PR-0418 Cubo Led 4X4X4 con ATMega8

PR-0418 Cubo LED 4x4x4 con el Microcontrolador ATMega8 (Sin Arduino, Sin multiplexor, Sin convertidor serial).

En este post armaremos un cubo led 4x4x4 sin utilizar Arduino ni multiplexores, ni convertidores seriales, solo utilizaremos el microcontrolador (AVR) ATMega8 como el que se muestra en la siguiente imagen:

NOTA1: Para la elaboración de este cubo LED, se requieren conocimientos básicos de programación de microcontroladores para poder cargar (grabar) el archivo hexadecimal en la memoria interna (flash) del ATMega8.

NOTA2: Por si lo desea, en este post se proporciona un archivo hexadecimal (.hex) con un programa que incluye 7 secuencias distintas, el cual se encuentra listo para ser grabado en un ATMega8. Este archivo se puede descargar al final de este post.

A continuación se muestra el diagrama de conexión de nuestro cubo Led 4x4x4, utilizando un microcontrolador ATMega8:

**El botón reset, indicado como “RS” en el diagrama, es con el cual se cambia de una secuencia a otra.

**Los dos capacitores que se observan en el diagrama (1000µF y 100nF) son para evitar ruidos provenientes de la fuente de alimentación de 5V.

**Los conectores numerados con D0…D7, B0…B7 y C0…C3, corresponden a los puertos de salidas digitales del microcontrolador (PortB, PortD y PortC) en el orden correspondiente.

La siguiente imagen muestra la conexión del nivel (capa) superior del Cubo, se debe considerar que los otros 3 niveles son idénticos (el cubo consta de 4 niveles en total):

**Tome en cuenta que el diagrama anterior representa 16 LED, los cuales conforman tan solo un nivel (el nivel superior) de los cuatro que tiene el Cubo, se debe considerar que los otros 3 niveles son idénticos.

**Todos los LED pertenecientes a un mismo nivel, tienen sus cátodos conectados entre si.

**Todos los LED pertenecientes a una misma columna (vertical), tienen sus ánodos conectados entre si.

**Los conectores numerados con D0…D7, B0…B7 y C0…C3, corresponden a los puertos de salidas digitales del microcontrolador (PortB, PortD y PortC) en el orden correspondiente.

Para armar el cubo de Leds, tome en cuenta los puntos mencionados anteriormente. Si es el primer cubo que va a realizar, le recomendamos guiarse en el siguiente video:

A continuación se muestran imágenes del proceso de armado de nuestro cubo led 4x4:

Se puede utilizar un trozo de papel cascaron como base para ensamblar los LED:

Un Nivel terminado:

Dos Niveles terminados:

Cubo terminado:

Una vez que se ha ensamblado el cubo, se procede a la realización de la tablilla de circuito impreso (PCB). La siguiente imagen muestra el PCB propuesto para este cubo LED:

**El archivo del Circuito Impreso (PCB) puede descargarse en formato Circuit Wizard al final de este post.

**Si no cuenta con el programa Circuit Wizard, también encontrará el link de descarga al final de este post.

**Verifique las medidas de su cubo Led terminado, con las medidas del Circuito Impreso y modifíquelo este último caso de ser necesario.

**Los conectores numerados con D0…D7, B0…B7 y C0…C3, corresponden a los puertos de salidas digitales del microcontrolador (PortB, PortD y PortC) en el orden correspondiente.

**La letra “G” que aparece en la numeración de los conectores corresponde a tierra.

**Verifique varias veces las conexiones entre el PCB del cubo y el PCB del ATMega8, para evitar dañar el Microcontrolador.

A continuación se muestra en una tablilla aparte, el circuito impreso (PCB) en el que será alojado el Microcontrolador ATMega8:

**El archivo del Circuito Impreso (PCB) puede descargarse en formato Circuit Wizard al final de este post.

**Si no cuenta con el programa Circuit Wizard, también encontrará el link de descarga al final de este post.

**Los conectores numerados con D0…D7, B0…B7 y C0…C3, corresponden a los puertos de salidas digitales del microcontrolador (PortB, PortD y PortC) en el orden correspondiente.

**La letra “G” que aparece en la numeración de los conectores corresponde a tierra.

**Verifique varias veces las conexiones entre el PCB del cubo y el PCB del ATMega8, para evitar dañar el Microcontrolador.

A continuación se muestran imágenes del PCB del cubo Led, realizado con el método de planchado:

Verifique que el tamaño de su Cubo LED coincida con el PCB.

