PROTOTIPO DE SISTEMA ELECTRÓNICO PARA ACTIVACIÓN DE FUEGOS PIROTÉCNICOS Y LUCES SECUENCIALES
FERNANDO ARANGO OROZCO. JORGE IVÁN CADAVID M.
UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA NOCTURNA ARMENIA QUINDÍO 2010.
PROTOTIPO DE SISTEMA ELECTRÓNICO PARA ACTIVACIÓN DE FUEGOS PIROTÉCNICOS Y LUCES SECUENCIALES
FERNANDO ARANGO OROZCO. JORGE IVÁN CADAVID M.
Proyecto de Grado para optar el título de Tecnólogo en Electrónica
Director: HUGO ORLANDO RESTREPO. Ingeniero Electrónico
UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA NOCTURNA ARMENIA QUINDÍO 2010.
TABLA DE CONTENIDO
Página CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN
1
DESCRIPCIÓM DEL TRABAJO
3
OBJETIVOS
5
1. MARCO TEÓRICO LA PÓLVORA EN EL MUNDO
6
1.1 .CICUITO INTEGRADO LM555
9
1.3.LÓGICA SECUENCIAL
10
1.3. RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
11
1.4. TIRISTORES
13
1.5. TRANSISTORES DE POTENCIA
14
1.6. ESTOPINES
16
1.7. REFLECTORES
17
2. CAPITULO 2. METODOLOGÍA EMPLEADA
19
2.1. ETAPA 1 DISEÑO DEL CIRCUITO DE CONTROL
20
2.2. ETAPA 2 ACTIVASIÓN DE SECUENCIAS
24
2.3. ETAPA 3 CIRCUITO DE POTENCIA
30
2.4. ETAPA 4 ACTIVASIÓN DE REFLECTORES
35
3. CAPITULO 3.RESULTADOS
40
3.1.DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO
40
3.2. ETAPA DE SECUENCIAS.
42
3.3. ETAPA DE ESTOPINES
44
3.4. ETAPA DE RELE DE ESTADO SOLIDO
45
3.5. PRUEBA DE SECUENCIAS
50
4. BIBLIOGRAFÍA
51
4.1. ANEXOS
52
4.2. ANEXO A MODIFICACIONES A REALIZAR A FUTURO
56
4.3.ANEXO B MANUAL DEL USUARIO
58
4.4. ANEXO C DATASHEET NE555
59
4.5. ANEXO D DATASHEET 74HC4017
64
4.6. ANEXO E DATASHEET TIP 112
74
4.7. ANEXO F DATASHEET TRIAC Q4015L
79
4.8. ANEXO G DATASHEET MOC 3010
81
Página LISTA DE FIGURAS Figura 1. Unidad de control
1
Figura 2. Fuegos artificiales
8
Figura 3. Rueda de fuego
9
Figura 4. Diagrama de bloques del IC M555.
10
Figura 5. Circuito interno de un flip-flop j-k disparado por flanco
10
Figura 6. Contador Johnson MOD 6.
11
Figura 7.Esquema básico del relé de estado sólido.
12
Figura 8. Diagrama de conexión de un optoacoplador con
13
salida DIAC. Figura 9.Diagrama esquemático del Triac.
14
Figura 10.Partes de un estopín.
16
Figura 11.Dispersión de la luz en un reflector.
17
Figura 12. .Reflector especular.
18
Figura 13. Diseño del circuito en modo astable.
20
Figura 14. Diseño del oscilador en modo astable.
22
Figura 15. Oscilación de la señal de salida del circuito en modo
23
astable. Figura 16. Frecuencia de oscilación del circuito.
23
Figura 17. Diagrama de tiempos del IC CD4017.
24
Figura 18. Diseño de la primera secuencia.
25
Figura 19. Activación secuencial de izquierda a derecha.
26
Figura 20. Activación secuencial de los extremos hacia el
26
centro. Figura 21. Activación secuencial del centro a los extremos.
27
Figura 22. Secuencia completa de izquierda a derecha.
27
Figura 23. Señal de salida del IC CD4017.
28
Figura 24. Etapa de control.
29
Figura 25.Diagrama esquemático TIP 112.
32
Figura 26. Conmutación del TIP 112.
32
Figura 27. Diagrama esquemático de activación del TIP 112.
34
Figura 28. Esquema básico de un dimmer electrónico
35
Figura 29.Diagrama esquemático de activación de los
36
reflectores. Figura 30. Diagrama de tiempos del TRIAC.
37
Figura 31.Diagrama esquemático de activación de los
39
reflectores Figura 32. Visualización del circuito en 3D, señal de reloj.
40
Figura 33. Circuito impreso del generador de la señal de reloj.
41
Figura 34. Variación de la frecuencia.
42
Figura 35. Visión 3D de la etapa de secuencias.
42
Figura 36. Circuito impreso de la etapa de secuencias
43
Figura 37. Circuito impreso etapa de control de secuencias de
43
activación de estopines y reflectores. Figura 38. Circuito impreso final.
44
Figura 39. Visualización en 3D de activación estopines.
45
Figura 40. Parte A del relé de estado sólido en 3D.
46
Figura 41. Parte A del relé de estado sólido real.
46
Figura 42. Parte B del circuito del relé de estado sólido en 3D.
47
Figura 43.Circuito impreso terminado, parte B del relé de estado
48
sólido Figura 44. Distribución interna de los circuitos impresos del
48
Prototipo Figura 45. Prototipo terminado
49
Figura 46. Prototipo terminado.
49
Figura 47. Prueba de secuencias.
50
Figura 48. Prueba de secuencias.
51
Figura 49. Prueba de secuencias.
51
LISTA DE TABLAS
Página Tabla 1. Características del TIP 112.
15
Tabla 3.Caracteristicas generales de los estopines.
17