practica no 1
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE ORIZABA
SISTEMAS PROGRAMABLES PRACTICA 1-
PROFESOR:
RAFAEL HERRERA GARCIA
PALESTINO HERNANDEZ ADRIEL EDUARDO FLORES TORRES CARLOMAGNO RAUL
Dispositivos Programables Unidad I
MC Rafael Herrera García
Práctica No. 1
Nombre: Uso de sensores ópticos
Introducción:
Los sensores ópticos basan su función en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o
reflejado por el objeto a detectar. Tienen muchas aplicaciones en el sector industrial y son
ampliamente utilizados.
Los sensores ópticos reflexivos están conformados por un transmisor y un receptor que se
colocan en el mismo sitio y enfrente a ellos se coloca una superficie reflexiva, el haz de luz emitida
por el transmisor choca contra la superficie reflexiva, lo cual hace que el haz se refleje en el receptor
y este lo registra.
En esta práctica se probara el funcionamiento de un sensor óptico reflexivo y se realizaran
algunos ajustes para que se pueda probar en las dos formas como su salida puede ser revisada. Tal
como se muestra en la figura 1.1
Figura 1.1 Formas de probar un sensor óptico reflexivo
La metodología marca la forma A y en el cuestionario se propone utilizar la forma B para valorar el
funcionamiento en ambas formas.
Materiales y equipo:
1. Protoboard
2. Fuente de poder 5 Vcc
3. Alambre
4. 1 Led
5. 1 Potenciómetro de 10 K
6. 1 Sensor óptico QRD1114 / CNY70
7. 2 resistencia de 220 ohms
8. 1 resistencia de 10 K
9. 1 Amplificador operacional LM324
10. Multímetro
11. Computadora (LapTop)
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MC Rafael Herrera García
Metodología:
1.- Revisar el estado de los componentes a utilizar. En su caso tomar medidas de impedancia y
conductividad, si así se considera
2.- Armar el diagrama que se muestra en la figura 1.2, en determinado caso si es necesario pueden
utilizar un simulador de circuitos para observar su comportamiento.
Figura 1.2 Circuito básico
3.- Con el Multímetro tomar la medida de la salida de la señal del sensor, está ubicada entre la
salida de la resistencia de 10k y el fototransistor interno del QRD1114 /CNY70.
4.- Observar con una cámara fotográfica, de video o desde un celular, como el diodo emisor de luz
emite esta.
5.- Con una hoja blanca, pasar sobre el sensor óptico y tome medida con el multímetro del voltaje
y observe las diferencias entre la medición del paso 3 y esta nueva medición.
6.- Complete el circuito como se muestra en la figura 1.3
Figura 1.3 Circuito regulado para detectar
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7.- Regula con el potenciómetro la salida del comparador (Amplificador operacional), para que el
Led se mantenga encendido mientras no exista algo que no refleje la luz en el sensor.
8.- Elabore una tabla donde muestres los valores (al menos 5) del potenciómetro tanto de cuando
el sensor funcione como de cuando este no lo hace, esta tabla tendrá los valores del potenciómetro
en ohms, y los valores en Volts de la salida del Sensor y los valores en volts de la salida y entrada del
amplificador operacional.
Recomendaciones:
Se les recomienda antes de realizar la práctica, revisar los datasheet tanto del sensor óptico
QRD1114 o del sensor óptico CNY70 y del amplificador operacional LM324, tenerlos a la mano por
cualquier situación que pudiera presentarse al momento de armar los circuitos.
Aunque algunos componentes pueden funcionar con voltajes superiores a los 5 Vcc recomiendo
utilizar este voltaje.
Observaciones:
Aquí debes describir todas las observaciones realizadas, puedes anexar, imágenes, fotos, gráficos,
etc.
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PRIMERO HICIMOS LAS MEDICIONES NECESARIAS PARA CADA COMPONENTE
Y ASI LO HICIOS PARA CADA COMPONENTE.
AL HABER HECHO EL PUNTO DOS VERIFICAMOS CON LA CAMARA DEL CELULAR, COLOCAMOS EL
SENSOR NY70 DEACUERDO A COMO INDICABA EL DATASHEET PARA SU USO.
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DE ACUERDO A LA FOTOGRAFIA SE OBSERVA QUE ALIMENTANDO RESISTENCIA Y EL NY70 CON
LA POLARIDAD CORRECTA PUDIMOS OBSERVAR MEDIANTE LA CAMARA FOTOGRAFICA DEL
CELULAR EL ENCENDIDO DEL LED INTERNO DEL NY70.
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DESPUES COMO LO MARCA LA PRACTICA COMPLETAMOS EL CIRCUITO DE ACUERDO AL
DIAGRAMA.
PASAMOS NUESTRO DEDO ENSIMA DEL SENSOR Y SE APRECIA EL SIGUIENTE
COMPORTAMIENTO: LA FINALIDAD FUE QUE EL LED ROJO EN NUESTRO CASO ENCENDIERA
OBSERVAMOS LAS MEDIDAS CUANDO PASAMOS UNA HOJITA SOBRE EL SENSOR NY70 Y
TOMAMOS MEDICIONES EN EL POTENCIOMETRO Y EN LA SALIDA DEL LM324.
