protolab_movil centro_de_arte_y_tecnologĂa_libre
sonidos_de protoboard
Sonidos_de_protoboard por Carmen_Gonzalez esta bajo licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported License. Puedes compartir — copiar, distribuir, y comunicar publicamente la obra, y hacer obras derivadas Bajo las siguientes condiciones Atribución — Debe reconocer los créditos de la obra de la manera especificada por el autor o el licenciante (pero no de una manera que sugiera que tiene su apoyo o que apoyan el uso que hace de su obra). No Comercial — No puede utilizar esta obra para fines comerciales http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/.
Descarga en: http://protolabmovil.cc/wp-content/uploads/sonidos_de_protoboard.pdf Beta_version Tijuana, MX s p r i n g _ 2 0 11 andromeda@protolabmovil.cc
Con el apoyo del Consejo Nacional para la Cultura y las Artes a través del Programa Coinversiones Culturales 2010-2011
protolab_movil centro_de_arte_y_tecnologĂa_libre
sonidos_de protoboard
Index 1 2 4 4
Caja_de_herramientas Caja_de_herramientas Protoboard Multimetro
5 Componentes_electrónicos 7 Componentes_discretos 9 Switches 10 Plugs_y_jacks 11 Componentes_optoelectricos 12 Trasductores 13 Circuitos_integrados 14 IC555 15 Diagramas IC555 / IC556
16 17 18 19 22 25
Electricidad_&_electrónica Circuito Electríco Circuito Electrónico Fuentes_de_energía Celdas_Solares Circuitos_de_alimentación
27 Sonidos_de_Protoboard 28 Theremin_óptico 31Atari_punk_console_IC555 34 Atari_punk_console_IC556 37 Escala_variable
41 42 44 47
Referencias Bibliografía Que_vistar Donde_comprar
c a j a _ d e herramientas
Sonidos_de _protoboard / 1
Caja_de_herramientas
Para comenzar a construir prototipos electrónicos, es recomendable hacer una pequeña inversión en un kit básico de herramientas. 1
2
4
5
6
5 Cable_de_prototipado
7
1 Caimanes
Son dos clips unidos por cable y aislados con plástico. Son muy útiles para realizar conexiónes temporales.
Permite realizar conexiones temporales en el protoboard.
2
6 Cable calibre 18 AWG Se utiliza para soldar componentes en conexiones permanentes.
3 Pinza_de_punta
7 Cautín Permite unir componentes electrónicos mediante calor.
Pinza_de_corte_angular Permite cortar cable y pequeñas salientes de componenPermite sostener, doblar y manipular cables y componentes.
3
4 Pinza_pela_cable Permite remover el aislante de plástico en cables de diferentes calibres.
Sonidos_de_protoboard / 2
8
9
10
11
12
13
8 Cable_para_soldar Es cable compuesto de una aleación de estaño y plomo en una proporción de 60% Sn y 40% Pb generalmente.Permite unir componentes electrónicos mediante calor aplicado por un cautín.
9 Esponja_&_fibra La esponja regular se humedece para limpiar los excesos de soldadura en la punta del cautín. La esponja de cobre permite limpiar y lustrar la punta del cautín.
11 Vávula de vacio Herramienta indispensable para desunir puntos de soldadura.
12 Terminales_hembra Unen cables sin soldar, por medio de enroscado.
10 Helping_hand
Herramienta muy útil para sostener placas y componentes, la lente auxilia a visualizar mejor los puntos de soldadura. Se integra de dos caimanes, una lente y una base para descansar el cautín.
Sonidos_de_protoboard / 3
14
A Columnas usadas para conectar componentes
C
B Separación entre columnas C Columnas reservadas para fuente de energía
B A
D Medición de voltaje en pila E Medición de resitencia F Medición de voltaje en celda solar
14 Protoboard / Breadboard
Es una placa de pruebas para prototipos temporales, permite realizar conexiones entre compontes sin necesidad de soldarlos. El protoboard se compone de una reticula de plástico que organiza y aisla una serie de láminas de aleación de estaño y cobre. En la sección central se encuentran dos columnas separadas por el centro, cada columna tiene cinco perforaciones, la conectividad corre en horizontal. Es en la sección central del protoboard donde conenctan los componentes, letras y números sirven como coordenadas para ubicar las perforaciones que se utilizan. En las columnas exteriores la conectividad corre en vertical, y se utilizan para conectar la corriente y la tierra. E
15 Multimetro_digital
Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias y capacidades D
F
15
15 Sonidos_de_protoboard / 4
componentes electr贸nicos
Sonidos_de _protoboard / 5
Componentes Electrónicos Los componentes son los elementos básicos de los circuitos electrónicos. Estan diseñados para conectarse entre ellos. Son encapsulados en plástico, cerámica o metal constan de dos a más terminales. Antes de comenzar a trabajar con componentes electrónicos es indispensable familiarizarse con ellos visualmente, saber como opera cada uno y conocer sus especificaciones de uso. Los componentes pueden lucir similares y sin embargo tener funciones y valores radicalmente diferentes, como es el caso de circuitos integrados y transistores. Los componentes necesitan un valor mínimo de voltaje y amperaje para operar, un valor estable para su funcionamiento óptimo, y un valor límite, que no debe ser excedio para evitar daños. Los valores de operacion en ocasiones están grabados en el componente, caundo no lo incluye es necesario buscar la hoja de datos (datasheet), la cual contiene toda la información del componente proveída por el fabricante. Puedes encontrar las hojas de datos en internet. Los valores a considerar son: > Tipo de empaque. > Mínimo, máximo y óptimo voltaje > Mínimo, máximo y óptimo amperaje > Valor de las terminales.