Se soldan las resistencias, transistores y cableado.

Cubo montado en el PCB.

PCB del ATMega8

Se inicia con la parte de pruebas y programación.

Una vez comprobando que todo funciona a la perfección, se procede a montar el microcontrolador en su base.

Finalmente, para darle un acabado mas estético, se puede armar la caja del circuito utilizando cartón corrugado, papel cascaron o acetato, dependiendo del gusto de cada quien.

Una vez teniendo listo el cubo montado en su PCB y con sus cables soldados, se procede a la programación de las secuencias que se deseen.

Este cubo fue programado en lenguaje ensamblador (assembler) utilizando el software Atmel Studio 7 (Click aquí para descargar Atmel Studio 7).

En este post no se explicará el proceso de programación, ya que es un tema bastante extenso y de cierta complejidad, sin embargo si usted desea incursionar en el mundo de la programación de Microcontroladores AVR, le recomendamos adquirir algún libro como el siguiente: CURSO PRÁCTICO PARA PROGRAMACIÓN DE AVR ( Click aqui para ir al Libro.)

Si usted posee conocimientos de programación AVR en lenguaje ensamblador (assembler), el código completo puede ser descargado al final de este post.

Al final de este post usted encontrará también el archivo Hexadecimal (*.hex) del programa propuesto para este cubo LED listo para ser quemado (grabado) en un ATMega8.

Si usted utiliza el “Hex” que se proporciona en este post, tome en cuenta grabarlo en la memoria flash y utilizar una frecuencia de 4Mhz del oscilador interno del ATMega8, para obtener mejores resultados de visualización.

A continuación se muestra un video de nuestro cubo Led 4x4x4, con todas las secuencias (8 Secuencias distintas) incluidas en el programa que se proporciona en este post.

Aprendizaje obtenido durante la realización de este cubo LED.- En este cubo se utilizaron LED color amarillo difuso por ser los más económicos en la tienda de electrónica local, sin embargo estos LED no tienen suficiente brillo comparados con otros LED como los de color azul. Por lo tanto nuestro cubo Led necesita estar en un cuarto con poca iluminación para poder apreciar correctamente las secuencias. Dependiendo de sus requerimientos, tome en cuenta esta experiencia al momento de comprar sus LED.

A continuación se encuentra el link de descarga en el cual usted puede descargar un archivo comprimido que incluye lo siguiente:

*Diagrama del circuito en formato Cicuit Wizard.

*PCB´s del circuito en formato Cicuit Wizard.

*Código del programa en lenguaje ensamblador (assembler).

*Archivo Hexadecimal (*.hex) para ATMega8 (considere oscilador interno 4Mhz).

*Disposición de entradas y salidas del ATMega8 (pinout).

Descargar Archivos del Cubo LED 4x4x4.

Tamaño: 565KB

Tipo:  Rar

Si usted no cuenta con el software Circuit Wizard, también puede descargarlo en el siguiente Link.

Descargar Circuit Wizard.

Tamaño: 89.1MB

Tipo: Rar

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Como identificar Emisor Base y Colector,

Como identificar si un transistor es PNP ó NPN, y como identificar el Emisor, la Base y el Colector, utilizando un multímetro convencional.

En ocasiones requerimos identificar si un transistor es NPN o PNP y no tenemos a la mano la hoja de datos (datasheet) del componente. También a veces necesitamos saber la disposición de las patitas (pines) para conectar correctamente Emisor, Base y Colector.

En este post se explicará paso a paso, como identificar el tipo de transistor y la disposición de las patas de cualquier transistor que se requiera conocer.

PASO 1.-

El primer paso es identificar el funcionamiento de nuestro multímetro, para lo cual utilizaremos un Diodo rectificador común (1N4001, 1N4007 ó algún otro similar).

Colocamos nuestro multímetro en la escala de medición de diodos, como se muestra en la siguiente imagen:

A continuación colocamos las puntas del multímetro en los extremos del Diodo. Observe que al conectarlo de una forma, el multímetro nos indica un valor entre 500 y 600 (caída de tensión del Diodo en mili-volts), y al conectarlo de forma inversa el multímetro NO nos indica ningún valor.

Como podemos observar en la imagen anterior, al conectar la punta negra al Cátodo(K) y la roja al Ánodo(A), nuestro diodo se encuentra polarizado de forma directa (se muestra un valor en la pantalla del multímetro). Esto significa que nuestra punta negra siempre nos indicará dónde se encuentra el cátodo y nuestra punta roja el ánodo.

