ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INFORMTICA Y ELECTRNICAESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDESINGENIERA EN ELECTRNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDES

GUA DE LABORATORIO DE LABORATORIO DE ELECTRNICA I

PRCTICA No. 1 Puente H - PWM en el control del diodo RGB en placa de Baquelita

1. DATOS GENERALES:

NOMBRE: (estudiante(s)CODIGO(S): (de estudiante(s)

Yessenia Gusqui 564

Alexandra Flores 538

Xavier Rivera 571

FECHA DE REALIZACIN: FECHA DE ENTREGA:

2014/12/042014/12/11

2. OBJETIVO(S):

2.1.GENERAL

Analizar los principios de funcionamiento de los Transistores para implementarlos en el diseo de un puente H, adems implementar un PWM para el control de un diodo RGB, considerando los requerimientos de polarizacin de los diferentes dispositivos a utilizar.

2.2.ESPECFCOS

Analizar el circuito de un puente H con el uso de transistores para poder controlar el sentido de giro de un motor Implementar tres controles PWM para controlar un diodo RGB y poder visualizar los colores del mismo mediante el ancho de pulso Realizar una simulacin del circuito en ISIS y luego realizar un PCB del mismo en ARES para una mejor comprensin Realizar la implementacin del circuito en una placa de baquelita

3. METODOLOGA

Terica y prctica

4. EQUIPOS Y MATERIALES POSTERIORES: Materiales Placa de baquelita Cautn Estao Cloruro frrico Plancha Papel Couch Taladro pequeo Brocas de 0.9 y 1 mm

Puente H 4 transistores 2N3904 4 diodos 1N4007 4 resistencias de 1k 1 motor de 4v 1 pulsador Cable Fuente de voltaje continua

Control PWM 3 CI 555 3 condensadores de 4.7uf 6 resistencias d 1k 3 potencimetros de 10k 1 diodo RGB Fuente de voltaje continua

5. MARCO TERICO:

Puente HUn Puente H es un circuito electrnico que permite a un motor elctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robtica y como convertidores de potencia. Los puentes H estn disponibles como circuitos integrados, pero tambin pueden construirse a partir de componentes discretos.

Figura 1. Circuito Puente H

Como hemos dicho el puente H se usa para invertir el giro de un motor, pero tambin puede usarse para frenarlo (de manera brusca), al hacer un corto entre los bornes del motor, o incluso puede usarse para permitir que el motor frene bajo su propia inercia, cuando desconectamos el motor de la fuente que lo alimenta.

Circuito Integrado 555El CI 555 es un circuito integrado que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generacin de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronizacin en un solo paquete. El 555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y estabilidad.

Figura 2. Circuito Integrado 555

Entrada PWMLamodulacin por ancho de pulsostambin conocida comoPWM de una seal o fuente de energa es una tcnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una seal peridica (una senoidalo unacuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir informacin a travs de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energa que se enva a una carga. La construccin tpica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la seal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la seal dientes de sierra y el ciclo de trabajo est en funcin de la portadora. La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. stas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentacin.

LED RGBUn LED RGB es un pequeo diodo emisor de luz que est formado internamente por tres LEDs de similares caractersticas pero de distintos colores, y siendo en nuestro caso especfico el color rojo, verde y azul, siendo este el LED que ha revolucionado en la actualidad, a tal punto que ya se permiten aplicaciones en una gran parte del sector comercial.Estos nuevos LEDs tienen grandes atributos y ventajas sobre otros sistemas de iluminacin tal como se citan en las siguientes caractersticas:

-Bajo consumo de energa-Alta eficiencia del color -Vida til extremadamente larga -Pequeas dimensiones-Alta resistencia al impacto y a las vibraciones-Ausencia de radiaciones IR/UV

Figura 3. LED RGB

Circuito ImpresoUncircuito impreso,tarjeta de circuito impresooPCB, es una superficie constituida porcaminosopistasde material conductor laminadas sobre una base noconductora. El circuito impreso se utiliza para conectar elctricamente - a travs de los caminos conductores, y sostener mecnicamente - por medio de la base, un conjunto de componentes electrnicos. Los caminos son generalmente decobremientras que la base se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada (la ms conocida es la FR4),cermica,plstico,teflnopolmeroscomo labaquelita.

