Osciloscopio

Hoy les traigo para que sirve y como se usa un oscilador:

El osciloscopio es una herramienta que nos ayuda a visualizar la fluctuación y/o flujo de energía a través de un dispositivo, mostrandonos las ondas que emite la corriente eléctrica.

Es importante que el osciloscopio utilizado permita la visualización de señales de por lo menos 4,5 ciclos por segundo, lo que permite la verificación de etapas de video, barrido vertical y horizontal y hasta de fuentes de alimentación.

Por otro lado tenemos  al generador de Funciones que es un aparato electrónico que produce ondas senoidales, cuadradas y triangulares, además de crear señales TTL. Sus aplicaciones incluyen pruebas y calibración de sistemas de audio.

OK ahora, después de ver este pequeña intro de que son estos dispositivos, voy a mostrarles como hicimos que se interconectaran para una práctica realizada en el salón.

Primero que nada, como vieron en las imágenes anteriores los cables de estos  dispositivos cuentan con un extremo para conectarse al aparato y en el otro extremo tienen 2 puntas diferentes, en el caso del cable del osciloscopio el cabezal con forma de caimán es tierra y el otro por ende positivo y en el caso del cable del generados el extremo rojo es positivo y el negro es tierra

Ahora sí vamos a lo que nos interesa. Para poder ver cómo funciona uno en relación al otro primero se conectan los cables  positivo con positivo y negativo para no causar un corto entre los 2 aparatos. (como lo muestra la siguiente imagen)

El osciloscopio como ya antes había mencionado nos va a mostrar como fluye la energía del generador al osciloscopio.

El generador puede mandar tres tipos de señal principalmente y son senoidal, cuadrada y sawtooth (diente de sierra) y se encuentran en la parte superior derecha del generador como en la siguiente imagen se muestra.

Presionando cada uno de estos botones podemos mandar el tipo de señal que queramos. Los botones que se encuentran a la izquierda de los botones de la funciones sirven para ver cuánto rango o amplitud  quieres para tu onda 

Y por último las perillas que se encuentran bajo del display (el cuadro rojo)  son para controlar la frecuencia de la onda.

Como verán el generador de frecuencias hace la mayor parte del trabajo mientras que el osciloscopio solo muestra lo que el otro hace. 

Conexiones!

Hoy les voy a dar informacion acerca de algunos tipos de conexiones, las diferencias entre ellas en cuanto a velocidades, rangos etc.


Puerto Paralelo

Un puerto paralelo es una interfaz entre un ordenador y un periférico. El puerto paralelo transmite la información byte por byte, es decir que los 8 bits de datos que forman un byte viajan juntos. Un ejemplo de puerto paralelo es el puerto de la impresora.

Velocidad:4 mbps

Propietario: No tiene propietario

Costo: 9 dolares

Rango: 150 metros

Ethernet 10 base T

Es una variedad del protocolo de red Ethernet  recogido en la revisión IEEE 802.3i en 1990 que define la conexión mediante cable de par trenzado. Utilizada para cortas distancias debido a su bajo costo. Cada cable de par trenzado consta de 4 parejas de cables. En cada pareja van trenzados entre sí un cable de color y un cable blanco marcado con el mismo color.

Velocidad: Este cable es capaz de transmitir a 10Mbps.

Propietario: Xerox PARC

Costo: 18 dolares

Rango: 100 metros

Wi-Fi

WIFI, también llamada WLAN (wireless lan, red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11. WIFI no es una abreviatura de Wireless Fidelity, simplemente es un nombre comercial.

Velocidad:

En la actualidad podemos encontrarnos con dos tipos de comunicación WIFI:

    * 802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y

    * 802.11g, más rápida, a 54 MB/seg.

Propietario: WiFi Alliance

Costo: Continua bajando y se a convertido en una de las conexiones mas usadas en el mundo (depende de la velocidad requerida del wi-fi

Rango: 32 metros dentro y 95 metros fuera.

