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3.3: Implementación del circuito de conmutación para encender una luz

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    En este proyecto conectará la placa de pruebas a la fuente de alimentación, luego cableará las tiras laterales positiva y negativa. Luego colocará un interruptor en la placa y conectará el interruptor a un LED para que el interruptor pueda encender y apagar el LED. Esto completará el proyecto.

    \(\PageIndex{1}\)La tabla de pruebas

    En esta sección se describe la tabla de pruebas en sus kits de laboratorio. Para obtener más información sobre las placas de prueba consulte el siguiente enlace:

    http://en.Wikipedia.org/wiki/Breadboard

    La siguiente es una imagen de una típica tabla de pruebas:

    Figura\(\PageIndex{1}\): Tabla de pruebas típica

    Screen Shot 2020-06-26 a las 3.51.00 PM.png

    En la tabla de pruebas hay dos tiras largas, llamadas rieles, que corren a lo largo del costado. El riel rojo normalmente está conectado a una fuente de alimentación positiva (+5 voltios), y el riel azul normalmente está conectado a tierra (0 voltios). Tenga en cuenta que los rieles deben estar conectados a una batería u otra fuente de alimentación para alimentarlos.

    Hay una serie de 10 filas de agujeros en el tablero, separadas por una columna central vacía. En una fila, se conectan grupos de 5 agujeros a cada lado de la columna vacía. No hay conexión entre las filas.

    Este cableado de la placa de pruebas se muestra en la Figura\(\PageIndex{2}\). Para los rieles positivos y de tierra, un cable recorre la longitud de la placa que conecta los orificios en los rieles positivo y negativo. Tenga en cuenta que los rieles en lados opuestos de la placa de pruebas no están conectados. Alimentar un lado de los rieles no alimenta ambos lados, y los rieles deben estar conectados para alimentar completamente la placa. Esto se hará como parte del circuito creado en este capítulo.

    Figura\(\PageIndex{2}\): Disposición de la tabla de pruebas

    Screen Shot 2020-06-26 at 3.58.41 PM.png

    Este diseño de tabla de pruebas también muestra que los grupos de 5 agujeros en cada fila también están conectados, aunque los grupos superior e inferior de 5 agujeros no lo están. Normalmente los agujeros en estos grupos de 5 en los dos lados del tablero se mantendrán separados. Esto tendrá sentido cuando se instalen y usen chips.

    Los grupos de cinco hoyos están numerados del 1 al 60 a cada lado de la tabla de pruebas. Cada grupo de cinco agujeros están conectados entre sí, por lo que se conectan dos cables que se colocan en agujeros en el mismo grupo en una fila. Esto se utilizará para cablear los circuitos.

    \(\PageIndex{2}\)Cables para pelar

    Para hacer contacto con los orificios de la tabla de pruebas, se debe quitar el aislamiento de los extremos de los cables. Para ello se utilizarán pelacables. Los pelacables típicos se muestran en la siguiente figura. Los pelacables son afilados y pueden cortar fácilmente el alambre que estamos usando aquí colocando el alambre en la parte inferior de las cortadoras (1), y cerrándolos. Sin embargo, las muescas en los pelacables son lugares donde hay una distancia predeterminada entre las dos cuchillas que es solo del tamaño del alambre de cobre dentro de nuestro aislamiento. Al colocar el cable en la muesca etiquetada 22 AWG (o .60 mm) (2), el aislamiento se corta pero el cable no. Entonces, simplemente tirando del cable de los pelacables hay un extremo limpio al cable que ya no está aislado. Esto es lo que se colocará en los agujeros de la tabla de pruebas. Al pelar los cables, debe quitar aproximadamente 1/4 a 1/2 pulgada de aislamiento. Los agujeros en la tabla de pruebas agarrarán los cables cuando se coloquen en su interior y harán un buen contacto. Si quita muy poco aislamiento del cable, la conexión a la placa probablemente será mala, y sus circuitos no funcionarán. Si quita demasiado aislamiento, el circuito tendrá la posibilidad de cortocircuitar. Así que tira suficiente aislamiento para que los cables queden agarrados en el agujero, pero no demasiado más.

    Figura\(\PageIndex{3}\): Pelacables

    Screen Shot 2020-06-26 en 4.03.41 PM.png

    El extremo de los pelacables (3) se puede utilizar como alicates, y es útil para doblar el extremo del cable. Esto es útil si implementas los circuitos para que los cables corran al ras a lo largo de la placa, como lo harán en este libro. Si cortas tus cables muy largos y los haces pasar por encima de la placa, como hacen muchos estudiantes, no quieres doblar el extremo del cable. Correr los cables al ras a lo largo de la placa hace que el circuito sea más limpio y fácil de leer, pero hace que el circuito sea más difícil de cablear y lleva mucho más tiempo implementarlo.