Categorías_generales_de_ los_componentes_electrónicos Estructura_ Discretos_Encapsulados individualmente: resistores, condensadores, diodos, transistores, etc. Integrados_Son circuitos electrónicos miniaturizados que contienen desde algunos hasta millones de componentes discretos.
Material_ Semiconductores_Se comportan como aislante y como conductores. No semiconductores_Cumplen una sola función en el circuito, la cual puede ser resistiva, capacitiva, aislante o conductiva.
Función_ Activos_Proporcionan trica al circuito.
ganancia
eléc-
Pasivos_No proporcionan ganancia al circuito y no controlan su corriente. Necesitan una fuente de energía para su funcionamiento. No controlan la corriente en un circuito. Trasductores_Transforman los impulsos electricos en efectos físicos, y las magnitudes físicas en impusos electricos. Los hay electromagnéticos, electroacústicos, optoelectrónicos, voltaícos, entre otros.
Sonidos_de_protoboard / 6
componentes_discretos encapsulados_individualmente
1 Capacitor_o_condesandor Es un componente pasivo, compuesto de dos láminas conductoras separadas por un material aislante o dieléctrico. Funciona almacenando energía temporalmenten y mantenie la corriente en los circuitos evitando caídas de tensión. Los hay cerámicos, mica, polyester y electrolíticos. Los capacitores cerámicos no tienen polaridad, los electrolíticos tienen polaridad y esta indicada como en otros componentes por la longitud de los pines, el pin corto es negativo y el pin largo es positivo. Los capacitores electrolíticos llevan impreso el valor de capacitancia. Los cerámicos, que tienen pequeños valores de capacitancia llevan impreso un código que identifica su valor.
1
2
Como leer un capacitor El primer y segundo valor indican el valor decimal y de unidad, el tercer valores el multiplicado. En la ilustración al número 10, se le agregan 3 ceros, dando como reslutado 10,000pf (picofaradios) = 0.01uf (microfaradios). 2do valor 1er valor
Multiplicador
103
Sus valores de operación de son: > El voltaje que soporta sin dañarse > Su capacitancia, la cual se mide en faradios, aunque en los circuitos de electrónica discreta se utilizan los microfaradios uf y picofaradios pf. 2 Diodo Es un semiconductor que permite el paso de corriente en una sola dirección. Los diodos poseen polaridad y existen muchas variedades de ellos, incluidos los LEDs. Es usado para proteger los circuitos, manteniendo fijo el voltaje. La banda impresa en el diodo indica la dirección de la corriente y la polaridad. La pata negativa o catodo se corresponde con la banda. Sus valores de operación de son: > El voltaje que soporta sin dañarse > El amperaje que soporta sin dañarse Sonidos_de_protoboard / 7
3
Como leer una resistencia La primer y segunda banda de color indican los digitos, la tercera bando indica el valor por el que se múltiplican los digitos, y el cuarto es el rango de tolerancia o margen respecto al código de la resitencia.
4
En la ilustración: 1ra banda es color negro = 0, 2da es color café = 10 3ra color naranja = 10 x 10k x 1k = 10k
1er valor 2do valor Multiplicador Tolerancia Valor 0 3 Resistecias Es un pequeño cilindro de carbón, su función es disminuir la corriente oponiendo resistencia. Es un componente pasivo y no tiene polaridad. Llevan impresas cuatro bandas de colores que indican el valor de su resitencia. Sus valores de operación son: ^ Su resitencia, medida en ohms ^ Poder de disipación el cual se mide watts, los mas comunes son: 0.25W, 0.5W, 1W 4 Potenciometros Son resistencias de valor variable, los más comunes son los líneales, en los que el 50% del recorrido equivale a un 50% del valor. Y los logarítmícos, utilizados para control de audio, en los que la variación de amplitud es pequeña al principio y grande al final, estan diseñados para que su respuesta corresponda a la percepción no lineal del sonido en el oído humano.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 _ _ _
Multiplicador
Tolerancia
1
_
10
±1 %
100
±2 %
1K
_
10K
_
100K
±0.5 %
1M
±0.25 %
100M
±0.1 %
1000M
±0.05 %
1/10
_
1/100
±5 %
_
±10 %
_
±20 %
Calculador_de_resitencias http://myresistor.com/
Sonidos_de_protoboard / 8
5
Switch
Interruptor_de_corriente eléctrica 6 Switch_o_interruptor Es un componente electrónico o mecánico que interrumpe el paso de corriente o la desvia de un conductor a otro. Generalmente se dividen en: SPST un_polo_un_tiro SPDT un_polo_dos_tiros DPST dos_polos_un_tiro DPDT dos_polos_dos_tiros Push-button El término polo se refiere al brazo del switch que habre o cierra el circuito, un switch de un_polo controla un circuito, uno de dos_polos controla dos circuitos. El término tiro se refiere al número de posiciones cerradas, los switches de doble_tiro tienen tres conexiones: el centro habre el circuito y los extremos lo cierran. Los switches se dividen en: normalmente_abiertos, en los cuales los contactos no se tocan, y el circuito esta abierto o desconectado. normalmente_cerrados en cuales los contactos se tocan, y el circuito se cierra o conecta.