Usb 2.0

USB (Universal Serial Bus) permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en las computadoras de última generación, que incluyen al menos dos puertos USB 1.1, o puertos USB 2.0 en los más modernos.

Este puerto posee una velocidad de  hasta los 480 Mb/s 

Propietario: Ajay Bhatt

Rango: 5 metros

Costo: 20 a 100 dolares

Bluetooth

Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

    * Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.

    * Eliminar cables y conectores entre éstos.

    * Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

Propietario: Bluetooth special interest group

Costo: 20 dolares

Su velocidad máxima de transmisión es de 720 kb/s (1 Mbps de capacidad bruta) con rango óptimo de 10 m.

El bluetooth consta de 6 pines.

Rango: 10 metros

USB 1.0

USB (Universal Serial Bus) permite conectar hasta 127 dispositivos y ya es un estándar en las computadoras de última generación, que incluyen al menos dos puertos USB 1.1, o puertos USB 2.0 en los más modernos.

Velocidad:12 (Mbps).

Se usa principalmente para almacenar información.

Propietario: Ajay Bhatt

Costo: 5 a 20 dolares (barato)

Rango: 5 metros

Firewire

es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como camaras y videocamaras a computadoras

Propietario: Apple

Velocidad:786mbps

Rango: 100m

Costo: 50 dolares

Zigbee

es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo de redes inalambricas. Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.

Velocidad: 250 mbps 

Usos tales como los productos dependientes de la batería, los sensores médicos, y en artículos de juguetería, en los cuales la transferencia de datos es menor.

Rango: 10 y 75 metros

Propietario: Phillips

Costo:30 dolares

Sata III

Serial ATA o SATA(Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el discoduro, Lectores y regrabadores de CD/DVD/BR u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados.

Se usa principalmente en discos duros.

Rango: 2 metros

Velocidad: 600mb

Propietario: Parallel ATA

Costo: Alrededor de 40 dolares

Puerto Serial

es una interfaz de comunicaciones de datos digitales, frecuentemente utilizado por computadoras y perifericos, donde la información es transmitida bit a bit enviando un solo bit a la vez, en contraste con el puerto paralelo que envía varios bits simultáneamente.

Se utiliza para conectar Mouse, teclado pero con la salida del USB ahora se utiliza mas para conectar agendas electrónicas, proyectores. Etc.

Velocidad: 1 mbps

Rango: 5 km

Propietario: No tiene

Costo: 2 dolares

Puerto Ethernet Gigabite

también conocida como GigaE, es una ampliación del estándar ethernet (concretamente la versión 802.3ab y 802.3z del IEEE) que consigue una capacidad de transmisión de 1 gigabit por segundo, correspondientes a unos 1000 megabits por segundo de rendimiento contra unos 100 de Fast Ethernet (También llamado 100-Base/T).  

Sirve principalmente para conectar conmutadores o servidores entre si.

Velocidad: 1000 Mbit/s

Rango: 500 metros

Costo: 50 dolares

Propietario: 3com

Irda

define un estándar físico en la forma de transmisión y recepción de datos por rayos infrarojos IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros.

Esta tecnología está basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estándares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos eléctricos, informáticos y de comunicaciones.

Su principal función era transmisión de datos, pero con la salida del usb, wifi o bluetooth y por la baja velocidad de transmisión, a quedado obsoleto.

Velocidad: 4 mbps

Rango: 1 metro

Propietario: HP, Sharp e IBM

Costo: 15 dolares

   

 

Durante este mes aprendi varias cosas:

Primero que nada los introduzco a alg que se llama protoboard, es una placa de pruebas en las que se hacen prototipos de circuitos eléctricos ya que facilita las conexiones.

Podemos ver que la placa esta dividida en secciones, esto es para que la energia no pase entre las divisiones y facilite el entendimiento de las conexiones a la hora de utilizar cables

En el protoboard la energia fluye hasta la mitad de la tableta, en la imagen vemos como a partir de esas lineas las conexiones se pueden realizar de manera que la energía electrica fluye a traves de los orificios en la placa protoboard.

