INSTITUTO TECNOLÓGICO
SUPERIOR DE MOTUL
Optoelectrónica
Ingeniería electrónica Semestre V
VII
Práctica 8
LF0038
Prof. I.E. Luis CuaCatzin
Prof.Integrantes:
Br.- José Reyes Dzib Chan
Br.- Pedro A. Tepal Canche
Br.- J. Cristian Aké Puc
Motul, Yucatán México a 11 de noviembre de 2013
Marco teórico
LF0038, equivalente del TSOP1738 en cuestión de las características
eléctricas y de funcionamiento, lo único que varía es el arreglo de los
pines.
Un sensor infrarrojo IC TSOP 1738 se utiliza para recibir la señal. Cuando
no hay infrarrojo sobre este sensor su salida está en alta.
NE555
El temporizador 555 fue introducido al mercado en el año 1971.
Las características de los pines son las siguientes:
1.- Tierra o masa.
2.- Disparo (trigger
trigger): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo
de retardo, si el 555 es configurado como monoestable.
3.- Salida (output): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya
sea que esté conectado como monoestable.
monoestab
4.- Reset (reset): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de
salida # 3 a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a
Vcc para evitar que el 555 se "resetee".
5.- Control de voltaje (co
control voltage): Cuando el temporizador se utiliza en el
modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc
(en la práctica como Vcc -1
-1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible
modificar los tiempos en que
qu la patilla # 3 está en alto o en bajo independiente del
diseño (establecido por las resistencias y condensadores conectados externamente al
555.
6.- Umbral (threshold): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se
utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo.
7.- Descarga (discharge):
): Utilizado para descargar con efectividad el condensador
externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
8.- V+ (Vcc): Es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5
voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que llegan
hasta 18 Voltios.
Configuración como oscilador Astable
Esta configuración es la que produce en su salida una secuencia de pulsos, un tren de
pulsos, cuya frecuencia depende de los valores de las resistencias R1 y R2 y del
condensador C que aparecen en el bloque timingcomponents en el siguiente esquema de
funcionamiento:
La frecuencia, número de pulsos completos por segundo, es perfectamente calculable
mediante la siguiente fórmula:
1.44
( 2 )
Configuración como oscilador Monoestable
bajo
Un circuito monoestable produce un único pulso bajo-alto-bajo
bajo cuando es disparado. Cómo
se produce el disparo y cuánto dura el pulso en alto es lo que pretendemos contestar con
esta configuración de nuestro NE555.
El periodo T del pulso de salida puede ser calculado con la siguiente fórmula:
= 1.1( 1)( )
Práctica 8
LF0038
Objetivo.- Diseñar y construir un circuito, para encender una lámpara de AC, mediante el
LF0038 y el temporizador NE555.
Diagrama del circuito diseñado
+5 V
RC
270K
R3
10 K
R2 4.7K
LF0038
2N3202
R1
620 Ω
C1
10 µF
C2
10 µF
R4
10 K
2
7 4 8
6
N5 3
2
55
1
C3
22 µF
5
C4
.01 µF
2N2222
CLK
74
J LS
Q
K 73
CLR A
MOC3011
1
RB
GND
Cálculos
El 555 se configuró en su forma monoastable y se calculó cual es el periodo del pulso de
salida si se emplean una resistencia de 10 K y un capacitor de 22 u, ya que eran los valores
que contábamos ese día en la práctica.
= 1.1( 4)( 3)
= 1.1(10 )(22
= 0.242
)
Con un tiempo de 0.242 s es más que suficiente para activar el flipflop y nuestra lámpara.
Después se verificó en un programa si el cálculo era el correcto:
El cálculo de las resistencias para la polarización del LED del MOC y para la base del
transistor con una fuente de alimentación de 5 V fue:
fue
−5
+(
)(10
=
5
) + 1.15
− 1.15
10
− 0.4
= 345 Ω
La corriente de la base del transistor 2N2222
2N22 es:
= 10
= 100
/100
La resistencia de base para el transistor es:
=
5
+ 0.4 = 0
− 0.7 − 0.7
100
= 36 Ω
Descripción del circuito
1.- El LF0038, es un receptor infrarrojo de largo alcance, si no recibe la señal infrarroja de
aproximadamente de 38 KHz a 40 KHz que proporcionan la mayoría de los controles
remotos, su salida se mantiene en estado alto. El capacitor C1 y la resistencia R1 sirven para
asegurar el correcto funcionamiento del LF0038.