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POR ULTIMO SE OBSERVO QUE REGULANDO EL POTENCIOMETRO SE HIZO QUE EL LED QUEDARA
ENCENDIDO SIN QUE PASARA UN OBJETO SOBRE EL SENSOR.
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COMO LO INDICA LA PRACTICA REALIZAMOS LA TABLA
Potenciómetro LED
Potenciometro LED
CNY70 salida
en Volts
LM324N salida en
Volts
LM324N potenciómetro
en Volts
1 9.81K 10.21 K .5 V 3.2 V .15 v 2 5.68 K 10.22 K 2.53 V 2.8 V 2.11 V 3 3.45 K 10.21 K 4.22V 2.98 V 3.15 V 4 1.42 K 10.21 K 4.32 V 3.13 V 4.15 V 5 0.1 K 10.20 K 4.54 V 3.12 V 4.68 V
Cuestionario:
1.- ¿Presentaste alguna problemática para llevar a cabo la práctica?
-Si
2.-Si tu respuesta es afirmativa, describe brevemente esta.
-Tiempo ya que salía muy tarde de la universidad y como fue mi primera practica sobre un
protoboard si hubo varios términos que desconocía como así mismo tuve que comprar otro
NY70
3.- ¿Qué diferencias encuentras entre los voltajes medidos sin amplificador operacional y con
amplificador operacional?
-Sin el amplificador operacional el voltaje en el sensor NY70 es fijo por que no cambia.
-Con el amplificador operacional el voltaje de salida puede ser variado con el potenciómetro.
4.- Si encontraste diferencias significativas ¿Podrás explicar cuál es la razón?
-Si, el determinante fue el potenciómetro que aumentaba o disminuía los voltajes de entrada
del amplificador y esto lo reflejaba en el voltaje de salida.
5.- Si sustituyeras el potenciómetro por una resistencia equivalente para cuando funciono el sensor,
tendrías el mismo resultado, explica por qué?
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-Pienso que si, por que el potenciómetro es una resistencia variable.
6.- Regula con el potenciómetro el voltaje que entra al amplificador operacional tratando de que
este y el voltaje que viene del sensor sean lo más próximo a iguales, observa que pasa, con la
distancia a la cual refleja el infrarrojo, da una explicación a lo observado.
-Anotamos que el sensor fue más sensible al colocarle la hojita por encima del NY70 es decir que
ya desde una distancia más separada responde a voltaje de salida, mientras que si los voltajes del
amplificador se desigualaban había que hacer la distancia del amplificador con respecto a la hojita
tenía que ser más cerca para que hubiera voltaje en la salida.
7.- Como un ejercicio adicional elabora la práctica con la forma B mostrado en la figura 1.1, ya que
la práctica se llevó a cabo con la forma A, observa y anota los cambios que puedas observar.
Forma B
De acuerdo al diagrama de la forma B se observa que el comportamiento es inverso es
decir que al no estar un objeto encima del sensor óptico hay cierto voltaje de la salida del
lm323 haciendo iluminar el led, como se observa en la figura, se tuvo que cambiar de lugar
la resistencia de 10k y la salida se tomo del lado positivo.
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Fuentes de información:
1. Datasheet QRD1114,
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/Q/R/D/1/QRD1114.shtml
2. Datasheet CNY70, http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/83751.pdf
3. Datasheet LM324,
http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/L/M/3/2/LM324.shtml
Conclusiones y reflexiones personales:
Aquí deben agregar la conclusión llegada como equipo y las reflexiones personales sobre lo
logrado en la práctica.
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MC Rafael Herrera García
Reflexión por equipo:
La práctica realizada fue una actividad en la que aprendimos a cómo utilizar un sensor NY70
con ayuda de unos componentes para su funcionamiento, para dar resultado al detectar
movimiento y encender un led, esto nos deja como reflexión que este tipo de sensores tiene una
gran aplicación en el mundo laboral, empresas, comercios, incluso uso doméstico, fue una práctica
demasiado interesante lo cual hace que el curso se vuelva emocionante.
Reflexión por Adriel Eduardo Palestino Hernández
Aun que es una práctica sencilla de pocos componentes se me dificultó pro que fue la
primera practica que he realizado, pero mi reflexión es que este tipo de sensores a grandes rasgos
es aplicado en tiendas como puertas automáticas donde se le avisa por medio del sensor la
presencia de algún objeto en este caso una persona.
Reflexión por Carlomagno Raul Flores Torres
Reflexione que fue una práctica interesante que me dio a imaginar que todo esto hace falta
en un hogar evitando robos en el hogar, nos hace las cosas más fáciles, practicas, es parte de la
tecnología, como en este caso en el hogar se pudiera implementar, en la practica se me dificultó
entender el cómo conectar las cosas ya que desconocía totalmente de esto