SIMULACION PASO A PASO DE UN INTERRUPTOR CON RETARDO
PARTE 1

Hace más de un año comenzamos a publicar artículos sobre simulación electrónica de circuitos prácticos utilizando el programa Livewire, incluso publicamos un libro sobre el tema: "Simulación de Circuitos & Diseño de Circuitos Impresos" para lo cual se destaca el empleo del programa generador de circuitos impresos: "PCB WIZARD 3". En esta nota comenzamos a describir cómo se realiza la simulación paso a paso de un interruptor con retardo empleando el circuito integrado temporizador CA555, destacando que también indicaremos cómo se obtiene el circuito impreso. Si Ud. no desea esperar hasta el mes próximo para la continuación de este artículo, puede bajar la nota completa de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, para lo cual deberá colocar la clave: "simuint"

INTRODUCCION

Vamos a describir paso a paso cómo se construye el circuito de un interruptor con retardo, cómo se realiza una simulación electrónica con el Livewire y de qué manera se debe proceder para construir el circuito impreso de dicho interruptor. Los pasos que daremos a continuación podrán ser utilizados para la construcción de todos los proyectos que se publican en este libro.

 
EL CIRCUITO: SU FUNCIONAMIENTO
En la figura 1 tenemos una versión interesante de un interruptor con retardo o una “alarma temporizada” que puede usar los tipos más diversos de sensores. Una vez activada mantiene disparado un circuito de alarma por un tiempo ajustado con el potenciómetro VR1. Este tiempo puede variar entre algunos segundos hasta cerca de 10 minutos, lo que depende del valor de C2 que como máximo puede tener 470µF y de P1 que como máximo puede tener 500k?. La fórmula que permite calcular el tiempo de retardo del circuito es:

T = 1,1 x (VR1 + R2) x C2

El aparato es alimentado por 4 pilas medianas o grandes y en condición de espera su consumo de energía es muy bajo.

Un toque en el interruptor de presión (NA) disparará la alarma por un tiempo que depende del ajuste de P1.

Para S1 podemos usar un interruptor acoplado a puertas o ventanas, un reed-switch o interruptor de lengüeta, en este caso activado por la aproximación del imán y no por su retirada o hasta un sensor de péndulo.

La alarma admite también la conexión de sensores en paralelo, cada uno de los cuales puede activar la alarma de modo independiente.

 
ARMADO DEL CIRCUITO EN EL LIVEWIRE
Vamos a comenzar nuestro proyecto abriendo el programa, en este caso el Livewire, para ello hacemos doble click en el ícono correspondiente al programa o lo “traemos” desde el menú principal como se muestra en la figura 2.

Una vez que abrió el programa, deberá comenzar a trabajar con el proyecto, comenzando a colocar los elementos del circuito sobre la hoja de trabajo, para lo cual tendrá que hacer un “click” en la galería de componentes, tal como se muestra en la figura 3. Tenga en cuenta que deberá estar seleccionada la herramienta apropiada, como se muestra en el círculo destacado de la figura 3.

Luego aparecerá un recuadro con los materiales que necesitaremos para armar nuestro prototipo (galería). Comienza la lista con la sección fuentes (Power supplies), elegimos lo que necesitamos, para lo cual debemos hacer un click en la fuente y arrastrarla hacia fuera del recuadro donde se encontraba (la galería), y soltarlo en el escritorio de trabajo, tal como muestra la figura 4.

Haciendo doble click en la fuente que está en la hoja de trabajo, aparecerá un recuadro para ponerle la tensión necesaria (figura 5), en el caso de nuestro proyecto es de 6V.

De la misma manera que “arrastramos” la fuente hacia la hoja de trabajo, sacamos cada una de las resistencias, pero ahora, desde la galería de Componentes Pasivos (Pasive Components), figura 6.

Aquí también, haciendo doble clic sobre cada resistencia (como sucede con todos los componentes) tenemos la opción para determinar el valor de la resistencia, como se observa en la figura 7.

Pegamos de la misma forma un potenciómetro en nuestra hoja de trabajo y colocamos su valor haciendo doble click sobre el componente para que aparezca el cuadro de propiedades.

Hecho esto, de la misma galería, seleccionamos los capacitores, los arrastramos hasta la hoja de trabajo, hacemos doble clic sobre cada uno y en la caja de diálogo le indicamos el valor (figuras 8 y 9).

