jueves, 28 de marzo de 2013

Maqueta "Lagunas de Ruidera"


VISTA GENERAL

PROCESO CONSTRUCTIVO.
Para comenzar nuestro trabajo, partimos de un plano topográfico a escala 1:50.000, el cual será dividido en 12 porciones que irán trabajado los alumnos por grupos separados y que finalmente se unirán para conformar el conjunto definitivo.










PLACA DE CIRCUITO IMPRESO.
Los diodos LED se emplean como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación. Los LED actuales emiten luz de alto brillo en el espectroinfrarrojovisible ultravioleta. Cuando necesitamos instalar diodos LED puede que nos surjan diversas dudas a la hora de su conexión. Primero debemos saber cual es ánodo y cuál es su cátodo.
Como se observa en la imagen la patilla corta es el negativo y la larga el positivo, para el caso en que las patillas estén cortadas utilizaremos la muesca para distinguir el negativo.
En cuanto al voltaje y la intensidad de los diodos led varia principalmente en función de su color, para los led que utilizaremos en nuestra maqueta de las “Lagunas de Ruidera”, supondremos que funcionan a 2V y consumen 20mA (0,02A).
Para la alimentación eléctrica de la maqueta reciclaremos una fuente de alimentación de un teléfono móvil. En ella podemos observar las siguientes características: Vout: 5,20V;   Iout: 700mA en C.C.

Como podemos comprobar, la tensión suministrada por la fuente de alimentación (5,20V) es superior al la tensión máxima entre ánodo y cátodo del diodo (2V). Por lo tanto será necesaria la construcción de un divisor de tensión en una placa de circuito impreso.
Divisor de tensión.

Datos:
Voltaje de alimentación:             VOut  =  5,20V.
Resistencias en serie:                 R1 =220Ω;            R2 =360Ω;            R3 =360Ω.
Cálculos:
Resistencia equivalente en el circuito serie:
 REq = R1 + R2 + R3 = 220 + 360 +360 = 940Ω.
Intensidad que suministra la batería o intensidad total del circuito:
IBat  =  VBat  /  REq = 5,20 / 940 = 0,0055A.
Caída de tensión o voltaje en cada una de las resistencias montadas en serie:
VR1  =  IBat  ·  R1  = 0,0055 · 220 = 1,21V.
VR2  =  IBat  ·  R2  = 0,0055 · 360 = 1,99V.
VR3  =  IBat  ·  R3  = 0,0055 · 360 = 1,99V.
Una vez realizados los cálculos de las resistencias a montar en el divisor de tención sobre una placa de circuito impreso. Procederemos al montaje del circuito sobre dicha placa. Para dicho montaje serán precisos los siguientes materiales y componentes electrónicos:
·         1Rotulador permanente.
·         50gr de cloruro de Hierro.
·         1 placa de circuito impreso.
·         1 resistencia eléctrica de 220Ω.
·         2 resistencias eléctricas de 360Ω.
·         Una fuente de alimentación reciclada de 5,2V y 700mA en CC.
·         4 bornes de conexión eléctrica.


Para elaborar el circuito impreso se seguirán los siguientes pasos:
1.     Cortar la placa de cobre al tamaño del circuito que deseamos construir. 
2.     Limpiar bien la cara de cobre con un algodón, no tocando la superficie con las manos.
3.     Dibujar las pistas sobre la cara de cobre con un rotulador permanente.
4.     Introducir la placa en una disolución de cloruro de cobre. De esta forma se eliminará el cobre que no esté cubierto por el rotulador.
5.     Limpiar la placa con agua caliente para eliminar los restos.
6.     Taladrar la placa en los nodos.
7.     Insertar los componentes por la cara opuesta al cobre.
8.     Soldar con estaño los terminales de los componentes.
9.     Conectar la placa y comprobar su fincionamiento realizando los ajustes necesarios.






Una vez que hemos conseguido realizar el montaje del divisor de tensión sobre una placa de circuito impreso, procederemos realizando el conexionado de los diferentes diodos LED de forma que se cumplan las siguientes condiciones:
1.     Los monumentos naturales, castillos, ermitas, lagunas y poblaciones se señalizarán con diodos LED de diferentes colores. Por ejemplo: LEDs de color blanco para monumentos naturales, LEDs de color amarillo para ermitas y castillos, LEDs de color rojo para pobleciones.

2.     Exisitrá una botonera con diferentes pulsadores NA, cada uno de los cuales encenderá su diodo LED correspondiente. Por ejemplo, al pulsar sobre el pulsador "Cueva de Montesinos" se encenderá el LED correspondiente, señalizándonos la posición de este monumento natural.

El circuito eléctrico básico de conexión de pulsadores a su correspondiente diodo LED se muestra a continuación. 
     
En el diseño de la botonera hemos empleado diferentes colores para diferenciar los diferentes puntos de interés: lagunas, monumentos, lugares de interés, etc. Además se ha optado por utilizar pulsadores normalmente abiertos como los mostrados en las siguientes imágenes.
     


A continuación mostramos como se han realizado las conexiones en las regletas y las soldaduras con estaño de los dos bornes de cada pulsador.
     



Las imágenes de la parte inferior muestran la conexión de la botonera con las regletas y la soldadura con estaño de los distintos diodos LED.
     

  
    

Las imágenes siguientes muestran la llegada a la zona de colocación de la botonera de los dos cables correspondientes a cada uno de los led que señalizan los lugares de interés de nuestra maqueta y su correspondiente conexión a las regletas.
     



     
Una vez hechas las correspondientes pruebas para comprobar el correcto funcionamiento de los diferentes circuitos eléctricos, solamente nos queda cerrar los laterales, acoplar la botonera a su lugar definitivo y darle un acabado con tinte para madera.



     
Profesor: D. Joaquín Galdón