Muchas escuelas están incluyendo en sus currículos trabajos que involucran tecnologías modernas como la electrónica, la mecatrónica e incluso la informática. La educación tecnológica, cuando hace uso de trabajos manuales tiene la ventaja de mejorar la coordinación motora fina, que los alumnos que no usan las manos con herramientas del uso diario tienden a perder. Los trabajos manuales para ferias de ciencias, como parte del currículo o exposiciones que involucran habilidades de los alumnos pueden ser mejoradas con la utilización de recursos electrónicos. Y, al contrario de lo que los lectores pueden pensar, un circuito simple como el que describimos en este artículo puede significar muchos puntos adicionales para su trabajo y no es difícil de montar.
Lo que describimos en este artículo es un parpadeante que activa dos LED (que pueden ser los ojos del robot) y que se activan cuando se oscurece.
Un sensor de luz se encarga de accionar el circuito parpadeante.
Una idea para los que realizan un trabajo práctico con este circuito es demostrar cómo funcionan los sensores fotoeléctricos y luego usarlo como decoración en su habitación.
Los lectores pueden todavía usar este robot colocándolo en la ventana de su habitación como una forma de señalización secreta para sus amigos para indicar que usted se encuentra en casa.
Finalmente, el circuito se puede instalar en otros lugares como, por ejemplo, colocado en una bicicleta para servir de señalización nocturna.
El circuito requiere una alimentación de 6 voltios que se puede obtener de 4 pilas comunes.
El consumo, pequeño lo que le permite permanecer encendido durante largos intervalos de tiempo.
COMO FUNCIONA
Podemos separar este circuito en dos bloques, para facilitar su análisis.
El primer bloque corresponde al parpadeante propiamente dicho que nada más es que un multivibrador astable.
Entonces tenemos dos transistores (Q1 y Q2) que conduce alternativamente la corriente, ya que enciende un LED (LED1) y el otro (LED2).
Los LED parpadearán a una velocidad que dependerá de los valores de los capacitores C1 y C2.
Para un parpadeo más rápido, el reproductor puede utilizar valores menores para estos componentes, como, por ejemplo, 4,7 uF o 10 uF.
Para parpadeos más lentos, los valores mayores como 47 uF o 100 uF pueden ser experimentados.
Este multivibrador es controlado por un tercer transistor que forma el sistema sensor.
En la base de este transistor hemos conectado un LDR o un resorte de Resistencia (Resistencia) que es un dispositivo cuya resistencia varía con la cantidad de luz que incide en su parte sensible, que está hecha de un material llamado sulfuro de cadmio (CdS).
Como muestra el gráfico de la figura 1, la resistencia de este dispositivo cae de muchos millones de ohms en la oscuridad a algunos cientos o incluso decenas de ohms en el claro.
Conectado entre la base y el emisor de un transistor él "corta" la corriente en el claro pero la deja pasar en la oscuridad.
Vea que es el transistor que hace este control de corriente comandado por el LDR.
Con ello, al recibir luz el multivibrador no funciona y los LEDs permanecen apagados.
Sin embargo, en la oscuridad el circuito entra en funcionamiento y los LED parpadean.
La resistencia R5 determina el nivel de iluminación en que ocurre el disparo del circuito, es decir, en el que el multivibrador entra en acción.
Si el lector desea, puede conectar en serie con R5 un potenciómetro o trimpot de 100 k ohms para poder controlar la sensibilidad del circuito.
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el diagrama completo de la parte electrónica del proyecto.
Como se trata de un proyecto muy simple podemos hacer su montaje sobre la base de un puente de terminales aislados como se muestra en la figura 3.
Los lectores que deseen también pueden hacer el montaje en una matriz de contactos o en una placa de circuito impreso.
Los transistores Q1 y Q2 son NPN de uso general admitiendo equivalentes, mientras que Q3, un PNP que también admite equivalentes.
Observe cuidadosamente la posición de estos componentes en el montaje.
El LDR puede ser de cualquier tipo recomendándose el redondo común o miniatura.
Los LED pueden ser ambos rojos o un rojo y otro verde.
Para el caso de LED verde, el resistor conectado en serie se puede cambiar para mantener la misma intensidad de luz.
Se puede usar una resistencia de 330 ohms.
Los capacitores pueden tener valores en una amplia gama e incluso sugerimos que los lectores hagan experimentos en el sentido de obtener los guiños en el ritmo deseado.
PRUEBA Y USO
Coloque las pilas en el soporte y haga sombra sobre el LDR.
Inmediatamente los LED deben parpadear.
Si no ocurre nada o si sólo un LED se enciende, compruebe el montaje.
Si desea ahorrar más las pilas, apagar el aparato por la noche un interruptor debe añadirse.
La instalación en el modelo puede ser hecha de diversas formas, siempre recordando que el LDR debe recibir luz externa para el accionamiento.
En el claro, el circuito permanece inactivo, entrando en acción cuando hacemos sombra en el LDR o cuando el ambiente es oscurecido.
Semiconductores:
Q1, Q2 - BC548 o equivalente - transistores NPN de uso general
Q3 - BC558 o equivalente - transistores PNP de uso general
LED1, LED2 - LED rojo o de otro color - ver texto
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1, R4 - 470 ohms - amarillo, violeta, marrón
R2, R3 - 33 k ohms - naranja, naranja, naranja
R5 - 27 k ohms - rojo, violeta, naranja
Capacitores:
C1, C2 - 22 uF / 6 V - electrolíticos
Varios:
B1 - 6 volts - 4 pilas pequeñas
LDR - LDR común de cualquier tipo o tamaño.
Puente de terminales, matriz de contactos o placa de circuito impreso, caja para montaje (en forma de robot), hilos, soldadura, etc.