Electrónica Básica: Previo de audio con CD4069B

Entre las cosas interesantes que se suelen ver a menudo en la electrónica de consumo, es el modo en que los ingenieros exprimen al máximo sus recursos y logran crear circuitos muy sencillos, en ocasiones con componentes que en su concepción original, fueron ideados para cumplir funciones muy diferentes. Observa como este séxtuple inversor CMOS CD4069B (exacto, un circuito lógico - digital) puede trabajar como un eficaz previo (pre-amplificador) de audio de alta calidad y aprovechando que estamos trabajando con sonido, nada mejor que verlo en acción, incorporado en un sencillo indicador de nivel de audio. ¿No lo conocías? Sorpréndete

La alimentación que hemos propuesto para energizar todo el dispositivo parte de una batería de 9Volts y las realimentaciones utilizadas en las “etapas de amplificación” (¿no suena extraño, sabiendo que estamos hablando de un circuito lógico – digital?) son hechas con simples resistencias de carbón de 470K acopladas entre sí por una resistencia de 1K. Para aquellos teóricos / estudiosos que deseen comprender mejor las ecuaciones y los cálculos relacionados con la ganancia de cada etapa e incluso, si desean ver más aplicaciones con este tipo de inversores CMOS (conversores A/D, Osciladores, Filtros Pasa-Bandas, etc.), al final del artículo dejamos un enlace de descarga a un excelente material teórico con el que podrán avanzar más en los diseños y sus estudios. Nuestra meta hoy es amplificar un micrófono a condensador (electret), divertirnos con ello mientras construimos un PCB (que también te facilitamos el PDF para realizarlo) y armamos un indicador de nivel de audio con entrada por micrófono, con una entrada adicional para cualquier aplicación que requiera de un indicador de nivel. Aquí tienes el circuito completo.

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Prácticas con LED (Del dicho al hecho)

En las entregas anteriores, referidas a diodos electro-luminiscentes (LED) y a los métodos de conexión y uso, faltó algo que suele ser fundamental para muchas personas durante sus primeros pasos, dentro de la Electrónica Básica: las imágenes. Ver como los LEDs pueden encender, no sólo en la teoría sino también en la práctica. Por lo tanto, este artículo tendrá mayor contenido de imágenes activas que texto escrito. Haremos un repaso de toda la teoría vista hasta aquí y comprobaremos con nuestros propias manos y ojos, el inicio de la enorme cantidad de aplicaciones que podemos lograr con esta fuente de luz, el LED, que llegó para acompañarnos hacia el futuro.

Tal como te anunciamos en el encabezado, esto será muy poco texto escrito y mucha acción electrónica. Iniciaremos la secuencia de video con explicaciones donde se detallan los circuitos más elementales, las tensiones que ¿deben? tener los LEDs para funcionar, algunos métodos naturales (que la mayoría utiliza) para comprobar los LEDs, luego realizaremos los ajustes de la corriente que circulará por el LED en relación a la selección de resistencia limitadora y también veremos como activar un LED con un transistor como si fuera una llave (Encendido – Apagado). Todo está en los videos. ¿No has podido entenderlo en la parte teórica? ¡Mira la práctica y descúbrelo! Esto es sólo el comienzo. La próxima entrega, te mostrará estas prácticas aplicadas a una señal luminosa indicadora, que a muchos llamó la atención en un video casual, incorporado en el artículo anterior. No te pierdas detalles. Aquí vamos.

TL431: Zener ajustable desde 2,5Volts a 36Volts

Entre los componentes electrónicos que encontramos dentro de las actuales fuentes de alimentación conmutadas, existe uno muy enigmático, de difícil evaluación, para conocer su verdadero estado de funcionamiento, y del que las hojas de datos ofrecen poca información, más allá de mostrar que se trata de un circuito integrado. Además de saber que el TL431 (conocido con otros prefijos; según el fabricante) es un Adjustable Precision Zener Shunt Regulator los textos no suministran demasiados indicios de cómo evaluar y, en el mejor de los casos, utilizar en forma práctica este componente. Y como todo dispositivo “misterioso”, en una falla y ante la duda, termina siendo reemplazado por uno nuevo. No tires más el dinero a la basura y aprende a sacar ventajas de este interesante Zener Ajustable de Precisión.