5 Transistor Es un semiconductor usado principalmente para amplificar y conmutar señales electricas. Los más comunes son: FET’s: transistores de efecto de campo. Bipolares: los que se dividen en NPN (funcionan como un switch normalmente abierto) y PNP (funcionan como un switch normalmente cerrado). Los transistores tienen tres terminales que corresponden a emisor-basecolector, en el caso de los transitores bipolares, y puerta_fuente_drenado en los transistores FETS’s. >> Cada transistor tiene especificaciones en cuanto sus valores de operación, por lo que es 100% recomendable leer la hoja de datos antes de usarlos.
6
B
C
A
D
E
A DPDT_doble_polo_doble_tiro B SPST_un_polo_un_tiro C DPDT_doble_polo_doble_tiro D SPST_un_polo_un_tiro E Switch deslizable ON / OFF
Sonidos_de_protoboard / 9
6 G
F Push_Button_normalmente_abierto
I
G Push_Button_normalmente_abierto H Push_Button_normalmente_abierto I
Push_Button_normalmente_cerrado
J
Micro_switch _normalmente_abierto
H
J
F
Plugs_y_jacks conectores
8
7
A 7 Jacks_y_plugs_DC Son conectores corriente directa, mas común es de 5.5mm. La terminal larga coresponde a la tierra y la teminal cort a la corriente 8 Jacks_y_plugs_de_audio Son conectores de audio, generalmente se les conoce como jacks a las conexión hembra y plug a a la conexión macho. En el prototipado de instrumentos los más comunes son el plug ¼ (6.35 mm), el mini-plug (3.5 mm) y los RCA que ofrecen mejor calidad. Los hay mono y estereo. Los mono poseen una terminal larga = “ground” y una terminal corta = “hot”. Los plug estereo tienen dos terminales “hot”.
B 8
C A Plug__5.5mm_y jack_DC B Plug_y_jack_RCA_mono C Plug_3.55mm_y jack_estereo Sonidos_de_protoboard / 10
Componentes_optoelectricos
transforman_la_energía_luminosa_en_energía_eléctrica la_energía_eléctrica_en energía_luminosa.
9
10
11
9 Fotoresitencia Es un semiconductor que varía su resitencia respondiendo a la incidencia de la luz. Se le conoce también como LDR (light-dependent resistor) resistor dependiente de la luz. Estan compuestos de célula de sulfuro del cadmio y dos patas, no poseen polaridad. Generalmente su resitencia disminuye cuando la luz aumenta, aunque tambíén los hay que funcionan a la inversa. Los más comunes son 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante. 10 LED: diodo_emisor_de_luz Es un semiconductor que es una pequeña fuente de luz, generalmente de compuestos de galio. Entre sus ventajas es consumen poca energía, son programables, emiten mucha luz y existen un machas variedades de tamaño, y colores, incluidos los RGB. Funcionan por efecto de la Electroluminicencia, fenómeno óptico y electrico en el cual la meteria emite luz en respuesta alpaso de corriente electrica. Poseen polaridad y esta indicada por el largo de las terminales: corta negativo, larga positivo. Sus valores de operación de son: ^ El amperaje que soportan sin dañarse, y el amperaje de operación, la mayoríam de los LEDs trabajan con 20mA, los brillantes trabajan con 30mA. ^ El voltaje que soportan sin dañarse, y el voltaje de operación que es de 2V para rojos y verdes y de 3V a 3.5V para blancos y azules.
11 Célula_fotoeléctrica / celda_fotovoltaica Es un semiconductor que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones). Compuestas generalmente de silicio monocristalino, el cual tiene propiedades fotoeléctricas, absorben fotones de luz y emiten electrones, los electrones libres son capturados, para generar una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad. Poseen polaridad y generalmente esta impresa en la celda.