Para colocar el diodo sobre el tablero (hoja de trabajo) debemos cambiar de galería, seleccionamos la correspondiente a Semiconductores Discretos (Discrete Semiconductors), figura 10, y arrastramos un diodo tal como explicamos para otros elementos. Para indicar qué tipo de diodo usaremos, debemos hacer un click con el botón derecho del mouse sobre el componente, la figura 11 muestra el listado que se despliega para que podamos seleccionar el valor correcto.

De la galería “Componentes de Salida” (Output Components) seleccionamos y arrastramos un relé hacia la hoja de trabajo (figura 12).

De la galería “Circuitos Integrados” (Integrated Circuits) o “Cis Analógicos-/Mexcladores” (ICs Analogue/ Mixed), según la versión de programa que Ud. posea, elija el temporizador 555 y arrástrelo hasta el escritorio (hoja de trabajo), figura 13.

Colocamos también la llave de encendido, arrastrándola desde la galería “Componentes de Entrada” (Input Components) y un pulsador que llamamos SW1.

De esta manera, tenemos todos los componentes del circuito y ahora debemos interconectarlos. No hay un método preestablecido para interconectar componentes, la práctica le dirá cuál es lo mejor. En lo personal, prefiero colocar los componentes sobre la hoja de trabajo, ubicarlos en una forma más o menos ordenada y luego proceder a conectarlos. Luego, si es preciso insertar algún componente adicional lo hago de la forma acostumbrada, retirándolo desde la galería y si sobra el componente simplemente lo elimino haciéndole un clic sobre él para seleccionarlo y luego apretando la tecla “delete”. Si algún componente no se encuentra en la posición que creemos adecuada, podemos rotarlo. Para eso debemos seleccionar el componente y cliquear en la barra de herramientas como muestra la flecha en la figura 14.

Para construir el circuito de la figura 1, debemos rotar también el capacitor C1 y así tenemos todos los componentes. Lo que nos falta es unirlos para formar nuestro diagrama circuital. Para unirlos, de la barra de menú nos aseguramos que estamos utilizando la herramienta adecuada (si no ha hecho nada, seguramente está utilizando esta herramienta pues es la que empleamos para arrastrar los componentes a la hoja de trabajo).

Comenzaremos interconectando la batería, para ello, mueva el mouse hasta el pin superior de la batería (posición (a) de la figura 15). Cuando coloca el Mouse sobre el pin aparecerá un recuadro que lo identifica; presione el mouse y muévalo hasta el componente donde quiere hacer la unión, tal como se muestra en (c) de la figura 15.

Note que hemos hecho una curva, ésta se realiza automáticamente si es que Ud. mueve el mouse con el botón izquierdo presionado y lo suelta en el lugar donde quiere hacer la curva y luego lo vuelve a apretar. En este caso unimos primero la batería con el interruptor SW2.

Al principio es posible que cometa errores, si esto sucede no se desespere, siempre tiene la oportunidad de “volver un paso atrás” haciendo click sobre la flecha correspondiente desde la barra de menú (figura 16).

Continuando con el armado del circuito, una las patas V+ y RS con el otro extremo de SW2, luego una la parte superior del potenciómetro VR1 con la unión existente entre las dos patas del 555 y el interruptor SW2. Para ello dirija el Mouse sobre el pin superior de VR1, haga click con el botón izquierdo y muévalo en la dirección de la conexión ya hecha, tal como muestra la figura 17.

Tenga en cuenta que para unir dos pistas, simplemente debe\ deslizar el Mouse sobre una pista existente y soltar el botón izquierdo. Cuando haga esto se agrega la conexión en el punto de unión. Recuerde que si se equivoca puede apretar la opción “deshacer” desde la barra de menú. De la misma manera puede unir todos los componentes del circuito hasta obtener la configuración final (figura 18).

Para saber cuáles son las terminales del circuito integrado (número de pata) debe apoyar el mouse sobre cada terminal para que aparezca un cartelito que le indique el número de pata y la función que cumple (figura 19).

¡Ya hemos armado el circuito! en la próxima edición veremos cómo se simula su funcionamiento. Recuerde que si no quiere esperar, puede bajar el archivo completo de la web.

 
 
Autor: Ing. Horacio D. Vallejo
E-Mail: hvquark@ar.inter.net
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
FIGURA 5
 
FIGURA 6
 
FIGURA 7 - 8
 
FIGURA 9
 
FIGURA 10
 
FIGURA 11
 
FIGURA 12
 
FIGURA 13 - 14
 
FIGURA 15
 
FIGURA 16
 
FIGURA 17 - 18