El TL-AZ-LM…431 es un regulador Shunt ajustable con todas las características que puede tener el mejor diodo zener tradicional y que la mayoría conoce. Pero antes de hablar de este circuito integrado tan popular, vale hacer una breve reseña para aquellos que no conozcan a fondo el funcionamiento de un diodo zener, es decir, hagamos un poco de electrónica básica. Su aspecto suele ser el mismo que el de un diodo tradicional, pero su funcionalidad no se basa en dejar circular la corriente en un sentido e impedir este procedimiento en el sentido inverso. Si recordamos el diodo tradicional, este consta de dos materiales semiconductores unidos, donde cada material posee características particulares (infusiones). Uno está “dopado” (tiene abundancia) con electrones libres y forma la región N del diodo, que en la práctica conocemos como Cátodo. En forma universal, en los circuitos, se suele encontrar representada con la abreviatura K. Ése es, en la práctica, uno de los terminales del diodo que, como característica distintiva posee una raya o línea de indicación, para decirnos: “yo soy el cátodo”. La otra región está también realizada como una aleación con un material que posee falta de electrones o, lo que es lo mismo, abundancia de huecos o lagunas. Éste es el terminal conocido como Ánodo. Cuando estos materiales se unen por primera vez, existe un pasaje de electrones hacia el material carente de ellos hasta que se forma una zona de equilibrio y la corriente deja de circular o se hace despreciable (siempre puede existir, debido a agitación térmica, variación de temperatura, etc.) y a esta condición se la puede considerar como de equilibrio térmico.












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A correr con Android y App Inventor

Si ya quemaste algunas calorías en bicicleta, con la aplicación Android que te dejamos en las entregas anteriores, te invitamos a que te pongas un calzado deportivo cómodo y te subas a la cinta de correr para disfrutar de esta utilidad que hoy te acercamos. Utilizando el mismo hardware podemos agregar la opción de detección de pasos (movimiento en otro eje), contarlos y calcular así las calorías consumidas, la velocidad desplegada, y la distancia total caminada en el tiempo que dure el entrenamiento. Con el mismo circuito ya utilizamos una bicicleta, ahora podemos caminar y además, jugar con la electrónica ¡A disfrutar de Android y la buena salud!

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Un acelerómetro en tu pie (II)(Bluetooth-Android)

En la entrega anterior, pudimos apreciar el hardware de un sistema que nos permitiría observar con detenimiento nuestra actividad sobre una bicicleta fija. Hoy, desarrollaremos la aplicación que utilizaremos en nuestro dispositivo móvil con Android y la crearemos con App Inventor. Veremos como obtener un reloj en pantalla y a través de él acceder a crear un temporizador, a trabajar con operaciones matemáticas, a manejar números decimales y a construir un contador. Colocaremos el módulo Bluetooth a trabajar a 115,2Kbps y analizaremos el programa del 18F25K20 que apenas utiliza 12 líneas de código. ¿Te parece poco? ¡Despedimos 2011 a puro Android!

¿App Inventor deja de funcionar el 31 de diciembre de 2011? ¡Pues hagamos uso de él hasta el final! De todos modos, no te preocupes; la gente del MIT está trabajando duro por estos días para que el sistema no deje de funcionar sino que se “transforme”. Gracias a este trabajo podremos seguir disfrutando de esta excelente plataforma, que nos permite realizar trabajos para utilizar en nuestros dispositivos con Android. Y como no debemos perder el tiempo, vamos a comenzar este artículo definiendo “qué deseamos ver en la pantalla del dispositivo móvil” y en función de ello, saldremos a trabajar en App Inventor buscando los resultados que pretendemos obtener. Los elementos deseados en pantalla son pocos, pero muy importantes y los podemos encontrar en la siguiente lista:

• Un reloj de tiempo real. Necesitamos saber que hora es en el mundo mientras hacemos nuestra rutina de entrenamiento.

