Un sencillo alternador de luces que se oriento en el ambito navideño

1. Universidad de Oriente
Núcleo de Anzoátegui
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Electricidad.
Materia: Electrónica II
Proyecto de Navidad
Profesora: Bachilleres
Margarita Heraoui Iván Acosta 20763331
Ana Brito 21079480
Eliz Cordobva 19872683
Brayan Hernandez 22844599
José Patria 21178098
Corman Pérez 20930160
Enero 2013

2. INTRODUCCIÓN
Para el desarrollo del proyecto de navidad “Bienvenido” llegue a buen fin, se debe
seguir un método, dicho método consta de unos pasos bien delimitados, los cuales
nos llevaran invariablemente a un mismo punto común, el éxito en nuestro
proyecto. Al documentar los pasos, ensayo-error-avance y sus resultados, nos
permitirá en buena medida, volver obtener los resultados deseados.
El proyecto se basa en un anuncio de bienvenido, compuesto por 12 leds y otros
componentes electrónicos. Estos componentes que conforman el circuito se van a
describir detalladamente como también se indicara la función que ejerce en el
circuito electrónico
El corazón del circuito es el integrado 4060B. El cual es un contador binario, con
oscilador integrado. Normalmente, los contadores integrados necesitan una fuente
de clock externa, como un oscilador construido con un 555. En cambio, el 4060 ya
trae el oscilador integrado, que permite fijar la frecuencia de oscilación con unos
pocos componentes pasivos, resultando en un circuito más simple, económico y
robusto. Así, en el circuito propuesto, los resistores R1 y R2 y el capacitor C1 fijan
la frecuencia de oscilación. Además, R2 es ajustable, para modificar la velocidad
de parpadeo de los leds.

3. Circuito Electrónico “BIENVENIDO”
El principio de funcionamiento.
El contador, con cada pulso de clock, aumenta el valor binario de la salida,
provisto en los pines Qx. Observando los pines en su conjunto, se ve el valor del
contador en un momento dado. Pero, si se mira un solo pin dado, y aquí esta la
clave del circuito, vemos que este oscila, a una frecuencia determinada. Para este
circuito se han seleccionado tres pines de salida. Ver la figura 1:
Q5 (pin 5) - Oscila a baja frecuencia
Q6 (pin 4) - Oscila a mediana frecuencia
Q7 (pin 6) - Oscila a alta frecuencia
Analicemos solo el pin Q6, ya que para el resto, el análisis es casi el mismo.
Debido a que la salida oscila, durante un tiempo el pin de salida estará en el
estado lógico 1 y otro tiempo en el estado cero. Cuando la salida esta en cero, los
leds D1 y D2 quedan polarizados en directa, a por los mismo circula una corriente
y estos se encienden. El resistor R4 limita la corriente máxima. Por otro lado,
estando la salida en 1, polariza la base del transistor T3, lo que hace que por su
emisor circula una corriente que hace encender los leds D7 y D8.
Entonces, lo que sucede es que al producirse en la salida del pin un tren de unos y
ceros, la rama superior se enciende cuando la inferior esta apagada y viceversa.
Esto sucede con las tres ramas en simultáneo, pero como las tres salidas
funcionan a diferentes frecuencias, se produce el encendido/apagado anárquico
de los leds, que es lo que se busca con este circuito. A continuación, el listado de
componentes.

4. Lista de componentes
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1 B1 Batería 9V
12 D1-D12 Leds de 5mm de color deseado
3 T1-T3 Transistores BC548B
1 R1 Resistencia 10K
1 R2 Preset 47K
1 R3 Resistencia 470k
1 C1 Capacitor cerámico 0.1uF
3 R4-R6 Resistores 120 Ohm
3 R7-R9 Resistores 27 Ohm
1 IC1 Integrado 4060B
1 S1 Llave para encender / apagar
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Descripción y función de los componentes utilizados en el Alternador de
luces
1. Transistor
Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor
que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e
interruptor. Una pequeña corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los
terminales, logra controlar la corriente entre los dos terminales. Estos se
comportan como parte fundamental de los aparatos electrónicos, análogos y
digitales. El transistor debe su nombre a su capacidad de transformar la
resistencia de la corriente eléctrica que pasa entre el receptor y el emisor, y fue
inventado por JahnBardeen, William Shockley y Walter Brattain.
Los circuitos lógicos integrados (como el contador 4060 utilizado para este
proyecto) tienen una característica respecto a la corriente que pueden manejar en
sus salidas. En el estado lógico 0, la corriente en la salida es entrante al integrado.
Si tenemos 0v en el terminal de salida, la única posibilidad es que la corriente