Aparte de eso, que pasaría con la otra parte del protoboard?, es facil también puede pasar energía por la mima, es decir es independiente a la otra mitad y funciona de la misma manera que la otra mitad.

En mi caso utilicé esta placa llamada protoboard para conectar ciertos dispositivos como lo es el uln2803, esto es un dispositivo con entradas y salidas que permite conectar cosas con poco voltaje aunque estas requieran una cantidad mayor de voltaje para encender. Esa diseñado para aceptar entre 0 y 5 volts, sino podría quemarse.

Aqui vemos un diagrama de las entradas (izquierda) y las salidas (derecha), el 9 es tierra, el 10 es la corriente y del 1 al 9 son entradas y del 10 al 18 son salidas

Para contar las entradas y salidas del uln contamos al lado izquierdo de la media luna son las entradas y al lado derecho son las salidas.

Ahora como se ve un integrado fisicamente? aqui va la imagen:

Pero recuerda: El integrado como solo esta diseñado para recibir de 1-5v, le es imposible enviar corriente superiores, por lo que este dispositivo normalmente suele enviar la tierra de los dispositivos que se le conecta, para poder asi cumplir con su funcion de control de corriente, ya que sin tierra no hay forma de cerrar el circuito.

Ahora vamos a conectar un motor utilizando el integrado, primero necesitamos un protoboard y un integrado, necesitamos los cables necesarios y necesitamos el motor, también necesitaremos una fuente doble.

La fuente la colocamos a 7v en un lado y a 5v en otro

Conectamos a la tierra un cable, despues sacamos un cable de la salida 9 del integrado

Conectamos un cable a la entrada 1 del integrado

Sacas un cable del pin 18

Como queda está en el diagrama:

Esta seria la imagen final con el protoboard 

A realizar la lámpara

Ya que sabemos todo lo que se necesita para conectar un led, las maneras de conectarlos y la forma en la que operan pues ahora podemos pasar a realizar cosas muy padres con ellos, en este caso yo lo que hice fue hacer un hada utilizando leds blancos y leds azules.


Iré explicando desde los materiales utilizados a como conectarlo y los problemas que pasamos para realizar el trabajo final.


Lo que necesitamos:


-2 resistencias de 50 ohms
-Alambre para las alas
-Termofit para sellar la soldadura
-Encendedor para el termofit
-Leds Blancos
-Leds Azules
-Esfera de vidrio color azul
-Eliminador de corriente
-Plastiloca
-Cables
-Cautin
-Estaño
-Zinchos


Proceso:


Lo que hicimos primero fue cortar el alambre de acuerdo al tamaño que necesitábamos y doblarlo de manera que cumpliera con la forma de las alas que mas nos agradara, después de tener las 4 alas completamente hechas procedimos a soldar las tiras de leds blancos.


En este caso para las dos alas grandes se utilizaron cuatro tiras de 4 leds blancos, las tiras estaban conectadas en serie y estas a su vez estaban conectadas en paralelo entre si. Ya que teníamos las dos alas terminadas, comenzamos a hacer las otras tiras de leds para las alas pequeñas, estas estan compuestas de 6 leds cada una, de igual manera están conectadas como las alas grandes solo que en este caso en vez de tener tiras de cuatro tenemos tres tiras de dos leds, conectados en serie, para conectar las tiras se conectaron en paralelo, de esta manera podíamos encenderlas con poco voltaje. 


Después procedimos a insertar los leds azules dentro de la esfera de vidrio, para esto hicimos una soldadura especial de manera que estos pudieran entrar en la esfera, en este caso se utilizaron diez leds conectados en paralelo, de esta manera al alimentarlos con tan solo tres volts, la esfera prendía.


Ya que tenemos todo por separado y que estábamos seguros de que servía entonces procedimos a unir las diferentes partes para que pudieran prender todas desde una fuente de energía, en este paso lo que hicimos fue conectar las dos alas pequeñas en serie para que de esta manera utilizaran los mismos doce volts que utilizan las alas grandes, también pusimos una resistencia en la esfera para que no se quemaran los leds azules que hay dentro de la misma y conectamos las alas y la esfera al eliminador de corriente.