Sonidos_de_protoboard / 11
Trasductores
Transforman_un_tipo_de_energía_en_otra
Los trasductores tambíén son conocidos como actuadores. Pués convierten la entrada de seañales electricas en acciones. 10
11 C A
B
A Buzzer
B Piezo
C Bocinas
D Electret
10 Piezos Transforman la lecturas de presión en señales electricas, y las señales electricas en oscilaciones con la suficiente frecuencia para generar sonido. Responden a la presión mecánica, sea por el aire (como el sonido), por presión táctil, movimiento o vibración generando cargas electricas y a la inversa. 11 Bocina Es un trasductor electro-acústico que genera sonido en respuesta a una señal electrica. Convierte las ondas eléctricas en energía mecánica y la energía mecánica en energía acústica. 12 MIC Electret Es una variante del micrófono de condensador, se compone de una placa fija y otra móvil, separadas por un material aislante. Esta polarizados de fabricación. Tienen una respuesta de frecuencia entre los 50 a 15.000 Hz. Son mucho más sensibles en la zona de los agudos. Las terminales no tiene polaridad.
>> La piezo-electricidad es la capacidad que tienen ciertos materiales solidos, como algunos cristales, biológico, como el ADN y los huesos, por ejemplo, de acumular cargas electricas al se sometidos a presión mecánica. 12
D
>> La conversión puede ser electrica, electro-mecánica, fotónica, fotovoltaica, electro-magnética, o de cualquier otra forma de energía. Por lo que comunmente el término trasductor es usado como equivalente de sensor.
Sonidos_de_protoboard / 12
circuitos i n t eg rad os
Sonidos_de_protoboard / 13
Circuitos_integrados
Circuitos _electrónicos_miniaturizados_encapsulados
Es un circuito electrónico hechos de materiales semiconductores. Contienen, entre otros componenentes, transistores, resistencias y capacitores miniaturizados,
>> Las terminales se leen comenzando por el indicador (una pequeña muesca a la izquierda del IC,viendolo de frente), siguiendo la secuencia contraria a las manecillas del reloj. En cambio en los esquemáticos, se lee la numeración de las terminles siguiendo las manecilas del reloj.
Existen circuitos integrados (IC’s) para múltiples propósitos, por lo que sus especificaciones de uso son muy precisas. Consultar la hoja de datos antes de usar.
555_Timer_IC
Es un temporizador lanzado en 1970, es uno de los más populares y baratos circuitos integrados, ha sido llamado también "The IC Time Machine". El 555 IC estandar incluye 20 transistores, 2 diodos y 15 resitencias, montadas en un empaque mini dual in-line de 8-pin (DIP-8). El 556 IC combina dos 555 IC en un chip 14-pin DIP. Modos_de_operación Monoastable: Opera como un solo pulso, entre sus aplicaciones estan la de temporizador y switch. Astable: Opera como oscilador, generando continuas ondas cuadrdas en respuesta a frecuencias específicas. Sus aplicaciones incluyen generadores de tono y generadores de pulso. fied frequency
Esquemático Vcc DESCARGA UMBRAL DISPARO
Especificaciones > > > > >
Voltage Ampera Amperaje Poder de disipación Temperatura
4,5V a !5V 3 a 6mA 10 a 15 mA 600 mW 0 a 70º
RE-INICO
8
7
4
Timer 555
6 2
1 0V
3
SALIDA
5 CTRL V
Sonidos_de_protoboard / 14
555_timer_IC 8
Vcc
7
DESCARGA
6
UMBRAL
5
IC 555
4
REINICO
3
SALIDA
2
DISPARO
1
GND
CTRL V
1 GND_(0 V)
2 TRIG_Se establecen los intervalos,cuando esta por debajo de 1/3VCC. 3 OUTPUT_ Salida
4 RESET_Los intervalos pueden ser interrumpidos conctandolo a tierra, si no se utiliza hay que conectarlo al voltaje para que el circuito no se resetee.
5 CTRL_Controla los intervalos dividiendo el voltage interno, por defecto, 2/3 VCC.
6 THR_El intervalo termina cuando el voltaje del umbral es m谩s alto que el del control. 7 DIS_Descarga el capacitor en intervalos.
