Hola a todos y bienvenidos a este nuevo post.
En esta ocasion les voy a mostrar como, con muy pocos componentes, podemos montar un sistema de ventilacion, mas precisamente un extractor para baño, que funcionara de manera automatica sin nuestra intervencion.
Esto se logra gracias al uso de un sensor que, en este caso, detectara el encendido y apagado de la luz del ambiente (dudo mucho que alguien dentro de un baño no encienda la luz ), con lo cual va a gobernar el funcionamiento del ventilador.
Esto viene muy bien si en casa hay niños pequeños ya que no deben recordar encenderlo y apagarlo cuando sea necesario. Una vez instalado el equipo es completamente autonomo. Y lo mas importante... LIBRE DE ERRORES...
Quieres saber como montarlo tu mismo..? Quedate conmigo hasta el final y lo podras averiguar.
CIRCUITO
En el diagrama podemos ver que el corazon del circuito es el integrado NE555, un Timer de muy bajo costo, que se encuentra configurado como Temporizador.
El componente LDR (Resistencia Dependiente de la Luz) es el sensor que captara la cantidad de luz que hay en el ambiente y sera quien gobierne la activacion de nuestro sistema. Este componente posee la particularidad de comportarse como una resistencia variable ante los cambios de luz incidentes, cuanto mas luz recibe, menos resistivo es, y cuanto menos luz reciba, mayor resistencia presentara.
Es importante que este sensor se coloque de modo tal que pueda recibir de forma directa la luz del bombillo o lampara a utilizar.
FUNCIONAMIENTO
En estado de reposo (En este caso, con la luz del baño apagada) el circuito se mantiene en estado bajo y el ventilador apagado.
El trimmer o preset VR1 es el cual varia el voltaje del divisor resistivo y se debe calibrar para conseguir la activacion en el umbral deseado. R1 evita que circule una excesiva corriente por la LDR en caso de colocar a minimo (casi 0 ohms) al preset.
Por otro lado tenemos a la red conformada por R2 y C1, los cuales determinan el tiempo que la salida permanecera activa luego de que vuelva la penumbra. Sobre estos componentes hablaremos mas adelante.
El voltaje del divisor resistivo se ingresa al pin 2 de CI1 cuando este valor supere el 1/3 del voltaje de alimentacion (Trabajando a 12v serian 4V), que se superara cuando se encienda la luz, esto producira un estado nivel Alto (o 12V) a su salida en el pin 3, la cual excitara la bobina del rele, que encendera el ventilador extractor.
El diodo D1 en paralelo con la bobina del rele es para absorber las corrientes inversas que pudiese producir dicha bobina, con el fin de que no dañe nuestro 555.
El circuito quedara encendido por un tiempo indefinido, siempre y cuando la luz se encuentre encendida. Al momento de apagar la luz, esto es detectado por nuestro sensor, el cual eleva su resistencia, modificando el valor del divisor resistivo.
En este instante el capacitor C1 comenzara a cargarse a traves de la resistencia R2, esta creciente tension presente en los pines 6 y 7 de CI1 hace que, al superar la carga del capacitor los 2/3 del Vcc (8V si trabajamos a 12v), volvera a estado bajo su pin 3, desactivando el rele y, por consiguiente, nuestro ventilador. El tiempo que tarde en cargarse el capacitor sera el tiempo que la salida permanecera activa luego de retirado el estimulo (la luz).
El circuito se haya en su estado de reposo inicial, listo para volver a funcionar al momento de volver a encender la luz del ambiente.
He colocado un regulador 7812 para alimentar el circuito de control, para que las variaciones de tension no alteren su funcionamiento.
La alimentacion del circuito puede ser entre 12 y 15VDC para conectar directamente alli nuestro ventilador (en mi caso extraido de una fuente de PC), esto lo hago para no exigir el regulador, ya que no voi a ponerle disipador.
En mi caso, como voy a alimentar el circuito con un transformador de 220V/12v 4W sera necesario un puente de diodos y un capacitor de filtrado para convertir la corriente alterna en corriente continua.
Si ustedes usaran una fuente de corriente continua simplemente omitan el puente y el condensador y, respetando la polaridad del capacitor, conectar el positivo y la masa del circuito.
TEMPORIZADOR
Recuerdad la red de R2 y C1? Bueno, basicamente variando el valor de estos dos componentes vamos a poder tener un tiempo de retardo a la salida adecuable al valor que nosotros necesitemos.
Como saber que valores utilizar..? Veamos...