5. ingrese al integrado si esta proveniene de una fuente de potencial más alto. Al
contrario, cuando la salida esta en 1, la corriente es saliente del integrado. Se da
la particularidad de que la corriente entrante para el estado lógico 0 es mucho
mayor que la corriente saliente para el estado lógico 1.
Como ya se mencionaba, un transistor está conformado por tres partes. Una de
ellas es la que se encarga de emitir electrones, por lo tanto, es el emisor. Una
segunda parte es la que los recibe, el denominado colector, y por último, una
tercera parte que opera como un modulador del paso de los electrones.
Existen varios tipos de transistores, entre los que encontramos los transistores
bipolares y los transistores de efecto de campo. Los primeros, los bipolares,
surgen a partir de la unión de tres cristales de material semiconductor. Este tipo de
transistores son generalmente utilizados en aparatos electrónicos analógicos y en
ciertos aparatos digitales.
Los transistores de efecto de campo, también llamados JFET o Junction Field
Effect Transistor, MOSFET o Metal Oxide Semiconductor FET, o bien, MISFET o
Metal Insulator Semiconductor FET. Este tipo de transistores, en la actualidad se
encuentran en múltiples aparatos de diversos usos, como calculadoras, radios,
televisores, videos, grabadoras, reproductores de mp3, celulares, automóviles,
relojes, computadores, refrigeradores, alarmas microondas, lavadoras, equipos de
rayos x, ecógrafos, tomógrafos, etc
2. Resistores R4-R6 y R7-R9
Los resistores R4-R6 y R7-R9 están para limitar la corriente que atraviesa los leds.
En el mercado existe gran variedad de leds, con corrientes nominales diferentes.
Además, dependiendo del color del led, la corriente cambia levemente. Una vez
armado el circuito se procede a verificar la corriente que circula por cada rama y el
brillo de los leds, para eso se modifica el valor de los resistores en tal caso sea
necesario.

6. Utilizar resistores mas bajos si el brillo de los leds es muy opaco
Utilizar resistores más altos si la corriente que circula por los leds es
excesiva.
3. Circuito Integrado 4060B
Se debe tener mucho cuidado en elegir este componente. Es un contador lógico, y
en el mercado existen muchas familias y muchos fabricantes. 4060 es un contador
binario, pero entre las diferentes familias existen diferencias, una de ellas es la
tensión de alimentación. Aquí estamos alimentando el circuito con 9v, y no todas
familias soportan esta tensión. De hecho, la familia B es una de las pocas que
soporta tensiones de hasta 15v en comparación con familias D.
Un circuito integrado (CI) es una pastilla o chip muy delgado en el que se
encuentran miles o millones de dispositivos electrónicos interconectados,
principalmente diodos y transistores, y también componentes pasivos como
resistencia o capacitores. Su área puede ser de un cm2 o incluso inferior. Algunos
de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores que
controlan múltiples artefactos: desde computadoras hasta electrodomésticos,
pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados
la constituyen las memorias digitales.
El transistor actúa como un switch. Este puede encenderse electrónicamente o
apagarse, o también puede amplificar corriente. Es utilizado por ejemplo en
computadoras para almacenar la información o en los amplificadores de un
estéreo para hacer la señal del sonido más fuerte.
Las resistencias limitan el flujo de electricidad y nos dan la posibilidad de controlar
la cantidad de corriente que es permitida para fluir, las resistencias son utilizadas,
entre otras cosas, para controlar el volumen en una televisión o en una radio.
Los capacitores almacenan electricidad y la liberan en un rápido impulso, como en
las cámaras fotográficas con una pequeña batería se puede provocar un fuerte
flash para iluminar toda la habitación por un instante.

7. Los diodos detienen la electricidad bajo alguna condición, y le permiten el paso tan
solo cuando esta condición cambia. Esto es utilizado por ejemplo, en las fotos
celdas donde un haz de luz se corta y activa el diodo para detener el flujo a través
de él.
Estos componentes son como los bloques para armar en un circuito integrado,
dependiendo de cómo son colocados los componentes se puede obtener desde
una simple alarma hasta un complejo microprocesador de una computadora.
Fig. 1

8. Materiales Utilizados.
- 1 B1 Batería 9V
- 12 D1-D12 Leds de 5mm de color deseado
- 3 T1-T3 Transistores BC548B
- 1 R1 Resistencia 10K
- 1 R2 Preset 47K
- 1 R3 Resistencia 470k
- 1 C1 Capacitor cerámico 0.1uF
- 3 R4-R6 Resistores 120 Ohm
- 3 R7-R9 Resistores 27 Ohm
- 1 IC1 Integrado 4060B
- 1 S1 Llave para encender / apagar
- Adorno de Bienvenida

9. Se inició el montaje del circuito ubicando el integrado 4060B entre la primera y
segunda pista, posteriormente en la tercera pista se colocaron los diodos leds
Posteriormente se incorporaron las resistencias en serie con los leds y tres
transistores en serie con las reistencias y leds del lado derecho de la imagen

10. Cada resistencia del lado izquierdo están conectadas directamente a la fuente,
seguida de dos leds que van a terminar a la patita 4, 5 y 6 del integrado 4060B.
Cada transistor se encuentran conectados de la siguiente manera: la patita del
colector al positivo de la batería y al colector del transistor vecino. La base va
conectada al integrado 4060B a la patita 4, 5 y 6, que son la salida de alta, media
y baja frecuencia.

11. Para polarizar y alimentar el integrado, la pata 16 va conectada al positivo de la
batería mientras que la 8 y 12 a tierra
De la pata numero 9 hay un capacitor 0.1uF a la pata número 1 de un
potenciómetro , de la pata número 2 de dicho potenciómetro está conectado una
resistencia que va a la pata número 10 del integrado , de la pata número 11 del
integrado va conectada una resistencia a la pata 3 del potenciómetro. Esta
conexión se hace para el 555 que se haya interno en el 4060B regule la
frecuencia de oscilación. Una vez confirmada todas las conexiones se procede a
energizar el circuito.

12. Luego se insertan los leds en aquello que se desee decorarar..