8 V+_VCC Voltaje de alimentaci贸n (3V a 15V)
556_timer_IC 14 13 12 11 10 9
IC 556
8
7
GND
6
DISPARO
5
SALIDA
4
REINICO
3
CTRL V
2
UMBRAL
1
DESCARGA
Vcc DESCARGA UMBRAL CTRL V REINICO SALIDA DISPARO
Sonidos_de_protoboard / 15
el ect ri ci d a d electr贸nica
Sonidos_de_protoboard / 16
Ci r cu i t o _ e l e c t r i c o Electricidad
Circuitos y componentes requieren voltaje, corriente y resitencia para realizar su trabajo, y son los conceptos con los que siempre vas a trabajar electrónica
^ Electricidad. Es el flujo de electrones, para que se mueven de un punto a otro, para que electricidad ocurra debe formarse un circuito. Voltaje = Diferencia de potencial ^ Es la fuerza que conduce un circuito electrico. ^ Es la fuerza con la que se mueven los electrones dentro del circuto. ^ Es el trabajo por unidad de carga sobre una particula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. ^ Energía por unidad de carga ^ Se mide en voltios y se simboliza V Amperaje = Corriente ^ Cantidad de electrones que pasan por un punto determiado en una unidad de tiempo. ^ Es la cantidad electrones que se mueven dentro del circuto. ^ Representa la cantidad de carga electrica que realiza el trabajo en un circuto. ^ Es medida en amperes y su simbolo es A. ^ En electrónica discreta se trabaja con Miliamperes (mA), una milesima parte de un amper. Resitencia ^ Es la resitencia que encuentran los electrones al moverse en los materiales, la resitencia genera energia que se dispersa en forma de calor. ^ La resitencia esta relacionada directamente con la composición química de los materiales. Los asilantes como el plástico tienen alta resitencia y los materiales conductivos tienen baja resitencia. ^ La resitencia se mide en ohms y se representa con el símbolo Ω Circuito electrico ^ Permite fluir a los electrones de un punto a otro. Los circuitos pueden ser sencillos, en serie, paralelo y serie-paralelo Circuito electrónico ^ Recoge información, la procesa y da instrucciones de salida, trabajando la información en forma de impulsos o señales electricas.
Ci r cu i t o e l e c t r i c o y circ u it o e le c t rón ic o son c o n c e p t o s b a s e d e l t ra b a jo e n e l desarr o l l o d e p r o t o t i p o s e le c t ró n ic o s , así co m o e n l o s d e c o mp u t a c ió n f ís ic a .
Sonidos_de_protoboard / 17
Ci r cu i t o _ e l e c t r i c o Electricidad
Ci r c u i to _ s i m p l e
-
+
9V
Los electrones viajan del ánodo al catodo de la pila por medio del conductor (cable), que cierra el circuito, al cerrarse el circuito se inicia una reacción química en la pila, que envía electrones de la terminal negativa a la positiva, pasndo por el conductor y el LED, haciendo el trabajo de encenderlo en el proceso.
Ci r cui t o _ e l e c t r ó n i c o Input - Output
La electrónica estudia, diseña y emplea dispositivos y sistemas basados en el control del flujo de electrones que generan, transmiten, reciben y almacenan información. Los circuitos electrónicos amplifican, demodulan y modulan ondas del espectro electromagnético, y permiten realizar operaciones lógicas, aplicación fundamental para el desarrollo de ordenadores. Input_ Output ENTRADA
Toma información del mundo físico y la transforma en señales electricas
PROCESADOR
Interpreta las señales de entrada, las procesa, y envía información en forma de impulsos electricos por medio de la salida
SALIDA
Transforma las señales electricas en señales físicas
Sonidos_de_protoboard / 18
f u en t es de en erg Ăa
Sonidos_de_protoboard / 19
Fuentes_de_energía
Circuitos_que_alimentan_circuitos 1
A
B
C
D
1
A Pila recargable 9V
B Gorrito para pila 9V
C Pilas recargables AA
D Holder de 9V para pilas AA
1 Pilas_recargables Las hay en varias presentaciones: AA, AAA, C, D, 9V y button cell. Sus presentaciones varían en tamaño, forma, componentes quimícos, capacidad de volataje y amperaje Es una alternativa ecológica al uso de pilas alkalinas, pués cuando se descargan, se recargan con DC o celdas solares. . Las pilas de mejor rendimiento son las de níquel-hidruro metálico (Ni-MH). Todas llevan inscrito el los quimícos que las componen, así como el voltaje y la capacidad de almacenar amperaje. A mayor almcenamiento de amperaje, la pila dura mas tiempo en uso. En el desarrollo de prototipos es necesario tener a la mano accesorios como hoders y gorritos para conectar las pilas al protoboard. Sonidos_de_protoboard / 20
2
1
C 3
A
3
B
A Celda_flexible_Positivo / V
C Adaptador 9V 650mA
B Celda_flexible_Negativo / GND
D Celda_solar _plug_5mm
3 Adaptador_DC Los hay de voltajes y amperajes fijos, y (más recomendables) los que adaptan automáticamente el amperaje cuando selecciones el voltaje por medio de pequeño menú de switchs. >> Especificciones de uso Antes de conectar un circuito a la corriente es necesario verificar que el amperaje y el voltaje sean los, correctos, si fuera menos podria no funcionar y de exeder sel ciercuito puede dañarse 3 Celdas_solar Las celdas solares convierten los fotones en energía electrica, son una fuente 100% renovable de energía y una de las opciones más amigables en cuanto al cuidado del medio ambiente. Las hay en muchos tamaños y capacidades. Al ser sensibles a los cambios de luz, funcionan también como sensores.