• Un contador de tiempo. No es cómodo estar mirando el reloj tradicional a cada momento y estar calculando el tiempo que llevamos ejercitando. La mente debe estar despejada y libre de cuentas. Demasiados compromisos afrontamos durante el día como para cargar con uno más. Que un contador aparte haga ese trabajo por nosotros.

• Un contador que registre las veces que giran los pedales de la bicicleta. Dato fundamental para calcular la distancia recorrida con una sola acción de pedalear.

• Un contador de distancia recorrida. Esta información es clave para elaborar futuros valores útiles a conocer: velocidad media y calorías quemadas. Por simple lógica, a mayor distancia en menos tiempo tendremos mayor velocidad media y más calorías quemadas. Todos estos datos pueden ser agregados al programa en cualquier momento. Serán más etiquetas (Label) y algunos cálculos matemáticos adicionales, pero la calidad de la información será superior y tu aplicación será tan buena como las de pago.

Con estos cuatro elementos podemos iniciar el trabajo para llevar a cabo nuestra aplicación y lo primero que haremos es lo más sencillo: repetir las rutinas comunes a los trabajos anteriores para ahorrar tiempo de desarrollo. Por ejemplo, la conexión y desconexión del módulo Bluetooth HC-06 que utilizaremos en este trabajo. Pero claro, antes de realizar cualquier tipo de trabajo, lo primero es el inicio y en consecuencia debemos trabajar en él

Un acelerómetro en tu pie (Bluetooth + Android)

En la tienda en línea de Android existen decenas de aplicaciones dedicadas a los ciclistas que salen por las calles, o rutas de la región, a entrenar o en búsqueda de esparcimiento. Las bondades del uso del GPS, en un móvil con SO Android, hacen todo el trabajo necesario para brindar la información detallada y útil de la jornada sobre dos ruedas y al aire libre. Pero, ¿Y en un gimnasio?, ¿En una bicicleta fija sin indicadores? ¿Cómo sabemos el tiempo que estuvimos realizando la actividad física? ¿Cuánta distancia equivalente transitamos? ¿Cómo sabe Android cuánto pedal hemos metido? Descubre en este artículo una aplicación especial donde se combina el uso de un acelerómetro, un microcontrolador y un módulo Bluetooth HC-06, unidos para obtener toda la información necesaria que estará volcada sobre nuestro dispositivo móvil. Un artículo para cerrar el año con Android en una aplicación que despertará tu imaginación para múltiples proyectos.

En la aplicación que veremos hoy utilizaremos muchas cosas que ya hemos visto en entregas anteriores, pero combinadas para una aplicación muy útil y que se puede adaptar a otros usos como veremos más adelante. Los elementos activos que forman este desarrollo son cuatro: un acelerómetro de salidas analógicas, un doble amplificador operacional, un microcontrolador y un módulo Bluetooth HC-06 con entrada de datos serie, operado por el microcontrolador. El acelerómetro que he utilizado en este trabajo es un MMA7260Q que, a pesar de que no se fabrica más, puedes encontrarlo en el mercado fácilmente en forma simple o en módulos pre-ensamblados listos para usar en un protoboard. En el caso de que no puedas encontrar este mismo modelo de acelerómetro en el mercado, pues adaptar cualquier otro que posea salidas analógicas en uno, dos o tres ejes de desplazamiento. La idea es que aprovechemos los materiales que ya tenemos en nuestros cajones y sin uso. En mi caso, el MMA7260Q fue el acelerómetro seleccionado, además, al igual que el resto de los elementos activos que dan forma a este desarrollo, utiliza una alimentación de 3,3Volts, que en mi aplicación, lo he probado hasta con 2,7Volts y aún continúa funcionando, entregando buena señal en sus salidas. Recuerda que sólo utilizaremos la salida de un eje.

¿Te interesa el desafío? ¿Te atrapa la programación para Android? Continúa leyendo aquí ...