6. DESCRIPCION DE LA PRACTICA

Puente HEl puente H fue diseado con 4 transistores 2N3904 los cuales se comportan como interruptores lo que permite un cambio de polaridad en las terminales de un motor, adems se aplican diodos como proteccin para los transistores y resistencias en la base de los mismos.

PWM en el control del diodo RGBConstruimos tres entradas PWM con potencimetros, CI 555, capacitores y diodos; cada entrada PWM a travs del potencimetro permite controlar el Diodo RGB variando los potencimetros se pueden obtener diferentes colores.

Para disear los circuitos primero se debe probar, armndose en una placa de pruebas o protoboard. Cuando funcione correctamente, se realiza el diagrama esquemtico, usandoproteus ISIS. Posteriormente se disea y fabrica el circuito impreso (PCB) en ARES, y para finalizar, se montan los componentes en la placa de baquelita, que le darn una presentacin final a nuestro proyecto.

7. Procedimiento Teniendo el diseo del circuito en el computador, lo imprimimos en alta resolucin sobre el papel couch, usando una impresora lser.

Recortamos el circuito usando unas tijeras o un bistur, dejando un margen que nos permita manipularlo.

A continuacin colocamos la placa sobre una superficie dura, con el lado del cobre mirando hacia arriba. Luego colocamos el papel couch con el diseo del circuito impreso sobre la placa de cobre.

Finalmente haciendo uso de una plancha casera a temperatura mxima,Planchamos durante 10 minutos

Transcurridos los 10 o 15 minutos de planchado se deja enfriar un instante y se introduce la placa con el papel couch adherido, en una cubeta con agua fra dejndola sumergida un mnimo de 30 minutos

Despus de que el papel est bien hmedo, retiramos suavemente con la yema de los dedos, de la superficie de cobre.

Una vez la imagen est adherida al cobre y hemos retocado cualquier defecto que haya quedado, se deber introducir la placa de cobre en un recipiente no metlico que contengacloruro ferricodisuelto en agua caliente.

Perforar todos los orificios por los cuales entraran las patas de los componentes que irn en la tarjeta.Ahora est listo para colocar todos los componentes.

8. SimulacinISIS

Figura 4. Simulacin puente H y PWM

ARES (PCB)

Figura 5. PCB puente H y PWM

Figura 6. Simulacin 3D PCB puente H y PWM

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

CONCLUSIONES

El LED RGB es un LED que unifica a tres LEDs de colores verde, rojo y azul y que comparten el nodo, pero cada uno de los LEDs pueden tener diferentes caractersticas a pesar de estar encapsulados en el mismo LED RGB

La entrada PWM en el circuito del puente H permite controlar la velocidad del motor y en el circuito del diodo RGB permite controlar el color del diodo mediante los pulsos emitidos al manipular los potencimetros

La implementacin de los circuitos se han facilitado gracias al simulador ARES ya que cuenta con un conjunto muy completo de herramientas que nos facilitan la creacin de las pistas para realizar la placa

Esta prctica nos ha permitido comprender cada uno de los pasos a seguir para la implementacin de circuitos en placas de baquelita, y as ponerlo en prctica en los diferentes proyectos RECOMENDACIONES Al momento de realizar el planchado, la plancha debe estar a temperatura mxima, de no ser as el toner no se adhiere bien al cobre de la placa. En algunos casos al desprender el papel, se levantan partes del dibujo, echndose a perder el trabajo. Esto sucede por varios factores; Cuando no lavamos bien la placa por el lado del cobre, dejando grasa que evita la buena adherencia del toner. La mala calidad del papel utilizado para este proceso. Si algunas partes del dibujo no salieron correctas se puede repetir el proceso de planchado, pero si slo son pequeos detalles, los que se han daado, se puede usar un marcador permanente para retocarlos a mano y as evitarse repetir todo el proceso. Antes de realizar las perforaciones con la broca, hacerlas con un clavo, para evitar que la broca se mueva y se rompa

10. BIBLIOGRAFA:

http://construyasuvideorockola.com/fabricacion_impresos_02.php

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/9701/1/AJIEE1994CAP3.pdf

http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/150/2/CAPITULO%20I.pdf

https://docs.google.com/file/d/0B_lzzbcd3q0wZWNKbGVkWWw4UFE/edit

http://www.buenastareas.com/ensayos/Puente-h/1058797.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_impresoANEXOS