) y cambiará de color a un rojo más claro:

en la figura pueden ver que hay dos elementos, el que esta de color rojo claro (parte superior) es el que está con el comando MOVE y el de la parte inferior esta sin el comando MOVE, puse ambos para que vean la diferencia.

Una vez que escogemos el comando MOVE y le dimos click al componente que queremos mover, lo hacemos en cualquier parte del esquemático, para girarlo solamente usamos el click derecho del mouse y el elemento girará en pasos de 90 grados, cuando ya hemos movido y girado el componente a nuestro gusto y necesidad damos click otra vez en el y se quedará pegado al esquemático.

Para empezar a unir los componentes dejaré el chip MAX232 en el centro y haré que los demás lo rodeen solo para tener una referencia, entonces mi esquemático quedará como el siguiente (ustedes pueden hacerlo de una manera distinta, solo expongo mi manera de trabajar como un ejemplo para el que quiera tomarlo):

En la forma de acomodar tome en cuenta algunas cosas como dejar las resistencias cerca de los LEDs ya que estos van juntos.

Ahora vamos a unir los componentes, para esto damos click al comando WIRE que está en la lista de comandos:

una vez seleccionado vamos al componente que queremos mover y nos situamos, con el cursor del mouse, en el pin que le corresponde, en este caso quiero unir el LED2 con la resistencia R2, para ello dirijo el cursor de esta manera:

damos click y aparecerá la línea verde, esta línea debe ir de un pin (el del primer elemento que uniremos) a otro pin (el del segundo elemento que uniremos), guiamos la línea solamente con el movimiento del cursor sin dar click aun, debemos ver algo similar a esto:

una vez dirigida la línea y queramos unir los elementos solamente damos click y la línea pasará a un verde oscuro (cuando la línea aun no unía los elementos tenía un color verde claro) lo que significa que la línea está trazada y los elementos unidos:

pero si movemos el cursor vemos una línea verde claro que aún sigue unida, esto está predeterminado por el programa, para que esta línea desaparezca y seguir uniendo otros componentes presionamos la tecla ESC.

Ahora vamos a unir todos los componentes necesarios y vamos a dejar algunos listos para usar las NETS.

Por ahora deben dejar su esquemático de la siguiente manera:

Esto es todo por ahora, espero les sirva el tutorial y puedan hacer todo lo que está indicado.

En el próximo tutorial usaremos las NETS para obtener un mejor manejo de las uniones de los componentes en lo que se refiere al orden y usaremos el comando NAME y LABEL.

Cualquier duda comenten en el blog y trataremos de ayudarlos.

Ahora también tenemos página en facebook www.facebook.com/AyMsolution donde pueden ver todas las publicaciones, tutoriales y próximos proyectos a realizarse.

Atte

AyM solution.

Tercer Tutorial Eagle: Esquemático

Buenas noches con todos, ahora les traemos el tercer tutorial de Eagle donde empezaremos a introducir elementos en el Esquemático, en el Segundo Tutorial nos quedamos en el "comando ADD" y se hizo un poco largo ya que este comando en mi opinión es de los mas importantes ya que hace posible introducir los componentes en el esquemático, ahora ya habiendo entendido eso pasaremos a lo mas interesante: Esquemático.

Como mencione en el tutorial anterior, el "esquemático" es como el plano de nuestro circuito, lo vamos a armar partiendo de un circuito que sepamos funciona correctamente ya habiendo simulado, el circuito que propusimos fue el siguiente:

Este circuito se ha implementado por nosotros y hemos comprobado que funciona, es la razón por la que se eligió, este circuito se utiliza para realizar la comunicación de los microcontroladores a la PC, como se sabe los microcontroladores tienen niveles TTL y la PC tiene RS232, que se entienda como dos lenguajes diferentes, este circuito permite que ambos protocolos se entiendan, entiéndase esto como un traductor, haciendo posible la comunicación de nuestro microcontrolador con la PC.