Es importante hacer la prueba anterior ya que en algunos multímetros cambia la posición de las puntas para polarizar al diodo.

PASO 2.-

Ahora que ya hemos identificado la punta que nos indica el Cátodo (en este caso la punta negra del multímetro), procedemos a la medición del transistor que deseamos identificar.

Como podemos observar en las imágenes anteriores, de todas las mediciones realizadas, solamente 2 mediciones nos indican un valor en el multímetro. De estas dos mediciones identificamos cuales patas del transistor son Cátodos(K) y cuales son Ánodos(A), recordemos que en el PASO 1 determinamos que la punta negra del multímetro siempre nos indicará cual es el Catodo(K) y la punta roja el Ánodo(A).

También observemos que de los 2 valores obtenidos en las mediciones del transistor, un valor es ligeramente mayor al otro (en este caso obtuvimos 699 y 698), esto nos permite identificar al Emisor ya que de la Base al Emisor siempre hay una caída de voltaje mayor que la caída de voltaje entre la Base y el Colector.

La siguiente imagen muestra los resultados obtenidos de las mediciones con multímetro y su interpretación final.

Observe que nuestro transistor tiene 2 Cátodos y 1 Ánodo, y sabemos que el Cátodo corresponde a una parte semiconductora tipo “N” y el Ánodo a una parte semiconductora tipo “P” (Vea la primer imagen de este post). Esto nos indica que tenemos 2 partes tipo “N” y una parte tipo “P”, por lo cual determinamos que nuestro transistor es tipo “NPN” (Vea la siguiente imagen).

Ahora pongamos atención a las mediciones obtenidas y tomando en cuenta que el valor mayor siempre corresponde al obtenido entre la Base y el Emisor, identificamos que la pata derecha del transistor (699) corresponde al Emisor.

Finalmente, habiendo identificado a la Base y al Emisor, la pata restante del transistor corresponde al Colector.

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Conexion Sensor Hall 44E 938

Conexión Sensor Hall 44E 938

El sensor de efecto Hall o simplemente sensor Hall o sonda Hall (denominado según Edwin Herbert Hall) se sirve del efecto Hall para la medición de campos magnéticos o corrientes o para la determinación de la posición en la que está.

Si fluye corriente por un sensor Hall y se aproxima a un campo magnético que fluye en dirección vertical al sensor, entonces el sensor crea un voltaje saliente proporcional al producto de la fuerza del campo magnético y de la corriente. Si se conoce el valor de la corriente, entonces se puede calcular la fuerza del campo magnético; si se crea el campo magnético por medio de corriente que circula por una bobina o un conductor, entonces se puede medir el valor de la corriente en el conductor o bobina.

Si tanto la fuerza del campo magnético como la corriente son conocidos, entonces se puede usar el sensor Hall como detector de metales. (click aqui para ver la descripción completa en wiki-pedia).

La siguiente imagen muestra la estructura interna y la disposición de las patas del Sensor Hall 44E-938 visto desde el frente (La cara frontal del sensor es en la que tiene la inscripción grabada).

El siguiente diagrama muestra la conexión básica para probar que el sensor se encuentre en buen estado.

Una vez conectado el diagrama anterior, el LED debe encender cuando se le acerque un campo magnético (imán) al Sensor, y se debe apagar al retirárselo. Esto comprueba si el sensor se encuentra en buen estado o no. El sensor Hall 44E938 puede funcionar desde 5V hasta 24V, si desea utilizar un voltaje diferente de 5V, debe calcular la resistencia adecuada para que el LED no se queme.

Si se desea conectar el Sensor de efecto Hall al puerto de entrada de algún micro-controlador, se recomienda utilizar el siguiente circuito:

Como puede observarse, se agregó una resistencia de 1K, la cual funciona como "pull-up" para mantener el estado lógico en "1". Se debe tomar en cuenta que el sensor Hall funciona como un transistor NPN cátodo abierto, lo cual significa que tendremos un estado lógico "1" (5V) cuando el sensor está desactivado, y un estado lógico "0" (0V) cuando el sensor se activa. 

Si lo que se requiere es tener 5V en la salida cuando se active el sensor y 0V cuando se desactive, entonces se debe agregar una compuerta NOT para realizar la inversión de estado lógico. La siguiente imagen muestra el diagrama de conexión recomendado.

Este último circuito nos entrega 5V cuando el sensor se activa y 0V cuando se desactiva. 

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PR-0917 Amplificador 200W con TDA7293

PR-0917 Amplificador 200W con TDA7293.