2 Pilas_de_litio Tambíén llamadas button cell, existen en varias tamaños y capacidades, son muy prácticas como moviles y pequeñas fuentes de energía. Generalmente se usan en relojes, juguetes y muchos otros dispositivos. Las más comunes son las de 1.5V y 3V. En el prototipado de circuitos se utilizan para probar leds y hacer dispositivos standalone con ellos. Como todas las pilas de un solo uso, una vez descargadas, deben ser depositadas en centros de especializados en el manejo de sus desechos o de reciclado de baterias, y no desecharse en la basura regular, pues contienen químicos muy contaminantes.
Sonidos_de_protoboard / 21
cel d as solares
Sonidos_de_protoboard / 22
Celdas_solares
Transforman_fotones_en_electricidad
>> Las celdas soalres son semiconductores convierten los fotones en energía electrica.
Los circuitos requieren voltaje y amperajes especificos para su funcionamiento. Por lo que necesiteremos realizar conexiones entre celulas fotovoltaícas (solares) o voltaícas (pilas) para incrementar el voltaje, el amperaje o ambos. Por ejemplo, en circuitos de audio, generalmente se da prioridad al voltaje sobre el amperaje, conectando las celulas en serie, en los circutos con leds se da prioridad al amperaje sobre el voltaje, conectando las celulas en paralelo. Otras veces es necesario encontrar una medida específica de voltaje y amperaje, entonces se conectan en serieparalelo.
Celdas en serie / paralelo
4.5V 100mA
4.5V 100mA
-
+
-
4.5V 100mA
+
-
4.5V 100mA
+
-
+
18V 200mA
>> El circuito serie-paralelo se realiza alternando en conexiones serie y paralelo. Se conectan por pares las celdas en serie, una terminal positiva a una negativa. Las terminales libres se coenectan al protoboard, voltaje y tierra respectivamente. Las celdas dispuestas en serie-paralelo incrementan el voltaje y la capacidad o amperaje.
Las p r o p i e d a d e s e n l os c irc u it o s e n l as co n e x i o n e s d e c e ld a s s o la re s apl i ca i g u a l p a r a p i l a s v o lt a íc a s .
Sonidos_de_protoboard / 23
Celdas en serie
4.5V 100mA
4.5V 100mA
- +
4.5V 100mA
- +
- + 13.5 Vcc 100mA
>> En el circuito en serie, la terminal positiva de una celda se conecta a la terminal negativa de la que sigue, y asĂ sucesivamente. Las celdas de los extremos quedan una con la terminal de tierra libre y la otra celda con la terminal de voltaje. Estas terminales son las que se conenctan al protoboard para ailmentar el circuito. Las celdas dispuestas en serie duplican el voltaje y mantienen el amperaje igual.
Celdas en paralelo
4.5V 100mA
- +
4.5V 100mA
>> En el circuito en paralelo, las terminales positivas de cada celda se conectan a la corriente en el protoboard y las terminales negativas a la tierra. Las celdas dispuestas en paralelo mantienen el voltaje e incrementan el amperaje.
4.5V 100mA
- +
- +
4.5 Vcc 300mA
Serie_el voltaje se suma
el amperaje permanece igual
Paralelo_el amperaje se suma
el voltaje permanece igual
Serie_Paralelo_el amperaje se suma el voltaje se suma
Sonidos_de_protoboard / 24
Circuitos_de_alimentación fuentes_de_energía_standalone
>> Para aliementar directamente un circuito o dispositivo, se requiere de una o varias celdas solares y un capacitor, el cual estabiliza la corriente que llega al dispositivo, protegiendolo de caidas drásticas en el voltaje, liberando la electricidad almacenada.
Circuito para alimentar dispositivos
4.5V 100mA
-
-
Buzzer
1000uf
-
+
+
^ Componentes Celda sollar 1 Capacitor electrolítico1000uf
+
>> EL circuito para cargar pilas consta de celdas solares (en el ejemplo, dos en serie), un diodo, un switch on/off y una pila recargable. El voltaje de las celdas debe ser igual o aproximado al voltaje de la pila (o acomodo de pilas) que se van a cargar.
Circuito _para_recargar _pilas
^ Componentes
Switch_on/off 4.5V 100mA
1 Diodo 4001 2 Celdas solares 4.5V 1 Pila recargable 9V 1 Switch on / off
4.5V 100mA
Diodo
Pila_recargable
- +
- + 9V Sonidos_de_protoboard / 25
>> El circuito para cargar pilas y alimentar dispositivo, consta de celdas solares (en serie en la ilustraci贸n),un diodo, que mantiene en una sola direccion la corriente, evitando que la electricidad regrese a las celdas, un switch DTDT, y una pila recargable.