Una vez entendida la función del circuito vamos a pasar al esquemático, una vez configurado el Eagle como la última vez vamos a buscar los componentes usando el comando ADD, primero presentamos la lista de los materiales:

1. MAX232 
2. DB9 hembra 
3. dos (2) resistencias de 1k 1/4 w
4. dos (2) LEDs de 5mm del color que deseen.
5. un (1) espadín de 4 pines (usualmente vienen en 40 pines pero lo cortamos para tener 4 pines)
6. cuatro (4) condensadores electrolíticos de 1uF / 16v 

Ahora entramos a Eagle y vamos a ADD y ponemos *max232* y obtenemos lo siguiente:

escogemos ese y le damos click en OK o le damos doble click en el elemento escogido y el componente aparecerá pegado al cursor del mouse haciendo posible que se pueda escoger el sitio donde se quiera colocar, la imagen que veremos cuando el elemento este pegado al cursor del mouse será algo así:

cuando ya sepamos donde colocar el elemento le damos click y se quedará en nuestro esquemático pero aun seguirá pegado el elemento en el cursor del mouse ya que puede ser que usemos mas de un chip de estos, lo que veremos será algo similar a esto:

el símbolo con las letras grises y los números en los pines es el que esta agregado al esquemático, el otro elemento sin letras ni números es el que está pegado en el cursor del mouse, si no queremos añadir mas chips de estos (es nuestro caso es solo uno así que no es necesario otro mas) se presiona la tecla ESC y aparecerá nuevamente la ventana de comando ADD para buscar otro elemento.

Ahora para buscar los LEDs ponemos *led*5mm* y aparecerá lo siguiente:

escogemos ese, le damos doble click y adherimos dos de ellos al esquemático ya que en los materiales de indicó que son dos.

Ahora buscamos las resistencias poniendo *resistor* y van a salir muchos elementos, entre ellos podemos ver componentes que tal vez no son resistencias, pero si buscamos con paciencia vamos a encontrarlas, con la experiencia y brindándoles la facilidad a ustedes de que no busquen en todos los lados les digo que la resistencias están en la librería RCL:

abajo se encuentras organizadas en carpetas diferentes tipos, yo seleccionaré la siguiente, su elección no necesariamente tiene que ser la misma, depende de su necesidad:

hay que tener en cuenta lo que esta encerrado en color verde, ese es el tamaño del elemento que están escogiendo, si escogen uno muy grande puede que su componente no encaje bien (esto es mas riguroso cuando se trabaja con componentes superficiales) en el caso de la resistencia tenemos los alambres a los costados que permiten que se ajuste a un tamaño un poco mas grande que él pero para hacer que el diseño quede bien hay que usar el tamaño correcto, en este caso el tamaño aproximado de una resistencia de 1/4w es de 6mm por ello la elección será de 7.5mm, luego pegamos dos de estas al esquemático.

Ahora para buscar los condensadores o capacitores ponemos en el comando ADD *capacitor* y al igual que con la resistencia veremos muchos componentes, nuevamente nos vamos a RCL y vemos que hay varios tipos de condensadores, yo escogeré el siguiente:

abro esta sección de la librería RCL y bajo hasta encontrar lo siguiente:

nuevamente nos fijamos en el diámetro del condensador que usaremos que es aproximadamente 5mm y pegamos 4 de estos en el esquemático.

Para buscar los espadines ponemos en ADD *pinhd* y veremos lo siguiente:

seleccionamos uno de 4 pines y lo pegamos al esquemático.

Ahora para buscar el DB9 vamos a ADD y ponemos *F09H* y veremos lo siguiente:

seleccionamos el de nuestra preferencia y lo agregamos al esquemático.

Ahora ya tenemos todos los elementos, en nuestro esquemático debe aparecer algo como esto:

puede que no aparezca tan ordenado como aquí pero la idea es que estén todos los componentes.

Por ahora es todo, en el próximo tutorial empezaremos a unir los componentes entre ellos para formar el circuito que pasaremos a BOARD y seguiremos explicando el uso de los comandos.