Esta vez realizaremos un amplificador estéreo de 200 watts (100 watts por canal), para lo cual utilizaremos el Circuito Integrado TDA 7293. Para proporcionar protección y robustez a nuestro circuito, se sugiere utilizar una caja de herramientas de 16" como chasis.

El TDA7293 es un circuito integrado monolítico en un encapsulado tipo "Multiwatt" de 15 pines, diseñado para su uso como amplificador de audio clase AB en aplicaciones de alta fidelidad (Hi-Fi), tales como Home Theater, Minicomponentes y Televisores. 

Gracias al amplio rango de voltaje y a la capacidad de corriente de salida,  el TDA7293 es capaz de manejar bocinas de 4-Ω y 8-Ω. 

La función de "Mute" incorporada con demora de encendido, simplifica la operación remota para evitar ruidos "plop" durante el encendido y apagado del circuito. 

Existen varias versiones del datasheet (principalmente la versión 2002 y la 2010) en las que se contempla un modo de conexión en paralelo, sin embargo esta configuración NO FUNCIONA (el diagrama del datasheet del año 2002 tiene mal las conexiones, y aunque se supone que fueron corregidas en la versión del 2010, la nueva conexión tampoco funciona), por eso se sugiere no utilizar la configuración en paralelo.  

En este circuito se utiliza la configuración simple (Un integrado por cada canal), la cual nos permite obtener una potencia de salida de 100W por canal (200W estereo).

El diagrama está basado en las recomendaciones del fabricante (datasheet) con algunas pequeñas modificaciones que mejoran sus posibilidades (como la adición de una Red de Zobel en cada una de las salidas para evitar que altas frecuencias parásitas lleguen a las bocinas).

Para la realización de los PCB se utilizó el programa de edición electrónica PCB Wizard (Click aqui para descargar) y el método de planchado (Click aqui para ver "Metodo de planchado"). A continuación se muestran fotos del proceso de grabado.

Los archivos de los PCB se encuentran al final del post.

Los archivos de los PCB se encuentran al final del post.

Los archivos de los PCB se encuentran al final del post.

Los archivos de los PCB se encuentran al final del post.

Los archivos de los PCB se encuentran al final del post.

Una vez teniendo las tarjetas de circuito impreso (PCB) listas, se colocan todos los componentes como corresponde (todos los componentes vienen indicados en los archivos que se encuentran al final de este post).

A continuación se muestran las 3 tarjetas que componen este proyecto:

Etapa Rectificadora con banco de capacitores.- Cuenta con 3 etapas de rectificación independientes. 

+-32VCD  Para alimentar la etapa de potencia

12VCD  Regulado con LM7812 para la etapa preamplificadora.

12VCD  No regulado para el ventilador del disipador.

Etapa de potencia.- consta de 2 circuitos integrados TDA7293 (1 para cada canal), con Red Zobel en cada salida de audio.

Etapa preamplificadora.- se basa en el circuito integrado TA7630, el cual cuenta con control de volumen (ganancia), graves (bajos) y agudos (tweeter). Tambien cuenta con control de balance (el trimpot que se aprecia en el lado inferior izquierdo sirve para ajustar el balance en caso de ser necesario) pero no ha sido considerado para colocarle potenciometro en este circuito.

Se recomienda reforzar con estaño las pistas por las que circulará mayor corriente como es el caso de las pistas de +-32VCD de la etapa rectificadora y las pistas que alimentan a los TDA7293.

Una vez teniendo las 3 tarjetas del circuito listas, se procede a armar el amplificador en un caja de herramientas de 16" (o en el chasis que se desee).

Se recomienda colocar los siguientes accesorios al proyecto para la toma de corriente de alimentación, entradas y salidas de audio, ventilación y otros:

1 conector hembra tipo C14 para chasis con supresor de ruidos  (*OPCIONAL).

1 Interruptor con piloto de neon 120VCA   (*OPCIONAL).

1 Portafusible para chasis (con fusible de 3A)

2 Conector RCA para chasis (hembra) 

2 conectores para bocina   

1 porta LED    (*OPCIONAL)

1 Led opaco color rojo     (*OPCIONAL)

3 Perillas para potenciómetro     (*OPCIONAL)

1 Rejilla para ventilador      (*OPCIONAL)

1 Ventilador de CPU a 12VCD (de 100mA a 200mA aprox.) 

1 Disipador de aletas de aluminio

1 Transformador con las siguientes salidas de voltaje en el secundario: (24-0-24VCA);  (12VCA);  (12VCA).

Con el fin de evitar ruidos por interferencias electromagnéticas, también se recomienda utilizar cable blindado para las conexiones entre las entradas de audio RCA hacia la etapa preamplificadora y de esta hacia la etapa de potencia. 

