Interruptor de corriente activado por sonido

Introducción

En este proyecto. Vamos a construir un dispositivo que
nos ayuda a realizar algunas tareas de una manera más
sencilla y divertida. Se trata de un interruptor activado por
sonido. El cual permite conectar o desconectar a distancia
equipos de baja potencia como lámparas, motoras,
televisores, radios, equipos de sonido. Mediante ruidos
producidos por palmas, voces, golpes, chasquidos y otras fuentes
sonoras.

Las cargas a manejar deben trabajar con 220 VAC. Y no
deben exceder a 500W.

El circuito de control opera con una fuente de
alimentación regulable. La etapa de potencia esta
internamente conectada a la línea de alimentación
de corriente alterna. El usuario solamente tiene que enchufar la
carga al sistema proporcionar las protecciones adecuadas y
aplaudir o producir un sonido en las vecindades del interruptor
para activar o desactivar la carga, el dispositivo es muy
práctico para encender las luces o la radio en la
oscuridad y si no se posee un control remoto, prender o pagar la
televisión desde su cama o su silla puede ser de gran
ayuda para personas incapacitadas.

Marco
Teórico

• I. Parte Teórica o
  Análisis de Componentes

Los componentes presentes en este
pequeño circuito son:

• Resistencia
  Eléctrica

Elemento pasivo cuya función en un
circuito electronico es la de elemento auxiliar de un componente
activo para limitar el consumo de corriente y lograr los valores
de tensión de polarización deseados.

Las resistencias las podemos clasificar en
dos grandes grupos: fijas y variables.

• Las resistencias fijas presentes en
  este proyecto son:

Estas cinco resistencias han de cumplir
unas determinadas caracteristicas como son:

• Valor Nominal y Tolerancia: Es
  el valor real que han de mantenerse dentro de unos
  márgenes de tolerancia.

• Potencia Maxíma de
  disipación: Valor que no se debe sobrepasar ya que
  se destruiria el elemento.

• Estabilidad: La resistencia debe
  mantenerse estable con el transcurso del tiempo.

El valor de la resistencia ya la tolerancia
viene expresado mediante unas bandas de colores dibujadas sobre
el exterior de la resistencia.

Simbolo de una resistencia
fija

• II. 

• Las resistencias variables o potenciometros han de
  cumplir las mismas caracteristcas que las resistencias fijas
  más una especifica de ellas que es la ley de
  variación del valor ohmico, que puede ser lineal,
  logaritmico o antilogaritmico. Los potenciometros tienen tres
  terminales dos fijos y uno móvil denominado cursor,
  que es accionado por medio de un eje. En el proyecto las
  resistencias variables tienen un valor de:

Simbolo de una resistencia
variable

• Condensadores

Se utilizan en circuitos electrónicos para
diversas funciones como pueden ser acoplamientos de etapas,
circuitos temporizadores, etc. Existen muchos tipos de
condensadores en el mercado que se pueden clasificar por dos
variables: forma y dielectrico.

Tambien podemos clasificarlo en cilindros, constituidos
pro dos laminas muy finas de aluminio separadas por un
dielectrico maleable como el poliester arrollados de manera que
se consiguen condensadores de capacidad alta en un espacio
reducido, no presentando polaridad y soportando tensiones
elevadas (presentes en el circuito como son los condensadores de
Los condensadores
electroliticos se caracterizan por un dielectrico formado por una
capa delgada de oxido de aluminio depositada sobre un de las
armaduras, que son de aluminio. La capa de oxido se produce por
un proceso electrolitico cuando se aplica la tension a las
armaduras. Su funcion fundamental es una alta capacidad a bajo
volumen y tienen polaridad fija.

Para los condensadores menores a la unidad de medida es el (pico faradio) y se expresa
con una cifra de 3 numeros. Los dos primeros numeros expresan su
significado por si mismos, pero el tercero expresa el valor
multiplicador de los dos primeros.