    Figura\(\PageIndex{4}\): Un alambre pelado

    Screen Shot 2020-06-26 at 4.06.27 PM.png

    \(\PageIndex{3}\)Alimentando el circuito

    Ya estás listo para implementar el circuito. Los pasos para crear el circuito serán los siguientes.

    1. Se proporcionará energía a la placa de pruebas.
    2. Se insertará un interruptor en la placa de pruebas.
    3. La salida del conmutador se enviará al LED, que completará el circuito.

    El primer paso es proporcionar energía a la placa de pruebas. Las imágenes de cómo alimentar la tabla de pruebas se muestran en la Figura\(\PageIndex{6}\) y la Figura\(\PageIndex{9}\). Estas cifras contienen números correspondientes a las instrucciones paso a paso a continuación. Como se mencionó anteriormente, los cables en este circuito que siempre llevan un voltaje positivo son rojos, los cables de tierra son negros y los cables que pueden tomar cualquier valor son amarillos.

    1. Encuentre el regulador de voltaje 7805 (se muestra en la Figura\(\PageIndex{5}\)). El regulador de voltaje 7805 tomará la entrada de 9 voltios de la batería y la convertirá a 5 voltios necesarios por los chips que serán utilizados en el circuito 5. Coloque el regulador de voltaje 7805 de manera que quede a ambos lados de las filas 1, 2 y 3 en la placa de pruebas como se muestra en la Figura\(\PageIndex{6}\). El ajuste puede ser apretado, así que tenga cuidado de empujarlo suavemente para no doblar las piernas.
    2. La entrada al pin 1 (el pin en la fila 1 de la placa de pruebas) del 7805 es el positivo de 9 voltios de la batería. En la figura se usa un cable rojo para indicar que este cable siempre está conectado a entrada positiva. Conecte un cable a cualquier agujero de la primera fila, dejando un extremo no conectado a nada. Esto se conectará al cable positivo de la batería cuando la placa esté alimentada. Para probar si esto es correcto, conecte la pata larga de un LED a la salida positiva del regulador 7805, y el extremo corto a tierra, como se muestra en la Figura\(\PageIndex{5}\). Asegúrese de que la batería sea nueva y fuerte, o ahora podría obtener energía a través del regulador 7805.
      Figura\(\PageIndex{5}\): Regulador de voltaje 7805

      Screen Shot 2020-06-26 en 4.13.04 PM.png

      Figura\(\PageIndex{6}\): Alimentar la placa de pruebas

      Screen Shot 2020-06-26 a las 4.15.03 PM.png

    3. La entrada al 7805 pin 2 (el pin en la fila 2 de la placa de pruebas) ahora está conectada a tierra proveniente de la batería de 9 voltios. En la figura se utiliza un cable negro para indicar que este es el cable siempre está conectado a tierra. Conecte un cable a cualquier agujero de la segunda fila, dejando un extremo no conectado a nada. Esto se conectará al cable negativo de la batería cuando se alimenta la placa de pruebas.
    4. Conecte el riel de tierra de la placa de pruebas a la fila 2. El riel de tierra es la columna azul que corre por el costado del tablero. Tenga en cuenta que la fila 2 tiene tres conexiones, la tierra de entrada de la batería, el pin medio en el chip 7805 y el cable de salida al riel lateral de tierra azul.
    5. La salida de 5 voltios del 7805 es el pin en la fila 3. Para alimentar la placa, conecte la fila 3 al riel positivo de la placa de pruebas. El riel positivo es la columna roja que corre por el costado del tablero.
    6. La mitad izquierda de la placa está lista para ser conectada a la batería. Ponga una batería de 9 voltios en el broche de presión de la batería y conecte los cables de la batería a los cables rojo y negro de los pasos 3 y 4. (¡Asegúrese de conectar el cable positivo a la entrada positiva y el cable negativo a la entrada negativa!) Ahora la junta debería tener poder. Esto se puede verificar colocando un LED entre los rieles positivo y negativo en la placa. Tenga en cuenta que el LED tiene dos patas, y una es más larga que la otra, como se muestra en la Figura\(\PageIndex{7}\). Asegúrese de colocar la pata positiva (larga) en el riel positivo (rojo) y la pata corta en el riel del suelo (azul). Debería encenderse la luz. Si no es así, tienes un problema de depuración. Aquí hay algunas cosas para probar:
      1. Asegúrese de que la batería esté conectada correctamente, positiva a positiva y negativa a negativa. Si no lo es, tu chip 7805 comenzará a calentarse rápidamente. Si esto sucede, desconecte la batería y deje que el chip se enfríe. Cuando el chip esté frío, vuelva a conectar la batería correctamente.
      2. Asegúrese de que el LED esté correctamente orientado. Este simple error a menudo causa confusión, y así al usar un LED siempre asegúrate de orientarlo correctamente.
      3. Asegúrese de que la batería y el broche de presión estén bien colocando el LED directamente en el clip de la batería de 9 voltios. Si el LED se enciende, pase al paso d.
      4. Asegúrese de que la corriente esté llegando a la placa correctamente. Conecte la batería a sus cables positivos y negativos (para alimentar la placa) y coloque el LED entre las filas 1 y 2 de la placa para asegurarse de que tiene una buena conexión con los cables. Si el LED se enciende, pase al paso e.
      5. Asegúrate de tener corriente proveniente del 7805 conectando el LED entre las filas 3 y 2. Si el LED no se enciende, algo está mal con el 7805. Comprueba que la has instalado correctamente (no al revés, por ejemplo).
        Figura\(\PageIndex{7}\): LED