A continuación se muestran fotos del amplificador terminado:

Amplificador Terminado

Video de funcionamiento del amplificador:

Descarga las plantillas de circuito impreso (PCB) en los siguientes Links. (Los PCB se abren con el programa Circuit Wizard, si no cuentas con el programa también puedes descargarlo en el link de abajo).

Link de descarga:  

Descargar PCB´s del Amplificador.  

Tamaño: 442 KB. Tipo: *.rar  

Si no tienes el programa Circuit Wizard, descargalo en el siguiente link:   

Descargar Circuit Wizard.  

Tamaño: 89.1 MB.Tipo: *.rar

A continuación se muestran fotos de otro amplificador realizado por un seguidor de este blog, utilizando los diagramas y PCB que se proporcionan en este post:

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Motor a pasos FDM4 9131 características

Motor a pasos Unipolar FDM4  9131 (características)

Motor a pasos Unipolar de 6 cables

Tipo: Unipolar de 6 cables

Diametro: 20 mm.

Altura: 15 mm.

Longitud externa del eje:  10mm

Voltaje de operación: 9 a 12V

Velocidad máxima de secuencia: 10 pasos por segundo

A continuación se muestra la disposición de las bobinas y cables del motor FDM4

Las secuencias disponibles para este motor son las siguientes:

Secuencia simple (Single Step):
Esta secuencia consta de 4 pasos con 1 bobina activa a la vez, es fácil de programar pero el motor carece de torque.

Secuencia reforzada o de fuerza (Power Step):
Esta secuencia es una modificación de la secuencia simple. En esta secuencia se tienen 2 bobinas acivas en cada paso, esto permite un mayor torque en el motor.

Secuencia de medios pasos (Half-Step):
Esta secuencia es una combinación de las dos anteriores, consta del doble de pasos (8) y su ventaja principal es que mantiene un giro suave y constante al mismo tiempo que mantiene un torque considerable.

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Control de Temperatura para Cautin

Control de Temperatura para Cautin (Probado).
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A continuación construiremos un control de temperatura para un cautín de lápiz, el cual soporta fácilmente mas de 100W. El circuito es muy simple, se utiliza un Triac como dispositivo de potencia, el cual es controlado mediante un potenciómetro para variar el punto de disparo y de esta forma variar la corriente promedio que llega al cautin (funcionamiento similar a un dimmer). 

Se recomienda usar un Triac BT137, sin embargo se puede utilizar cualquier Triac similar de uso común. De igual manera el Diac es uno de uso común.

Es importante que los capacitores sean de tipo poliester y 250V.

A continuación se muestra el diseño de circuito impreso PCB propuesto para este proyecto, el cual puede descargar al final de esta publicación.

Procedimiento de elaboración.

Por ser un circuito sencillo, se utilizó el método de planchado, a continuación se muestra la placa de circuito impreso terminada.

 Puede utilizarse una caja de proyecto de plástico para ensamblar el control de temperatura (Las cajas de plástico son fáciles de cortar, aislantes, económicas y las venden en cualquier tienda de electrónica).

 Con una segueta o con una navaja se le realizan los cortes necesarios para el interruptor, contacto, entrada de cable de alimentación, salida de la perilla del potenciometro y disipador (no es necesario colocar disipador, a menos que el cautin utilizado sea de mas de 60w).

 La imagen siguiente muestra el circuito terminado con todos los componentes sobre la placa.

 Se distribuyen los diferentes componentes dentro de la caja de proyecto.

 En caso de colocar disipador, este debe contar con su buje y mica aislante, para evitar descargas eléctricas al tocar el disipador.

 No olvide colocar una perilla aislante al potenciometro para evitar descargas eléctricas a través de este.

A continuación se muestran los links de descarga:

Link de descarga:

PCB Control de Temperatura para Cautin.

Tamaño: 20 KB.Tipo: Archivo de Circuit Wizard *.cwz

Si no tienes el programa Circuit Wizard, descargalo en el siguiente link: 

Descargar Circuit Wizard.

Tamaño: 89.1 MB.Tipo: *.rar

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Palabras clave: ( Regulador, regular, controlar, temperatura, potencia, calor, cautin, cautín, soldar, soldadura, estación de soldar )