Interruptor Sonoro

INTERRUPTOR SONORO

Planteamiento del problema

El desarrollo de este interruptor nace de la necesidad de ahorrar energía

eléctrica desde el punto de vista de las luces que se mantienen encendidas debido a que rara vez las personas apagan las luces al abandonar el salón en el que se encontraban, lo cual se traduce en un consumo innecesario de energía, la cual hay que pagar.

Objetivo

En este proyecto usaremos principalmente la energía sonora (“el sonido”). El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. Mediante este principio utilizaremos un receptor junto a un circuito de control para utilizarlo a manera de interruptor con una capacidad de respuesta mucho mayor que un interruptor convencional (mecánico).

Objetivo Específico

•Desarrollar una simulación que permita la descripción del comportamiento del circuito en sus diferentes funcionalidades.

•Clasificar los componentes que puedan ser utilizados en función del circuito activado por sonido.

•obtener una señal de largo alcance para activar el circuito a largas distancias

Justificación

Lo que llamamos SONIDO, es una "perturbación" que se propaga en los medios materiales (gases, líquidos y sólidos) y que nuestro sentido del oído puede percibir. Por tanto, no se propaga en el vacío. El "vacío" es el reino del "silencio". Sin embargo, se puede utilizar como vehículo a través del mismo a las ondas electromagnéticas (de muy distinta naturaleza) y, así conseguir su difusión para esto utilizaremos un micrófono que es un transductor electro acústico. Su funciones la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar.

Delimitación

El proyecto que estamos presentando funciona a base de vibraciones sonora no implica ningún elemento mecánico lo que facilita su manejo ya que se accionara por me dio de ruido palmadas lo que da un mayor ventaja en respuesta a los interruptores mecánicos y mediante un circuito de potencia se podrá controlar dispositivos que utilicen la energía convencional de la central eléctrica pudiendo así poner en funcionamiento lámparas, motores, etc.En si este proyecto tiene contemplado el uso del sonido para convertirlo en una señal eléctrica y accionar varios elementos.

Resumen

Este circuito tiene la cualidad de activar o desactivar algún dispositivo conectado a él, mediante dos aplausos consecutivos. El circuito puede: activar/ desactivar lámparas, calentadores de agua, etc. El funcionamiento se basa en que el circuito detecta una señal de sonido la cual es transmitida a la entrada inversora del amplificador operacional.

El amplificador operacional al recibir la transmisión activa un temporizador 555 que está conectado como multivibrador monoestable.

También se desarrollara una interfaz gráfica la cual simulara las funciones posibles del circuito activado por sonido.

Organización del trabajo

Parte teórica: los distintos miembros del grupo realizarán un análisis de componentes, es decir, un estudio minucioso de cada elemento que forma el circuito y anotarán en un dossier las características principales de cada uno de ellos, símbolo, unidades, etc., que será entregado al finalizar del proyecto, para ello podrán utilizar todos los medios a su alcance como pueden ser libros de apoyo o consulta en paginas Web, etc.

Parte práctica: el grupo de alumnos cotizaran el precio de los componentes necesarios para el montaje del proyecto y con ellos deberán de efectuar el esquema de dicha placa, la placa base y la conexión de todos los elementos.

Teoría utilizada basada en la acústica. El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión.1 En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

Parte teórica o análisis de componentes

Los componentes presentes en este pequeño circuito son:

Resistencia eléctrica: elemento pasivo cuya función en un circuito electrónico 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 R1: 47K (amarillo-purpura-naranja-oro), R2: 470 (amarillo-purpura-marrón-oro), R3: 1k ((marrón-negro-rojo-oro), R5 470 (amarillo-purpura-marrón-oro), R5 4.7K (amarillo-purpura-rojo-oro),

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

Valor nominal y tolerancia: es el valor real que ha de mantenerse dentro de unos márgenes de tolerancia.

Potencia máxima de disipación: valor que no se debe sobrepasar ya que se destruiría el elemento.

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

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

Condensadores: Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q. Se utilizan en circuitos electrónicos para diversas funciones como pueden seracoplamiento de etapas, circuitos temporizadores, etc. Existen muchos tipos de condensadores en elmercado que se pueden clasificar por dos variables: forma y el dieléctrico.También podemos clasificarlos en cilíndricos, constituidos por dos láminas muy finas de aluminioseparadas por un dieléctrico maleable como el poliéster arrollados de manera que se consiguencondensadores de capacidad alta en un espacio reducido, no presentando polaridad y soportandotensiones elevadas (presentes en el circuito como son los dos condensadores de 0.1μF). Los condensadores electrolíticos se caracterizan por un dieléctrico formado por una capa delgada de óxidode aluminio depositada sobre una de las armaduras, que son de aluminio. La capa de óxido se produce por un proceso electrolítico cuando se aplica la tensión a las armaduras. Su función fundamental es una alta capacidad a bajo volumen y tienen polaridad fija.

Funcionamiento

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.

El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:

en donde:

: Capacitancia

: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.

: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que

aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.

En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del material dieléctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cerámicos, mica, poliéster, papel o por una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de la electrólisis.

Símbolos

Para este proyecto utilizaremos condensadores tanto cerámicos como electrolíticos de los siguientes valores C1 Electrolítico de 100µf y cerámicos C2 y C3 de 100nf.

Micrófono.

En 1827,

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