Secuenciador programable de luces
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Secuenciador programable de luces. Dispositivo electrónico capaz de encender en secuencia una cantidad dada de elementos eléctricos. Estos dispositivos pueden ser desde varios LED´s, pasando por bombillos o lámparas, hasta contactores o motores. Este sencillo circuito permite el encendido secuencial de 8 LED´s los cuales se pueden programar a través de la configuración adecuada de un banco de varios switch de tipo DIP.
Sumario
Módulos operativos del circuito y especificaciones técnicas
Entre los módulos que conforman el circuito que se visualiza en el diagrama esquemático, con el cual se implementa el secuenciador programable de luces, se observa en la parte superior la fuente de potencia, la que se compone esencialmente de un transformador con tap central y dos Diodos para la rectificación de onda completa. Al rectificador le sigue un condensador de filtro y finalmente un circuito regulador de voltaje de 5V.
En cuanto al secuenciador propiamente, éste se compone de dos módulos básicos: un circuito generador de pulsos de reloj formado por dos inversores NAND y cuya frecuencia de oscilación es variable por medio del potenciómetro P1; y el circuito integrado 74LS198, que es un registro de desplazamiento bi-direccional de 8 bits.
Esquema eléctrico y principio de funcionamiento del circuito
El IC 74LS198, perteneciente a la familia de circuitos digitales TTL, aunque también existen equivalentes CMOS y de otras tecnologías; opera en esta aplicación en dos de sus posibles modos. Inicialmente, mediante el dip switch de 8 bits (banco integrado DIP1 de 8 switch miniatura) se programa el patrón de encendido de los LED´s dentro de la secuencia.
En efecto, lo que se consigue con esto es cargar una palabra de 8 bits en el regitro de desplazamiento, la cual será desplazada, en el segundo modo de operación, un bit hacia la derecha con cada pulso de reloj que llegue al registro. El primer modo requiere que la entrada S1 se lleve a "1" lógico y el segundo modo que esta misma entrada se lleve a "0" lógico.
De ahí que, aquellos LED´s para los cuales las salidas Q del integrado sean cero en un momento dado, enciendan, y por el contrario, aquellos para los cuales el nivel lógico a la salida del registro sea alto se apaguen.
Por tanto, a medida que se vaya desplazando la palabra precargada en el registro el estado de las salidas irá cambiando y a su vez el encendido de los LED´s.
Acoplamiento de una interfaz de potencia
En el diagrama eléctrico es posible disponer de los conectores identificados como J1 y J2 por medio de los cuales se pueden acoplar las salidas del registro de desplazamiento hasta un módulo de potencia, lo que permite controlar cargas mayores; tales como, bombillos o contactores magnéticos para motores inclusive. Utilizando dicha interfaz de potencia se puede experimentar con la ubicación de las luminarias que se vayan a controlar, en caso que se empleen lámparas, con lo cual los efectos obtenidos serán mucho más variados.
Para operar el secuenciador, se debe colocar primero el interruptor S2 en posición de "Programa" e introducir por medio de los microswitch el patrón de la secuencia. Para dar inicio a la secuencia, se cambia S2 a la posición de "Corre".
Características del registro de desplazamiento
El 74198 es un registro bi-direccional que ha sido construido con la finalidad de contener virtualmente todas las características que un diseñador de circuitos lógicos pueda desear en un registro de desplazamiento. Entre estas se incluyen entradas paralelas, salidas paralelas, entradas para desplazamiento hacia la izquierda o hacia la derecha, entradas para el control del modo de operación y una entrada para el borrado general.
Este registro puede operar en cuatro modos diferentes:
- Carga paralela
- Desplazamiento a la derecha (desde QA hasta QH)
- Desplazamiento hacia la izquierda (desde QH hasta QA)
- Reloj inhibido (no opera nada)
La carga de un dato en paralelo se realiza aplicando los 8 bits de entrada y llevando a nivel alto las entradas de control de modo, S0 y S1. De este modo se carga el dato en los Flip-Flops internos y se transfiere a la salida después del primer borde de subida del reloj. El desplazamiento a la derecha se consigue con el flanco de subida de los pulsos del reloj miesntras S0 sea alto y S1 sea bajo. En este modo de operación los datos en serie se introducen por la entrada shift right data input (entrada para desplazamiento a la derecha).
Listado de componentes
| Cantidad |
Referencia |
Descripción |
|---|---|---|
| 1 |
T1 |
Transformador de 200 mA, prim. 115-220V / sec. 9-0-9 V |
| 1 |
RG1 |
Regulador fijo de voltaje LM7805 |
| 1 |
IC1 |
CD4011 |
| 1 |
IC2 |
74LS198 |
| 2 |
D1, D2 |
1N4004 |
| 1 |
C1 |
2200 µF/25V |
| 2 |
C2, C3 |
1 µF |
| 2 |
C4, C5 |
0,1 µF |
| 1 |
R1 |
1 MΩ -1/4W |
| 1 |
R2 |
27 KΩ -1/4W |
| 1 |
R3 |
100 Ω -1/4W |
| 8 |
R4-R11 |
680 Ω -1/4W |
| 1 |
R12 |
10 KΩ -1/4W |
| 1 |
P1 |
Potenciómetro 100 KΩ |
| 8 |
D3-D10 |
LED - AL308 (rojo) |
| 1 |
J1 |
Conector en línea de 2 pines |
| 1 |
J2 |
Conector en línea de 8 pines |
| 2 |
S1, S2 |
Interruptores SPDT |
| 1 |
DIP1 |
Microswitch de 8 elementos |
| 4 |
- |
Tornillos de 1/8´´ con tuercas |
Fuentes
- Baena Oliva, Carmen. [et al]. Problemas de circuitos y sistemas digitales. Departamento de Tecnología Electrónica. Universidad de Sevilla. Editorial McGraw-Hill. España, 1997 ISBN 84-481-096-1
- Bignell, James W. y Robert L. Donovan. Electrónica Digital. CECSA (Compañía Editorial Continental S.A.) México, 1997 ISBN 968-26-1307-8
- Millman, Jacob y Arvin Gravel. Microelectrónica. Sexta Edición. Editorial Hispano América. Hispano Europea, S. A. Barcelona, España, 1995. ISBN 84-255-0885-1
- Revista Científico-Técnica Popular de la Juventud Cubana No. 294./ Publicación bimestral de la Casa Editora Abril, Mayo-Junio 2000. ISSN 0449-4555
- Revista Electrónica Digital Moderna. CEKIT. Compañía Editorial Tecnológica / Fascículo # 4. Colombia, 1999 ISBN 987-9301-25-0