        Screen Shot 2020-06-26 a las 4.19.31 PM.png

    7. La mitad izquierda de la tabla de pan ahora debería haber alimentado, pero la mitad derecha aún no está conectada. Para conectar la mitad derecha de la tabla de pruebas, vaya a la última fila con los rieles azul y rojo. Ejecute un cable desde el riel rojo izquierdo (el riel exterior izquierdo) hasta el riel rojo derecho (el riel interior derecho) como se muestra en la Figura\(\PageIndex{6}\). Haz lo mismo con el riel azul. Esto debería alimentar los rieles en el lado derecho de la placa de pruebas. Puede probar que ambos rieles ahora están alimentados usando el LED entre los rieles azul y rojo en el lado derecho de la placa de pruebas como en el paso 6 anterior.

    La tabla de pruebas ahora está alimentada.

    \(\PageIndex{4}\)Instalación del interruptor

    El propósito de este primer circuito era tener un interruptor encendido/apagado de una luz. En esta sección se describirá cómo instalar el switch. Las instrucciones a continuación se refieren a la Figura\(\PageIndex{9}\).

    1. El interruptor que se va a instalar se muestra en la Figura\(\PageIndex{8}\). Hay dos tuercas y dos arandelas en el interruptor. Estos no serán utilizados en los circuitos de este libro, y hacen que el interruptor sea más difícil de usar. Retirarlos. Es posible que desee guardarlos en caso de que alguna vez use este interruptor en un circuito diferente.
    2. Para instalar el interruptor, insértelo en 5 filas de la placa de pruebas. En esta imagen, el interruptor se coloca a través de las filas 9-13. Solo se conectarán al conmutador las filas 1ª (fila 9), 3ª (fila 11) y 5ª (fila 13).
      Figura\(\PageIndex{8}\): Interruptor de palanca

      Screen Shot 2020-06-26 a las 4.23.27 PM.png

    3. El primer pin es la entrada positiva. Conecte el primer pasador (fila 9) en el interruptor al riel positivo.
    4. El tercer pin es la entrada negativa. Conecte el tercer pasador (fila 13) en el interruptor al riel negativo.
    5. El segundo pin, o medio, es la salida. Conecte el pin segundo o medio (fila 11) al LED de salida final pasando un cable desde la salida (4a) del interruptor hasta el LED (4b) en la parte inferior de la placa.
      Figura\(\PageIndex{9}\): Circuito terminado

      Screen Shot 2020-06-26 a las 4.28.51 PM.png

    Este tipo de interruptor siempre produce la salida desde el pin opuesto a la dirección del interruptor. Cuando el interruptor apunta hacia la primera entrada (positiva), la salida del interruptor es negativa, y cuando el interruptor apunta hacia el tercer pin (negativo), la salida es positiva. También hay una posición media del interruptor. La posición media siempre es un estado desconocido, por lo que podría ir a positivo o negativo. Nunca verifique un circuito con el interruptor en la posición media.

    El interruptor ya está instalado. Nuevamente se puede probar el interruptor para ver si está instalado correctamente conectando la salida del interruptor (pin 12) al riel negativo usando el LED. Si el interruptor está instalado correctamente, el interruptor debe encender y apagar el LED.

    \(\PageIndex{5}\)Completando el Circuito

    El circuito ya se puede completar. Los pasos a continuación se refieren a la Figura\(\PageIndex{9}\).

    1. Coloque una resistencia en la fila después de donde pasó el cable en 4b. La resistencia se utiliza para bajar la corriente en el circuito para que el LED no brille tan brillante, y no se queme tan rápido.
    2. Coloque un LED en la placa entre la fila para 4b y la resistencia. Recuerda que un LED es direccional, así que tienes que orientarlo correctamente. La pata más larga siempre debe conectarse a la tensión positiva (4b), y la más corta a tierra (5). Orientar el LED para que la pata más larga esté más cerca del interruptor (positivo), y haga que el LED cruce dos filas.

    El circuito debe estar completo. Si se hace correctamente el interruptor debe encender y apagar el LED. Date una palmadita en la espalda, has completado el primer circuito.

    5 Chips utilizados en circuitos generalmente usan 5 voltios o 3.3 voltios. Los chips utilizados en este libro funcionarán todos con 5 voltios, por lo que los circuitos serán alimentados a 5 voltios.

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