USO DE LEDS EN EL SISTEMA PICAXE

En la edición anterior explicamos cómo construir una mascota virtual mediante el empleo de microcontroladores PICAXE, en dicho artículo mencionamos que es posible "verificar" el funcionamiento de los diferentes componentes mediante la programación de rutinas muy sencillas. En esta nota veremos cómo se realizan estas rutinas y de qué manera podemos tener "probadores de componentes" de uso muy sencillo.

USO DE LEDS EN EL SISTEMA PICAXE

Para que un microcontrolador desarrolle una tarea mediante la ejecución del programa que tiene grabado en su memoria, es preciso que el mismo esté alimentado y posea componentes externos que permitan su funcionamiento. Normalmente se emplean resistencias, diodos emisores de luz, capacitores, buzzers piezoeléctricos (zumbadores), interruptores, etc.

El objetivo de esta nota es que Ud. utilice al microcontrolador como un elemento multipropósito y le saque “el mayor jugo posible”.

Antes de explicar cómo se puede realizar la prueba de los componentes que trabajan con el microcontrolador, daremos algunas consideraciones generales sobre las fuentes de energía que usaremos para alimentar a nuestro circuito.

 
BATERIAS
¿Qué es una batería?
Una batería es una fuente de energía eléctrica (es una fuente de potencia portátil). Las baterías están constituidas por elementos químicos que almacenan energía. Al conectarlas a un circuito, esta energía química se convierte en energía eléctrica que puede luego alimentar al circuito.

¿Qué tamaño de batería se utilizan en electrónica?
Las baterías vienen en todo clase de tipos y tamaños. La mayoría de las baterías consisten en un grupo de pilas, en donde cada pila provee cerca de 1.5V (figura 1). Por lo tanto 4 pilas crean una batería de 6V y 3 pilas una de 4.5V.

Como regla general, mientras más grande es la batería, más tiempo durará (ya que contiene más químicos y por lo tanto será capaz de convertir más energía). Una batería de mayor voltaje no dura más que una batería de menor voltaje. Por lo tanto, una batería de 6V formada por 4 pilas AA dura mucho más que una batería PP3 de 9V (batería de 9V común), ya que por ser físicamente más grande contiene una mayor cantidad total de energía química. Por lo tanto, aquellos equipos que requieren mucha potencia para operar (por ejemplo un reproductor portátil de CDs, el cual tiene un motor y un láser para leer los CDs) siempre utilizarán pilas AA y no baterías PP3.

Los microcontroladores PICAXE generalmente requieren entre 3 a 6V para operar, y por lo tanto es mejor utilizar una batería formada por tres a cuatro pilas AA. Nunca utilice una batería PP3 de 9V ya que la alimentación de 9V puede dañar el microcontrolador.

¿Qué tipo de batería debo utilizar?
Los distintos tipos de baterías contienen diferentes químicos. Las baterías de carbón-zinc son las más baratas, y son adecuadas para utilizarse en muchos circuitos de microcontroladores. Las baterías alcalinas son más costosas, pero tienen una vida mucho más larga y se las debe emplear cuando se necesita alimentar dispositivos que requieren mucha corriente tales como motores. Las baterías de litio son mucho más costosas pero tienen una larga vida, y por lo tanto se utilizan comúnmente en circuitos de computadoras, videocaseteras, etc. Otro tipo de baterías son las baterías recargables, las cuales pueden recargarse cuando se agotan. Estas están hechas, usualmente, de níquel y cadmio (Ni-cad) ó de hidróxido de metal cadmio (NiMH).

Atención:
Nunca haga corto-circuito en los terminales de una pila o una batería. Las baterías alcalinas y las recargables pueden suministrar corrientes muy grandes, y pueden calentarse tanto que pueden llegar a “explotar” o derretir la carcasa. Siempre asegúrese de conectar la batería en el sentido correcto (rojo positivo (V+) y negro negativo (0V ó tierra)). Si las baterías se conectan al revés el microcontrolador corre peligro de calentarse y dañarse.

Los paquetes de baterías se conectan a menudo, al circuito integrado mediante cables con conectores adecuados. Asegúrese siempre que los cables rojo y negro estén conectados en la dirección correcta. También es de mucha utilidad pasar los cables de la batería a través de los agujeros del tablero antes de soldarlos en su lugar (esto proveerá una unión mucho más fuerte la cual será mucho menos propensa a soltarse).

Nunca use una batería PP3 de 9V para alimentar directamente a un microcontrolador, ya que el mismo sólo trabaja con voltajes entre 3 y 6V.