Para empezar, la formula que debemos utilizar es la siguiente:
T= 1,1xRxC Donde
T: Tiempo que se mantendra activa la salida
1,1: Constante
R: Resistencia
c: Capacidad [Faradios]
Hay que notar que, asi como el Faradio no se suele utilizar (ya que son submultiplos de este como el Micro y el nano los que solemos emplear) tampoco lo es el Ohm (del cual usamos multiplos como el Kilo y el Mega)
por lo tanto debemos observar que:
1 MegaOhm = 1M = 10E-6 Ohms
1 microFaradio = 1uF = 10E6 Faradios
Por lo tanto si vemos el ejemplo, la manera correcta de introducir dichos valores seria:
T= 1,1.(0,68E-6).(100E6) Con lo cual los exponentes se cancelarian y nos quedaria
T= 1,1.0,68.100 = 74,8seg
De aca podemos deducir que si introducimos el valor de la resistencia expresado en Mega-ohms y el de la capacidad en micro-Faradios no vamos a tener que preocuparnos por agragar los exponentes a la formula.
Pero... Para un valor de tiempo X que valores de C y R debo utilizar..?
Vamos a probarlo con un ejemplo.
Supongamos que queremos mantener nuestra salida activa durante 5 minutos para encender una calefaccion. Lo primero sera convertir nuestro tiempo a segundos.
5 minutos x 60 = 300 segundos
Teniendo nuestro tiempo, solo resta asignarle un valor comercial a R o C, el cual vamos a elegir dentro de unos valores limites dentro de los cuales el circuito se comporta de manera estable.
R MAX= 3M3
R MIN = 1K
C MIN = 500pF
asi pues asignamos por ejemplo un valor de 220uF a C1, y nos quedaria deducir el valor de nuestra resistencia.
De la formula deducimos que
R=T/(1,1xC) Reemplazando:
R= 300seg/(1,1x220uF)
R= 1,23M Ohms
Con este valor de resistencia obtendriamos aproximadamente esos cinco minutos de retardo.
Hay que aclarar que debemos contemplar la tolerancia propio de los componentes, por lo que no deben desanimarse si los calculos no coinciden a la perfeccion con la practica, ya que los capacitores pueden diferir hasta +/- 30% de su valor, y los resisteres minimamente un +/- 5 o 10%.
Asique deben hacer pruebas para elegir los valores que mejor de adecuen a sus necesidades.
COMPONENTES
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En esta ocasion les voy a mostrar como, con muy pocos componentes, podemos montar un sistema de ventilacion, mas precisamente un extractor para baño, que funcionara de manera automatica sin nuestra intervencion.
Esto se logra gracias al uso de un sensor que, en este caso, detectara el encendido y apagado de la luz del ambiente (dudo mucho que alguien dentro de un baño no encienda la luz ), con lo cual va a gobernar el funcionamiento del ventilador.
Esto viene muy bien si en casa hay niños pequeños ya que no deben recordar encenderlo y apagarlo cuando sea necesario. Una vez instalado el equipo es completamente autonomo. Y lo mas importante... LIBRE DE ERRORES...
Quieres saber como montarlo tu mismo..? Quedate conmigo hasta el final y lo podras averiguar.
CIRCUITO
En el diagrama podemos ver que el corazon del circuito es el integrado NE555, un Timer de muy bajo costo, que se encuentra configurado como Temporizador.
El componente LDR (Resistencia Dependiente de la Luz) es el sensor que captara la cantidad de luz que hay en el ambiente y sera quien gobierne la activacion de nuestro sistema. Este componente posee la particularidad de comportarse como una resistencia variable ante los cambios de luz incidentes, cuanto mas luz recibe, menos resistivo es, y cuanto menos luz reciba, mayor resistencia presentara.
Es importante que este sensor se coloque de modo tal que pueda recibir de forma directa la luz del bombillo o lampara a utilizar.
FUNCIONAMIENTO
En estado de reposo (En este caso, con la luz del baño apagada) el circuito se mantiene en estado bajo y el ventilador apagado.
El trimmer o preset VR1 es el cual varia el voltaje del divisor resistivo y se debe calibrar para conseguir la activacion en el umbral deseado. R1 evita que circule una excesiva corriente por la LDR en caso de colocar a minimo (casi 0 ohms) al preset.
Por otro lado tenemos a la red conformada por R2 y C1, los cuales determinan el tiempo que la salida permanecera activa luego de que vuelva la penumbra. Sobre estos componentes hablaremos mas adelante.
El voltaje del divisor resistivo se ingresa al pin 2 de CI1 cuando este valor supere el 1/3 del voltaje de alimentacion (Trabajando a 12v serian 4V), que se superara cuando se encienda la luz, esto producira un estado nivel Alto (o 12V) a su salida en el pin 3, la cual excitara la bobina del rele, que encendera el ventilador extractor.
El diodo D1 en paralelo con la bobina del rele es para absorber las corrientes inversas que pudiese producir dicha bobina, con el fin de que no dañe nuestro 555.
