Comprender la función de cada elemento de un circuito que representa un secuenciador de luces, mediante el uso de circuitos de control como el 4017.
MATERIALES
Protoboard.
Resistencias de 220 Ohmios y 6.8 KΩ o 6800 Ω.
Condensador cerámico C2 0.01 microfaradio.
Condensador electrolítico (10,100 microfaradio).
1 Circuito integrado LM 555.
1 Circuito integrado 4017.
1 Fuente de alimentación de 5 V.
9 LEDs.
REPRESENTACION GRAFICA DEL SECUENCIADOR DE LUCES
DESCRIPCION
El CD4017 es un circuito integrado CMOS que provee una salida con valor alto diferente con cada pulso de la señal de reloj que en este caso es producida por un temporizador con circuito integrado.
El 555 provee una señal de reloj de forma de onda cuadrada, cuya frecuencia se puede cambiar con el ajuste de VR1, entre algunas décimas de ciclos por segundo hasta varios ciclos por segundo.
El 4017, proyectado para formar parte de la serie de integrados digitales C-MOS, dejó de ser un simple miembro del grupo para adquirir una personalidad propia.
Por sus características, el 4017 puede usarse como base o elemento único en una infinidad de proyectos.
La tensión de alimentación de este integrado puede estar entre 3 y 18V, pero según el proyecto esta banda puede tener sus limitaciones.
DIAGRAMA DEL CIRCUITO 4017
En la figura que mostraremos más adelante tenemos las terminaciones de este integrado que se presenta en una cubierta DIL de 16 pins.
Todos los terminales tienen funciones específicas destacándose los siguientes:
- SALIDAS: 0 1 9 y carry-out o conducción
- ENTRADAS: clock, clock-inhibit y reset
- ALIMENTACION: Vdd y Vss
EL circuito 4017 es un contador/divisor o decodificador con 10 salidas. Estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.
OTROS TERMINAES:
HABIL RELOJ
Con la entrada clock-inhibit a tierra, llegando la última salida en el nivel HI, el pulso siguiente hace que se inicie un nuevo ciclo, volviendo entonces la salida "0" al nivel HI. Si esta entrada clock-inhibit se uniera a un nivel HI, o sea a Vdd, se conseguiría sólo un ciclo de funcionamiento.
CARRY-OUT
Este terminal proporciona un ciclo completo a cada 10 pulsos de entrada, pudiendo usarse para excitar otro 4017 para división sucesiva de frecuencia o recuento por un número superior a 10.
RESET
La aplicación de una señal HI o nivel alto en la entrada reset lleva la salida HI al terminal "0" o sea que vuelve al inicio del recuento.
Eso significa que si conectamos el reset a cualquier salida, cuando ésta se lleva al nivel HI= alto se inicia un nuevo ciclo.
Si entonces conectamos la salida "4" a la entrada reset, tendremos un recuento sólo hasta 4. Si conectamos la salida "5" a la entrada reset, tendremos un recuento hasta 5.
CAPACITOR O CONDENSADOR
Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.
Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir
Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
•Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).
•Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.
•Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.
•Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.
RESISTENCIA
La corriente que se maneja en el circuito no solo depende del voltaje sino también de la resistencia eléctrica que ofrece el conductor al paso de carga.
La resistencia de un alambre depende de su grosor y su longitud, así como de su conductividad. Los alambres gruesos tienen menos resistencia que los delgados. Los alambres más largos tienen más resistencia que los cortos.
Ohm descubrió que la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje impreso a través del circuito, y es inversamente proporcional a la resistencia del circuito.