El transistor 2N3902 se emplea para aumentar la corriente del LF0038, ya que si se conecta
directo, no va ser capaz de mandar la señal, puede ser cualquier transistor PNP, o incluso
puede ser un transistor NPN, solamente que trabajaría con la lógica inversa, es decir cuando
en la salida del LF0038 está en alto, el transistor NPN estará en apagado, y por
consecuencia en el pin dos del 555 estará en estado bajo.
La resistencia R3 y C3 son los que determinan el periodo del pulso de salida. En la salida se
usó un flipflop JK, configurado con la función toggle, para que cuando se le mande el pulso
al LF0038 guarde el estado en su salida y mantenga encendido al MOC y por consecuencia
encienda la lámpara, y cuando se le mande otro pulso resetee al flipflop y apague el MOC.
Conclusiones
Cristian Aké Puc
Al principio pensé que el 555 se tenía que configurar de manera Astable, y en su salida se
tenía que conectar un LED infrarrojo, para que emita una señal a una determinada
frecuencia y el TSOP o LF0038 lo detecte y cambie de estado. Pero no es así el 555 se
configura de manera monoastable para que cuando el LF0038 cambie de estado el 555 se
dispara en su salida teniendo un retardo de acuerdo a los valores del capacitor y la
resistencia que se les ponga. Cuando se conectó directo el LF0038 al pin 2 del 555, para
que cuando cambie de estado se dispare, no ocurrió nada, se midió el voltaje de salida del
LF0038 y fue de 1.1 V, entonces se tenía que poner un transistor para que funcione de
manera correcta, buscando en internet, se encontró con un diagrama, al cual nos dimos
cuenta, que era necesario emplear el transistor. Después se probó el circuito, y funciono,
solo que cuando se le mandaba la señal con el control remoto el foco encendía y se
apagaba, era necesario que se mantenga el estado para que no se apague el foco, entonces
empleamos un flipflop 74ls73 para que haga esa función.
Pedro Tepal C
En el desarrollo de esta práctica se implementó un timer en configuración monoestable,
para la activación de la carga, debido a que el dispositivo siempre está activo, cuando
detecta la presencia del IR, este disminuye su voltaje, para ello el uso de timer, el cual
cuando ocurrió este cambio mandaba un pulso que se mantiene proporcionalmente al
capacitor debido a que se va a mantener encendió hasta que capacitor se descargue.
Para el cálculo de valores de la configuración de timer se usó un software, el cual
simplemente seleccionas lo que deseas y él te arroja y te dice que valores de resistencias y
capacitores necesitas.
Luego de revisar que todo el circuito funcione se presentó un problema, el cual era de que
el timer, empezaba a oscilar, se logró solucionar y se procedió a implementar con ayuda de
un FF que la carga se active con pulso y se desactive con otro, fue sencillo simplemente se
usó la configuración de un FF tipo T, y con ello se logró el objetivo de la práctica.
José Reyes Dzib Chan
En esta práctica se utilizó el LF0038 que es el equivalente de Tsop, primero se polarizo
como dice el datashette para ver si en su salida está a nivel alto cuando no lo incide la luz
infrarroja, luego con un control remoto se le mando una señal para ver si cambiaba de
estado y así fue, entonces para poder encender una lámpara de AC necesitamos un
temporizador 555, un MOC, 2 transistores, un TRIAC y una que otra resistencia y
capacitor. El timer se configuro de manera monoestable para que cuando el LF0038 cambie
de estado el timer se dispare en su salida y así mismo activar al MOC para que controle al
timer y encienda la lámpara que está conectada en serie con el TRIAC, para poder mantener
encendida la lámpara fue necesario un flip-flop en la salida del timer para que guarde el
estado del LF0038 y de esta manera para encender la lámpara se necesitaba de un pulso del
control remoto y otro pulso para apagarlo.
Bibliografía
http://www.icabots.com/foro/index.php?topic=587.0
http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/robotinfra/demodulador3.htm