Interruptor de corriente activado por sonido

Introducción

En este proyecto. Vamos a construir un dispositivo que nos ayuda a realizar algunas tareas de una manera más sencilla y divertida. Se trata de un interruptor activado por sonido. El cual permite conectar o desconectar a distancia equipos de baja potencia como lámparas, motoras, televisores, radios, equipos de sonido. Mediante ruidos producidos por palmas, voces, golpes, chasquidos y otras fuentes sonoras.

Las cargas a manejar deben trabajar con 220 VAC. Y no deben exceder a 500W.

El circuito de control opera con una fuente de alimentación regulable. La etapa de potencia esta internamente conectada a la línea de alimentación de corriente alterna. El usuario solamente tiene que enchufar la carga al sistema proporcionar las protecciones adecuadas y aplaudir o producir un sonido en las vecindades del interruptor para activar o desactivar la carga, el dispositivo es muy práctico para encender las luces o la radio en la oscuridad y si no se posee un control remoto, prender o pagar la televisión desde su cama o su silla puede ser de gran ayuda para personas incapacitadas.

Marco Teórico

• I. Parte Teórica o Análisis de Componentes

Los componentes presentes en este pequeño circuito son:

• Resistencia Eléctrica

Elemento pasivo cuya función en un circuito electronico es la de elemento auxiliar de un componente activo para limitar el consumo de corriente y lograr los valores de tensión de polarización deseados.

Las resistencias las podemos clasificar en dos grandes grupos: fijas y variables.

• Las resistencias fijas presentes en este proyecto son:

Estas cinco resistencias han de cumplir unas determinadas caracteristicas como son:

• Valor Nominal y Tolerancia: Es el valor real que han de mantenerse dentro de unos márgenes de tolerancia.

• Potencia Maxíma de disipación: Valor que no se debe sobrepasar ya que se destruiria el elemento.

• Estabilidad: La resistencia debe mantenerse estable con el transcurso del tiempo.

El valor de la resistencia ya la tolerancia viene expresado mediante unas bandas de colores dibujadas sobre el exterior de la resistencia.

Simbolo de una resistencia fija

• II. 

• Las resistencias variables o potenciometros han de cumplir las mismas caracteristcas que las resistencias fijas más una especifica de ellas que es la ley de variación del valor ohmico, que puede ser lineal, logaritmico o antilogaritmico. Los potenciometros tienen tres terminales dos fijos y uno móvil denominado cursor, que es accionado por medio de un eje. En el proyecto las resistencias variables tienen un valor de:

Simbolo de una resistencia variable

• Condensadores

Se utilizan en circuitos electrónicos para diversas funciones como pueden ser acoplamientos de etapas, circuitos temporizadores, etc. Existen muchos tipos de condensadores en el mercado que se pueden clasificar por dos variables: forma y dielectrico.

Tambien podemos clasificarlo en cilindros, constituidos pro dos laminas muy finas de aluminio separadas por un dielectrico maleable como el poliester arrollados de manera que se consiguen condensadores de capacidad alta en un espacio reducido, no presentando polaridad y soportando tensiones elevadas (presentes en el circuito como son los condensadores de Los condensadores electroliticos se caracterizan por un dielectrico formado por una capa delgada de oxido de aluminio depositada sobre un de las armaduras, que son de aluminio. La capa de oxido se produce por un proceso electrolitico cuando se aplica la tension a las armaduras. Su funcion fundamental es una alta capacidad a bajo volumen y tienen polaridad fija.

Para los condensadores menores a la unidad de medida es el (pico faradio) y se expresa con una cifra de 3 numeros. Los dos primeros numeros expresan su significado por si mismos, pero el tercero expresa el valor multiplicador de los dos primeros.

Simbolo de un condensador

• Circuito integrado

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.

• Los circuitos integrados usados en el proyecto son LM358 y CD4013

• LED

Los LEDS son diodos emisores de luz visibles utilizados tento en aplicaciones domesticas como para aplicaciones industriales como indicadores de piloto, dispositivos de presentación numéricas entre otros, debido a su precio peso moderado y volumen reducido. Sus siglas proviene del ingles ( Light Emitting Diode).

Los LEDS pueden proporcionar luz en color azul, verde y rojo. El material de un LED esta compuesto principalmente por una combinacion simiconductora. El GaP se utiliza en los LED emisores de luz roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz toja, amarilla o anaranjada y el GaAlAs para los LEDS de luz roja. Para los emisores azules se han estado usando materiales com SiC, GaN, ZnSe y ZnS.

El fenomeno de emision de luz de los LEDS está basado en la teoria de bandas, por lo cual, una tensión externa aplicada a una union p-n polarizada directamente excita los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda de energía que separa las dos regiones. Si la energía es suficiente los electrones son capaces de atravesar la banda de energía que separa las dos regiones. Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de fotones. Cada material semiconductor tiene unas determinadas caracteristicas que y pro tanto una longitud de onda de la luz emitida.

Longitud de Onda de Algunos

Compuestos de Galio

A diferencia de las lámparas de incandescencia cuyo funcionamiento es por una determinada tensión, los LEDS funcionan por la corriente que los atraviesa. Su conexión a una fuente de tensión constante debe de estar protegida por una resistencia limitadora.

• Transistor

Esta formado por tres capas de material semiconductor extrínseco, que forman dos uniones PN resultando dos uniones posibles NPN y PNP.

El material semiconductor más empleado para su fabricación es el silicio, ya que es más estable térmicamente que el germanio.

Sea cual sea el tipo, las partes del transistor reciben los siguientes nombres:

• Emisor, situado en un extremo, es el encargado de emitir portadores.

• Base, situada en el centro, es el encargado de controlar el paso de portadores de emisor al colector.

• Colector, situado en el otro extremo, es el encargado de recoger las cargas del emisor.

Tipos de Transistores NPN y PNP y Símbolo de Transistores NPN y PNP.

Parte Práctica o Descripción de Funciones

Este circuito que hemos denominado interruptor por sonido estará alimentado por una tension de 9 voltios y tendra la función de encender y apagar la luz del baño, evitando el contacto de las manos con el el interruptor de las luz, para asi poder evitar futuros accidentes al tratar de prender y apagar la luz con la manos mojadas.

El paso de estado a otro (de encendido a apagado) se produce por un fuerte ruido producido en este caso por un aplauso, asi sera posible poner en marcha las funciones a distancia ya que el aplauso es recogido por una sensible cápsula de micro.

Para aumentar la intensidad del ruido se monta un slip-flop (CD 4013) en el que el umbral se regulara por un potenciometro. Cuando se sobre pasa el umbral, el slip-flop conmuta el otro estado.

Diagrama del Circuito a Montar

• II. Modelo de la maqueta

Autor:

Márquez Laura René

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Curso : Dispositivos y Componentes Eléctricos

Profesor: Ing. Moscoso Sánchez Jorge Elías