Switch_cargador ^ Componentes
carga
off
1 Diodo 4001 2 Celdas solares 4.5V 1 Pila recargable 9V 1 Switch on / off 1 Plug DC
on
Switch_DPDT
4.5V 100mA
4.5V 100mA
Diodo Plug DC
- +
- +
-
+
9V Pila_recargable
Sonidos_de_protoboard / 26
so n i d os de p ro t o b o ar d
Sonidos_de_protoboard / 27
theremin 贸 p t i c o
Sonidos_de_protoboard / 28
Theremin El Theremin es uno de los primeros instrumentos musicales electrónicos. Inventado en 1919 por el físico y músico ruso León Thérémin. Se ejecuta sin tocarlo fisicamente. Era posible hacer sonar el instrumento por que los seres humanos también estamos cargados electricamente y somos conductores de electricidad. El ejecutante con su carga ELECTROSTATICA, al acercarse a las antenas COMPLETABA el CIRCUITO o LOOP con el theremin, Alejando o acercando las manos varíaba la cantidad de corriente en los capacitores, la variación en el flujo de electrones se reflejaba en las variaciones de tonos y volúmen. Los theremines más populares son los MOOG, pero nosotros nos vamos por la versión DIY del theremin, el theremin óptico, barato, sencillo y divertido.
^ Componentes
^ Diagrama
2 Fotoresistencias 1 LM555 1 Switch DPDT 1 Capacitor Electrolítico 4.7uf 1 Capacitor cerámico .01 uf / 103 1 bocina de 8 ohm 1 potenciometro 10k 8ohm + -
4.7uf 103
-
9v
+
8 7 6 5 IC 555 1 2 3 4
Conecciones
10k
Q.R. Ghazala 3.2000 Modificado por Dream Addictive 2009
Sonidos_de_protoboard / 29
Theremin
Sonidos_de_protoboard / 30
a t a r i p u n k console IC_555
Sonidos_de_protoboard / 31
Atari_Punk_Console ^ Componentes 2 LM555 1 Switch SPST 1 Capacitor Electrolítico 4.7uf 1 potenciometro log 100k
1 Capacitor cerámico .01 uf / 103 1 Capacitor cerámico .1 uf / 104 1 jack de audio 2 potenciometro 500k
1 resitencia 10k 1 resitencia 4.7k 2 resitencias1k 1 led
^ Diagrama 500k
104 500k
8 7 6 5
8 7 6 5
IC 555
IC 555
1 2 3 4
1 2 3 4
R2 1k
103
10uf
-
9v
log100k
+ R2 10k
+ R4 1k
+
-
Audio Jack
Basado en el esquemático de Kaustic Machines Circuito Original de Forrest M.Mims, III
R2 4k7
Conexiones
Sonidos_de_protoboard / 32
Atari Punk Console Stepped Tone Generator Sound Synthesizer.
Atari Punk Console es el nombre popular del Stepped Tone Generator o Sound Synthesizer. El circuito aparacio por primera vez en 1980 en el Engineer's Notebook: Integrated Circuit Applications, y en 1984 como Stepped Tone Generator en el Engineer's Mini-Notebook: 555 Circuits, ambos libros de Forrest M. Mims III. El nombre de Atari Punk Console (APC) fué acuñado por el equipo de Kaustic Machines. El APC ha llegado a ser el prototipo del instrumento elctrónico DIY (Hazlo tu mismo), es barato, fácil de construir y modificar. La cosntrucción del “case” o interface de los APC, también ha dado lugar a toda una cultura del reciclaje de materiales y hackeo de empaques. El Atari Punk Console se integra de un oscilador astable que controla un oscilador monoastable, creando un pulso cuadrado. Los potenciometros controlan la frecuencia del oscilador (el número de oscilaciones por unidad de tiempo) y el ancho del pulso.
Atari_Punk_Console _con_dos_555_timer_IC
Sonidos_de_protoboard / 33
a t a r i p u n k console IC_556
Sonidos_de_protoboard / 34
Atari_Punk_Console_556IC Componentes 1 potenciometro log 100k 1 resitencia 10k 1 resitencia 4.7k 2 resitencias1k 1 resistencia 1 led
1 LM556 1 Switch SPST 1 Capacitor Electrolítico 10uf 1 Capacitor cerámico .001 uf / 102 1 Capacitor cerámico .1 uf / 104 1 jack 1 potenciometro 500k
^ Diagrama
Circuito Original de Forrest M.Mims, III Engineer's Mini-Notebook: 555 Circuits
500k
104 10uf 500k
-
+ R3 4k7
14 13 12 11 10 9 8
9v R1 1k
log100k
R2 10k
^
IC 556
+
1 2 3 4 5 6 7
-
102
Audio Jack
R4 1k
+
-
Conecciones
Sonidos_de_protoboard / 35
Atari_Punk_Console_556IC
Esquemático_original APC_556_dual_timer_IC Engineer's Mini-Notebook: 555 Circuits Forrest M.Mims, III
Como funciona El primer temporizador se conecta como oscilador de frecuencia de tonos. El segundo temporizador como un multivibrador monoastable. Las tres resitencias variables o potenciometros controlan la frecuencia de audio, la duración del pulso y el volúmen.