El circuito quedara encendido por un tiempo indefinido, siempre y cuando la luz se encuentre encendida. Al momento de apagar la luz, esto es detectado por nuestro sensor, el cual eleva su resistencia, modificando el valor del divisor resistivo.
Diagrama Interno del 555
En este instante el capacitor C1 comenzara a cargarse a traves de la resistencia R2, esta creciente tension presente en los pines 6 y 7 de CI1 hace que, al superar la carga del capacitor los 2/3 del Vcc (8V si trabajamos a 12v), volvera a estado bajo su pin 3, desactivando el rele y, por consiguiente, nuestro ventilador. El tiempo que tarde en cargarse el capacitor sera el tiempo que la salida permanecera activa luego de retirado el estimulo (la luz).
El circuito se haya en su estado de reposo inicial, listo para volver a funcionar al momento de volver a encender la luz del ambiente.
He colocado un regulador 7812 para alimentar el circuito de control, para que las variaciones de tension no alteren su funcionamiento.
La alimentacion del circuito puede ser entre 12 y 15VDC para conectar directamente alli nuestro ventilador (en mi caso extraido de una fuente de PC), esto lo hago para no exigir el regulador, ya que no voi a ponerle disipador.
En mi caso, como voy a alimentar el circuito con un transformador de 220V/12v 4W sera necesario un puente de diodos y un capacitor de filtrado para convertir la corriente alterna en corriente continua.
Si ustedes usaran una fuente de corriente continua simplemente omitan el puente y el condensador y, respetando la polaridad del capacitor, conectar el positivo y la masa del circuito.
TEMPORIZADOR
Recuerdad la red de R2 y C1? Bueno, basicamente variando el valor de estos dos componentes vamos a poder tener un tiempo de retardo a la salida adecuable al valor que nosotros necesitemos.
Como saber que valores utilizar..? Veamos...
Para empezar, la formula que debemos utilizar es la siguiente:
T= 1,1xRxC Donde
T: Tiempo que se mantendra activa la salida
1,1: Constante
R: Resistencia
c: Capacidad [Faradios]
Hay que notar que, asi como el Faradio no se suele utilizar (ya que son submultiplos de este como el Micro y el nano los que solemos emplear) tampoco lo es el Ohm (del cual usamos multiplos como el Kilo y el Mega)
por lo tanto debemos observar que:
1 MegaOhm = 1M = 10E-6 Ohms
1 microFaradio = 1uF = 10E6 Faradios
Por lo tanto si vemos el ejemplo, la manera correcta de introducir dichos valores seria:
T= 1,1.(0,68E-6).(100E6) Con lo cual los exponentes se cancelarian y nos quedaria
T= 1,1.0,68.100 = 74,8seg
De aca podemos deducir que si introducimos el valor de la resistencia expresado en Mega-ohms y el de la capacidad en micro-Faradios no vamos a tener que preocuparnos por agragar los exponentes a la formula.
Pero... Para un valor de tiempo X que valores de C y R debo utilizar..?
Vamos a probarlo con un ejemplo.
Supongamos que queremos mantener nuestra salida activa durante 5 minutos para encender una calefaccion. Lo primero sera convertir nuestro tiempo a segundos.
5 minutos x 60 = 300 segundos
Teniendo nuestro tiempo, solo resta asignarle un valor comercial a R o C, el cual vamos a elegir dentro de unos valores limites dentro de los cuales el circuito se comporta de manera estable.
R MAX= 3M3
R MIN = 1K
C MIN = 500pF
asi pues asignamos por ejemplo un valor de 220uF a C1, y nos quedaria deducir el valor de nuestra resistencia.
De la formula deducimos que
R=T/(1,1xC) Reemplazando:
R= 300seg/(1,1x220uF)
R= 1,23M Ohms
Con este valor de resistencia obtendriamos aproximadamente esos cinco minutos de retardo.
Hay que aclarar que debemos contemplar la tolerancia propio de los componentes, por lo que no deben desanimarse si los calculos no coinciden a la perfeccion con la practica, ya que los capacitores pueden diferir hasta +/- 30% de su valor, y los resisteres minimamente un +/- 5 o 10%.
Asique deben hacer pruebas para elegir los valores que mejor de adecuen a sus necesidades.
COMPONENTES
Vista General de los Componentes
PRUEBA EN PROTOBOARD
Con los valores que use consegui en retardo de 1:03 minutos, bastante aproximado a lo que habiamos calculado.
Y hasta aqui esta primera mitad. En el siguiente post veremos como montar el circuito preimpreso y colocarlo en su gabinete para su puesta en marcha, espero que les haya gustado.
Por ultimo les dejo ,como siempre, el video de mi canal de youtube KrissElectronics.
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