Algunos soportes de baterías pequeñas requieren la soldadura de cables a contactos metálicos en la caja. En este caso debe ser muy cuidadoso de no sobrecalentar los contactos metálicos. Si los contactos se calientan mucho, derretirán el plástico que los rodea y por lo tanto se caerán. Una buena manera de prevenir esto, es pedirle a un amigo que sostenga los contactos metálicos con una pinza pequeña. Las pinzas actuarán como un disipador de calor y ayudarán a evitar que el plástico se derrita.

 
DIODO EMISOR DE LUZ
¿Qué es un LED?
Un Diodo Emisor de Luz (LED) es un componente electrónico que emite luz cuando la corriente pasa a través de él. Un LED es un tipo de diodo especial. Un diodo es un componente que sólo permite el flujo de corriente en una dirección. Por lo tanto al utilizar un diodo, el mismo debe estar conectado en la dirección correcta. La pata positiva (ánodo) de un LED es más larga que la pata negativa (mostrada por una barra en el símbolo). La pata negativa también posee un extremo plano en la cubierta plástica del LED. En la figura 2 se puede observar el aspecto y el símbolo de un led.

¿Para qué se utilizan los LEDs?
Los LEDs se utilizan principalmente como luces indicadoras. Los LEDs rojos y verdes se utilizan comúnmente, en artefactos electrónicos tales como televisores para mostrar si el televisor está encendido o si esta en el modo stand-by (en espera). Los LEDs están disponibles en una variedad de colores diferentes, incluyendo rojo, amarillo, verde y azul. Existen también LEDs ultra-brillantes, los cuales se utilizan en luces de seguridad tales como las luces intermitentes utilizadas en bicicletas. Los LEDs infrarrojos producen una luz infrarroja que no es visible al ojo humano, pero que puede utilizarse en dispositivos tales como mandos a distancia de equipo de video.

¿Cómo se usan los LEDs?
Los LEDs sólo necesitan una pequeña cantidad de corriente para operar, esto los hace mucho más eficientes que las lamparitas eléctricas (esto significa, por ejemplo, que si se tuviera una alimentación por baterías un LED alumbraría por mucho más tiempo que una bombilla eléctrica). Si se pasa demasiada corriente por un LED el mismo se puede dañar, es por esto que los LEDs normalmente se utilizan junto con una resistencia en serie, para protegerlos de corrientes excesivas.

El valor de la resistencia requerida depende del voltaje de la batería utilizada. Para una batería de 4.5V se puede utilizar una resistencia de 330 ohm (figura 3), y para una batería de 3V lo apropiado es una resistencia de 120 ohm.

¿Cómo se conecta un LED a un microcontrolador?
Debido a que el LED sólo requiere una pequeña cantidad de corriente para operar, el mismo se puede conectar directamente entre un pin de salida del microcontrolador y 0V (sin olvidar incluir la resistencia en serie para protección).

¿Cómo se prueba el LED con el microcontrolador?
Después de conectar el LED, el mismo puede probarse utilizando un simple programa tal como el siguiente:

Main:
High 0
Wait 1
Low 0
Wait 1
Goto main

Este programa debe encender y apagar el LED (conectado al pin de salida 0) una vez por segundo. Si el LED no funciona verifique:

  1. que el LED esté conectado en el sentido correcto.
  2. que se esté utilizando la resistencia correcta.
  3. que se esté utilizando el número de pin correcto dentro del programa.
  4. que todos los componentes estén bien soldados.

Para la prueba, se puede emplear el circuito de la mascota explicado en la edición anterior y que reproducimos en la figura 4.

El programa de la tabla 1 enciende y apaga 15 veces al LED conectado al pin de salida 0 utilizando una técnica de programación BASIC llamada “bucle for...next” (esta técnica no puede utilizarse con organigramas). El número de veces que el código debe repetirse, se almacena en la memoria del chip PICAXE utilizando una “variable” llamada b1 (el PICAXE tiene 14 variables nombradas de b0 a b13). Una variable es un “registro de almacenamiento de números” dentro del microcontrolador que el mismo puede utilizar para almacenar números a medida que el programa se ejecuta.

Le aconsejamos que lea el artículo de la edición anterior, que baje de Internet el programa para trabajar con PICAXE y realice sus propios “ejemplos”. Si no tiene la edición anterior y los programas para trabajar con los microcontroladores PICAXE, puede bajarlos sin cargo de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: “picaxe212”.

En la próxima edición veremos cómo se emplean otros componentes con el sistema de microcontroladores

 
Por el Ing. Horacio D. Vallejo
Sobre un trabajo de Revolution Education
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
TABLA 1
 
 
 
 
PROMOCIONES
 
 
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