El chip 556 dual-timerIC equivale a dos 555 timerIC
Sonidos_de_protoboard / 36
escala vari ab le
Sonidos_de_protoboard / 37
Escala_variable ^ Componentes 1 LM555 1 Bocina de 8 Ohm de 0.25W 1W 9 push buttons 1 Capacitor cerámico 10nF 1 Capacitor cerámico 100nF 1 Capacitor electrolítico 22uF 25V 1 Resistencia 10K Ohm 1/4 Watt.
1 Resistencia 5.6K Ohm 1/4 Watt. 1 Resistencia 8.2K Ohm 1/4 Watt. 2 Resistencias 6.8K Ohm 1/4 Watt. 2 Resistencias 4.7K Ohm 1/4 Watt. 2 Resistencias 3.3K Ohm 1/4 Watt. 2 Resistencias 2.2K Ohm 1/4 Watt.
^ Diagrama
8 ohm + -
22uf
-
+
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
4k7
3k3
3k3
4k7
2k2
6k8
5k6
R2
6k8
R10
R11
8k2 2k2
R1 10k
8 7 6 5
IC 555
1 2 3 4
104
103
9v - 12v
Conexiones
Circuito encontrado en: http://fuhrer-luftwaffe.blogspot.com modificado por Dream Addictive 2009
Sonidos_de_protoboard / 38
Escala_variable INTERFACE Las interfaces, llevan en su estructura un cรณdigo de instrucciones. Es por medio de la manipulaciรณn de entradas, switches, potenciometros, botones, sensores, y las r espuestas por medio de leds, trasductores, bocinas, entre otros dispositivos de salida, que el usuario comprende intuitiva y ludicamente la interface, su funciรณn y su fin.
Una vez comprendido el circuito, puedes experimentar con diferentes tipos de switches y push-buttons. Las resitencias pueden ser intercambiadas por resistencias variables o photoresitencias.
Existe una versiรณn de la escala variable, en Engineer's Mini-Notebook: 555 Circuits, de Forrest M. Mims III llamado Toy Organ, en e diagrama las resitencias son sustituidas por capacitores cerรกmicos. Sonidos_de_protoboard / 39
referencias
Sonidos_de_protoboard / 41
bibliografĂa
Sonidos_de_protoboard / 42
bibliografia _ Mims III Forrest M. Engineer’s Mini-Notebook – 555 Timer IC . First Edition. Radio Shack. U.S.A. 1984. _ Mims III Forrest M. Electronic Sensors Circuits and Projects. Master Publishing Inc. U.S.A. 2007 _ Mims III Forrest M. Getting Started with Electronics. Fourth Edition. Master Publishing Inc. U.S.A. 2007 _ Ghazala Reed. Circuit Bending. Wiley Publishing Inc. Indianapolis. 2005 _ Pakhchian Syuzi. Fashioning Technology. O’Really. First Edition. 2008. _ Anderton, Craig. Electronic Projects For Musicians. AMSCO publications, New York. _ Horowitz, Hill Winfield.The Art of Electronics. Second Edition. Cmbridge University Press. 22nd printing. 2008. _ Scherz Paul. Practical Electronic for Inventors. McGraw-Hill. Second Edition. 2007
Sonidos_de_protoboard / 43
que visitar
Sonidos_de_protoboard / 44
que visitar Electr贸nic_Art http://www.anti-theory.com/ http://www.prizepony.us/ http://dalab.ws/jardinsolar/ http://dalab.ws/ Hack_electr贸nica http://www.evilmadscientist.com/ http://hackaday.com/ http://makezine.com/ http://www.plusea.at/ http://opensolarcircuits.cc/ Electr贸nica http://www.kpsec.freeuk.com/ http://www.forrestmims.org/ http://www.jameco.com/Jameco/PressRoom/punk.html?CID=punk http://compiler.kaustic.net/ http://fuhrer-luftwaffe.blogspot.com/ http://www.datasheetcatalog.com/ Software_libre_esquem谩ticos_PCB http://fritzing.org/ http://www.expresspcb.com/ Open_Culture http://creativecommons.org/
Sonidos_de_protoboard / 45
donde comprar
Sonidos_de_protoboard / 47
donde_comprar _ http://www.sparkfun.com/ _ http://www.adafruit.com/ _ http://jameco.com –http://allelectronics.com _http://flexsolarcells.com/ _http://www.all-battery.com/ _http://solarbotics.com/ _http://plastecs.com/
Sonidos_de_protoboard / 48
h t tp://pr o t o l ab mo vi l . c c
Sonidos_de_protoboard / 49