Laboratorio de Sensor Touch1. Objetivos: Entender el
funcionamiento de un 555 monoestable Implementar el uso de un
sensor Touch simple
2. Marco terico IC 555El temporizador IC 555 es un circuito
integrado (chip) que se utiliza en una variedad de temporizador y
se aplica en la generacin de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede
ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un
oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados
proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronizacin en un solo
paquete. Introducido en 1971 por Signetics, el 555 sigue siendo de
uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y la
estabilidad. Lo fabrican muchas empresas en bipolares y tambin en
CMOS de baja potencia
Pines del 555
GND(normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentacin,
generalmente tierra (masa). Disparo(normalmente la 2): Es donde se
establece el inicio del tiempo de retardo si el 555 es configurado
como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando esta
patilla tiene menos de 1/3 del voltaje de alimentacin. Este pulso
debe ser de corta duracin, pues si se mantiene bajo por mucho
tiempo la salida se quedar en alto hasta que la entrada de disparo
pase a alto otra vez. Salida(normalmente la 3): Aqu veremos el
resultado de la operacin del temporizador, ya sea que est conectado
como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el
voltaje ser el voltaje de alimentacin (Vcc) menos 1.7 V. Esta
salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de
la patilla de reinicio (normalmente la 4). Reinicio(normalmente la
4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la
patilla de salida a nivel bajo. Si por algn motivo esta patilla no
se utiliza hay que conectarla a alimentacin para evitar que el
temporizador se reinicie. Control de voltaje(normalmente la 5):
Cuando eltemporizadorse utiliza en el modo de controlador de
voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en
la prctica como Vcc -1.7 V) hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). As
es posible modificar los tiempos. Puede tambin configurarse para,
por ejemplo, generar pulsos en rampa. Umbral(normalmente la 6): Es
una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la
salida a nivel bajo. Descarga(normalmente la 7): Utilizado para
descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el
temporizador para su funcionamiento. Voltaje de alimentacin
(VCC)(normalmente la 8): es la patilla donde se conecta el voltaje
de alimentacin que va de 4.5 V hasta 16 V.
3. Materiales Fuente 12 v Resistencias de 10M 100k led Relay 555
Diodos 4001 Proteus Cables Multmetros
4. Interface :Se trata de un interruptor del sensor de toque muy
simple que se construye con el temporizador 555 IC. Slo tiene que
tocar la placa metlica y el rel se energiza y se mantiene en este
estado durante unos 100 segundos, y luego se libera.
Este tipo de interruptor del sensor es adecuado para la
fabricacin de toque operado campanas, zumbadores de pequeos
juguetes que funcionan por un pequeo tiempo y luego se apagar
automticamente.
La impedancia de entrada del disparador es muy alto y el
interruptor del sensor tctil puede ser activado por la tensin
inducida en el cuerpo humano. El rel es un rel de 12 V CC que
funciona a corrientes de menos de 200 mA.
5. Funcionamiento : 555 como un monoestable
Cuando la seal de disparo est a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V)
la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de
reposo.Una vez se produce el flanco descendente de la seal de
disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a
nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la
ecuacin:T = 1.1*Ra*CEs recomendable, para no tener problemas de
sincronizacin que el flanco de bajada de la seal de disparo sea de
una pendiente elevada, pasando lo ms rpidamente posible a un nivel
bajo (idealmente 0V).NOTA: en el modo monoestable, el disparo
debera ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la
temporizacin.
6. Resultados Realizamos la prueba para un condensador de 470uF
cambiando las resistencias (kilo) segn la siguiente tabla
ErrorEl error de medicin:
Tolerancia de la resistencia: 5%Tolerancia del condensador
electroltico: 10%
Si la frmula es T=1.1R.C entonces derivando DQ=1.1.C (dR)+1.1R
(dC)Entonces para reemplazamos los valores y obtenemos el siguiente
cuadro
El cual nos pone en manifiesto el error sistemtico de cada
muestra del conjunto de datos segn el respectivo caso
7. Observaciones El tiempo de conservacin del pulso depende
mucho de las resistencias y en su mayor parte del condensador
usado, en la muestra experimental al inicio se us un condensador de
poca capacidad y distintas resistencias por eso no se mantuvo por
mucho tiempo encendido el led.
El 555 en esta experiencia trabaja como monoestable.
Quisimos utilizar un motor para ver las pulsaciones generadas
por el campo magntico de este, pero al parecer el motor no
proporcionaba un campo magntico de una determinada potencia.
La diferencia de las mediciones tanto tericas como empricas se
debe a los diversos errores as como el valor de la tolerancia de la
resistencia.
Determinamos que a mayor magnitud de medicin ms error se puede
encontrar
8. Conclusiones Aprendimos el funcionamiento del 555 cuando
adquiere carcter monoestable. Concluimos que un sensor touch pueden
ser diversas cosas y estas pueden tener muchas aplicaciones.
Concluimos que si se puede dar el uso de este circuito bsico en
muchas cosas que necesiten prenderse de un solo toque desde puertas
entre otros.
9. Anexo:
http://www.4shared.com/file/JHdOF41-ba/Datos_Touch2.html? Datos
Excelhttp://www.4shared.com/file/nWAzo4I6ba/touchtULT.html?
Simulacin Proteus
http://youtu.be/to_g_ZImnVU