Además de esto le pusimos un apagador, lo único que hicimos que abrir el apagador, conectar el positivo a la lamina que se presiona el apagador cuando se enciende y continuar el cable conectado hacia la lampara.


Las dificultades que atravesamos al hacer este proyecto fue que al principio habíamos conectado todo en serie porque creímos que era mas fácil, sin embargo nos dimos cuenta de que iba a requerir demasiado voltaje y creímos más práctico cambiar la forma de conexión a paralelo.


Otra dificultad que experimentamos fue que la esfera encendía con tres volts y las alas con doce volts, por lo tanto a la hora de conectar todo al eliminador si poníamos doce era muy probable que se quemaran los leds de la esfera debido a que solo necesitaba alimentación de tres volts, es por esto que decidimos usar dos resistencias de 50 Ohms cada una, conectadas en serie para que se volviera de 100 Ohms, de esta manera aguanta perfecto la corriente y no se quema ningún led en la lámpara.


También tuvimos problema al pegar las alas ya que como el vidrio no es poroso se complicó mucho que las alas quedaran fijas sin que permanecieran bailando todo el tiempo. Por lo tanto tuvimos que usar plastilina especial para fijarlas y que no se cayeran a cada rato.


Anexo algunas imagenes de como quedaron las distintas partes de la lámpara:


Aqui vemos una de las alas de 16 leds está conectada con cuatro tiras de cuatro leds conectadas en paralelo

Aqui vemos una de las alas pequeñas la cual esta conectada con tres tiras de dos leds que también están conectadas en paralelo

Aquí vemos como quedó la esfera con los leds conectados en paralelo y como se ve la soldadura que realizamos para poder meter los leds a la esfera

Aquí la imagen del apagador que conectamos para que la lámpara pudiera encenderse y apagarse conforme nosotros queramos

Finalmente aquí tenemos el eliminador que utilizamos para conectar la lámpara a la corriente eléctrica común

Esta ultima imagen es como queda la lampara ya pegada y todo 

Las resistencias

Una resistencia es un objeto utilizado para moderar el paso de corriente que pasa a un dispositivo

Tipos de resistencias


Hay diferentes tipos de resistencias de acuerdo a que tanta corriente necesitas que resista, esto se puede sacar con la ecuación de:


V=RI


En donde 


V=voltaje
R=resistencia
I=intensidad


con esa ecuación despejamos la resistencia y qedaría:


V/I=R


Existen calculadoras que calculan la resistencia a utilizar en el dspositivo en el cual te preguntan cual es el voltaje que necesita tu led para prender, cual es el voltaje total de la fuente que utilizas y la intensidad de corriente, de esta manera te calcula la resistencia en Ohms.


Ejemplo de convertidor:


http://personal.telefonica.terra.es/web/mamelytote/CalculaRes/calcula.html


Al calcular la resistencia luego debemos de conocer que colores equivalen a la resistencia seleccionada, para esto también hay programas que nos dicen que color debe ser la resistencia de acuerdo a la resistencia que queramos.


Ejemplo de programa para saber el color de resistencia:


http://www.pagaelpato.com/tecno/resistencias/resistencia.htm


De acuerdo a los colores de la resistencia es el valor que tiene la misma.


Además es importante recalcar que si dos resistencias son conectadas en serie el valor se va a duplicar, es decir si una resistencia es de valor de 50 Ohms y la conectamos en serie a otra resistencia de 50 Ohms, entonces la resistencia tendrá un valor de 100 Ohms.


Por otra parte si las conectamos en paralelo la resistencia se reducirá a la mitad, por ejemplo si tenemos las mismas resistencias de 50 Ohms en vez de duplicarse el valor sería la mitad por lo tanto el valor total de la resistencia sería 25 Ohms.