UNIVERSIDAD POLITÉCNICA

SALESIANA

INTEGRANTES - Jefferson Guevara

- Jorge Yánez - Ricardo Zapata

NIVEL: 5to. ING ELECTRONICA

FECHA: 2011-01-17

TEMA: CONTADOR CON SENSORES

OBJETIVO:

• Crear un contador mediante sensores que detecten a cuerpos sólidos y activen el contador instantáneamente

• Conocer varias aplicaciones de operacionales como el 74ls90 y el 7447 que son realmente útiles.

TEORIA: Para comprender el funcionamiento del circuito hay que estudiar las características de sus componentes: Sensores fotoeléctricos Un Sensor fotoeléctrico es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que “ve” la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de censado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas. Existen cuatro tipos de sensores fotoeléctricos, los cuales se agrupan según el tipo de detección, estos son: de barrera, reflex, autoreflex, y de fibra óptica. Sensores de barrera: cuando existe un receptor y un emisor apuntados uno al otro. Este método tiene el más alto rango de detección (hasta unos 60m). Sensores Reflex: cuando la luz es reflejada por un reflector especial cuya particularidad es que devuelve la luz en el mismo ángulo que la recibe (9m de alcance). Sensores Auntoreflex: son prácticamente iguales a los del tipo anterior, excepto que, el emisor tiene un lente que polariza la liz en un sentido y el receptor con polarización de 90º del primero. Con esto, el control no responde a objeto muy brillosos que pueden reflejar la señal emitida. Sensores de fibra óptica: en este tipo, el emisor y receptor están interconstituidos en una caja que puede estar a varios metros del objeto a sensar. para la detección emplean los cables de fibra óptica por donde circula el haz de luz emitido y recibido. La mayor ventaja de estos sensores es el pequeño volumen o espacio ocupado en el área de detección. FOTODIODO Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad.

Si el fotodiodo quedara conectado, de manera que por él circule la corriente en el sentido de la flecha (polarizado en sentido directo), la luz que lo incide no tendría efecto sobre él y se comportaría como un diodo semiconductor normal.

La mayoría de los fotodiodos vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, de manera que su reacción a la luz sea más evidente. A diferencia del LDR o fotorresistencia, el fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminación y viceversa con mucha más velocidad, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta más pequeño. Si se combina un fotodiodo con una transistor bipolar, colocando el fotodiodo entre el colector y la base del transistor (con el cátodo del diodo apuntado al colector del transistor), se obtiene el circuito equivalente de un fototransistor.

74LS90

Veremos a continuación de una forma breve, como funciona un integrado 7490 y como son las salidas de sus pines. Un 7490 es un contador que puede contar del 0 al 9 de una forma cíclica, y ese es su modo natural. QA, QB. QC y QD son cuatro bits en un número binario, y esto pines se ciclan desde el 0 al 9. Puedes configurar el chip para que cuente a otro número máximo de números y luego volver a cero. Se hace cambiando el cableado de las líneas R01, R02, R91 y R92. Si R01 y R02 son 1, es decir, 5 voltios, y tanto R91 o R92 son 0 (tierra), entonces el chip reseteará QA, QB, QC y QD a cero. Si R91 o R92 es 1 (de nuevo 5 voltios), entonces e contador en QA, QB, QC y QD irá a 1001. Veamos un gráfico del chip 7490 para ver mejor los pines.

Para crear un contador divisible por 10, primero conectas el pin 5 a los cinco voltios y el pin 10 a tierra para alimentar el chip. Entonces conectas el pin 12 al pin 1 y pones tierra a los pines 2,3, 6 y 7. Pones en marcha la señal de reloj de entrada (para la base de tiempo o un contador previo) en el pin 14. La salida aparece en QA, QB, QC y QD. Usa la salida en el pin 11 para conectar la siguiente fase.

Para crear un contador divisible por 6, de nuevo, primero conectas el pin 5 a los cinco voltios y el pin 10 para dar energía el chip. Conectas el pin 12 al pin 1 y das tierra a los pines 6 y 7. Conectas el pin 2 al pin 9, y el pin 3 al pin 8. Pon en marcha la señal interna del reloj al igual que hicimos con el ejemplo anterior, en el pin 14. La salida aparece en QA, QB y QC. Usa el pin 8 para conectar la siguiente fase.

CIRCUITO INTEGRADO 7447

El decodificador 7447 es un circuito lógico que acepta un conjunto de entradas que representan números binarios y que activa solamente la salida que corresponde a dicho dato de entrada. En un decodificador, dependiendo de la combinación en sus entradas se determina qué número binario (combinación) se presenta a la salida correspondiente a dicho número, mientras tanto todas las otras salidas permanecerán inactivas Este decodificador sirve para mostrar salidas decimales a entradas binarias. Las entradas pueden estar dadas por cualquier dispositivo que

tenga 4 salidas digitales como la computadora, un micro, o Simplemente utilizando switches para conmutar los unos y ceros.

ESQUEMA DEL DECODIFICADOR 7447

DISPLAY (CON LED`S)

El display que utilizaremos será realizado con led`s consecutivos utilizando los mismos principios que un display de siete segmentos de ánodo común.

Es decir que todos los segmentos estarán conectados al vcd y la tierra se proporcionara a través del 7447.

DIAGRAMA DEL CIRCUITO Diagrama del Sensor.

40106 Diagrama del contador.

CIRCUITO ARMADO EN EL PROTOBOARD

CONCLUSIONES

‐ Se debe tomar muy en cuenta las conexiones en los integrados y los valores de las resistencias para que el circuito no presente complicaciones

‐ La distancia en los sensores puede variar hasta un cierto límite y para que

alcance mayores distancias se debe variar la resistencia del infrarrojo. BIBLIOGRAFÍA:

‐ http://medicionesindustriales-velandia.blogspot.com/2008/07/sensores-fotoelctricos.html

‐ http://www.mitecnologico.com/Main/FotoDiodo 

 ‐ http://www.actiweb.es/activecar/electronica.html