Espero que puedan hacer todo lo de este tutorial, si tienen alguna duda o sugerencia comenten en el blog que estaremos ahí para ayudarlos, hasta un próximo tutorial.

Atte

AyM solution.

Segundo Tutorial Eagle: El comando ADD

Hola, en esta oportunidad presentamos el segundo tutorial de Eagle, ahora vamos a empezar a crear un esquemático para su posterior paso a board.

Ahora vamos a diferenciar ambas cosas: Esquemático y Board.

Esquemático: Plano del circuito realizado en su mayoría por símbolos electrónicos.

Board: Parte real del los símbolos, lugares donde irán los componentes.

Ahora pasaremos a hacer el diseño de una pequeña placa para convertir deñales TTL a RS232, el integrado a usar será un MAX232. El circuito es el siguiente:

Ahora vamos a abrir el programa Eagle y creamos un proyecto, debemos estar en la siguiente ventana:

Para agregar componentes vamos al comando ADD que esta en la parte izquierda:

y esperamos unos segundos, entonces aparecerá la siguiente ventana:

donde están todas las librerías, en ellas encontramos diferentes componentes que podemos utilizar en nuestro esquemático, para buscar los componentes y esta no sea una tarea muy tediosa requiere de práctica en la ubicación de ellos, hay veces que se busca un componente nuevo para nosotros que es difícil encontrar entre las librerías por lo que yo recomiendo mucha paciencia.

Para buscar un componente se pone el nombre en la sección de SEARCH:

ahora, si ponemos el nombre del componente solamente, el programa buscará los componentes que unicamente tengan ese nombre lo que limita la selección, en cambio si en el inicio y el final del nombre del componente agregamos asteriscos (*) el programa buscará los componentes que en alguna parte de su nombre tenga lo que hemos puesto entre asteriscos, por ejemplo si ponemos en search lo siguiente:

obtendremos lo siguiente:

solamente vemos en la lista un componente cuyo nombre solamente es MAX232, pero si ponemos en search lo siguiente:

obtendremos lo siguiente:

tenemos 2 componentes que son el anterior y uno nuevo que es MAX232ECWE que en parte de su nombre lleva "MAX232" que es lo habíamos indicado anteriormente, aquí no se ve pero uno es un empaquetado tipo DIP y otro es un empaquetado tipo SMD, luego explicaremos esto con mas detalle lo importante es entender que al poner los asteriscos (*) tenemos mas variedad de componentes y con esto mas fácil encontrar el indicado.

Ahora explicaremos que contiene la ventana de librerías, donde se tienen 4 partes diferenciadas:

LIBRERIA: donde se encuentran todos los componentes relacionados con una característica en común, en este caso es MAXIM:

NOMBRE Y DESCRIPCIÓN: nos dice el nombre del dispositivo y da una pequeña descripción de el, en este caso es MAX232 y MAX232ECWE:

SIMBOLO: nos pone en una imagen el símbolo del componente que hemos elegido, en este caso es el siguiente:

EMPAQUETADO: parte real del símbolo que se usará en el board, en otras palabras es el lugar donde se va a soldar el componente, en este caso es el siguiente:

Ahora vamos a hablar sobre los empaquetados DIP y SMD, usualmente los componentes que compramos son tipo DIP ya que para su soldadura en PCB requiere que se hagan unos agujeros a la placa y la pista que los contiene esta debajo de ellos, por ejemplo una resistencia como esta:

en cambio los componentes SMD son superficiales, no requieren agujeros para soldarlos, usualmente son mas pequeños y de mejor presentación que los DIP, una resistencia superficial sería esta:

Por ahora es todo ya que si sigo se hará muy largo, en el próximo tutorial estaremos poniendo componentes en la hoja del esquemático, espero puedan hacer todos los pasos de este tutorial.

Si tienen alguna duda comenten en el blog y los ayudaremos en lo posible.

Atte.

AyM solution