Simbolo de un
condensador

• Circuito integrado

Un circuito integrado (CI), también conocido como
chip o microchip, es una pastilla pequeña de material
semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de
área, sobre la que se fabrican circuitos
electrónicos generalmente mediante fotolitografía y
que está protegida dentro de un encapsulado de
plástico o cerámica. El encapsulado posee
conductores metálicos apropiados para hacer
conexión entre la pastilla y un circuito
impreso.

• Los circuitos integrados usados en el proyecto son
  LM358 y CD4013

• LED

Los LEDS son diodos emisores de luz visibles utilizados
tento en aplicaciones domesticas como para aplicaciones
industriales como indicadores de piloto, dispositivos de
presentación numéricas entre otros, debido a su
precio peso moderado y volumen reducido. Sus siglas proviene del
ingles ( Light Emitting Diode).

Los LEDS pueden proporcionar luz en color azul, verde y
rojo. El material de un LED esta compuesto principalmente por una
combinacion simiconductora. El GaP se utiliza en los LED emisores
de luz roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz toja,
amarilla o anaranjada y el GaAlAs para los LEDS de luz roja. Para
los emisores azules se han estado usando materiales com SiC, GaN,
ZnSe y ZnS.

El fenomeno de emision de luz de los LEDS está
basado en la teoria de bandas, por lo cual, una tensión
externa aplicada a una union p-n polarizada directamente excita
los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda
de energía que separa las dos regiones. Si la
energía es suficiente los electrones son capaces de
atravesar la banda de energía que separa las dos regiones.
Si la energía es suficiente los electrones escapan del
material en forma de fotones. Cada material semiconductor tiene
unas determinadas caracteristicas que y pro tanto una longitud de
onda de la luz emitida.

Longitud de Onda de
Algunos

Compuestos de Galio

A diferencia de las lámparas de incandescencia
cuyo funcionamiento es por una determinada tensión, los
LEDS funcionan por la corriente que los atraviesa. Su
conexión a una fuente de tensión constante debe de
estar protegida por una resistencia limitadora.

• Transistor

Esta formado por tres capas de material
semiconductor extrínseco, que forman dos uniones PN
resultando dos uniones posibles NPN y PNP.

El material semiconductor más
empleado para su fabricación es el silicio, ya que es
más estable térmicamente que el
germanio.

Sea cual sea el tipo, las partes del
transistor reciben los siguientes nombres:

• Emisor, situado en un extremo, es el
  encargado de emitir portadores.

• Base, situada en el centro, es el
  encargado de controlar el paso de portadores de emisor al
  colector.

• Colector, situado en el otro extremo,
  es el encargado de recoger las cargas del emisor.

Tipos de Transistores NPN y PNP y
Símbolo de Transistores NPN y PNP.

Parte
Práctica o Descripción de
Funciones

Este circuito que hemos denominado interruptor por
sonido estará alimentado por una tension de 9 voltios y
tendra la función de encender y apagar la luz del
baño, evitando el contacto de las manos con el el
interruptor de las luz, para asi poder evitar futuros accidentes
al tratar de prender y apagar la luz con la manos
mojadas.

El paso de estado a otro (de encendido a apagado) se
produce por un fuerte ruido producido en este caso por un
aplauso, asi sera posible poner en marcha las funciones a
distancia ya que el aplauso es recogido por una sensible
cápsula de micro.

Para aumentar la intensidad del ruido se monta un
slip-flop (CD 4013) en el que el umbral se regulara por un
potenciometro. Cuando se sobre pasa el umbral, el slip-flop
conmuta el otro estado.

Diagrama del Circuito a
Montar

• II. Modelo de la
  maqueta

Autor:

Márquez Laura
René

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
ELÉCTRICA

Curso : Dispositivos y Componentes
Eléctricos

Profesor: Ing. Moscoso Sánchez Jorge
Elías