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Existen distintos tipos de medidores. Los análogos tienen una aguja que se mueve paraindicar el resultado de la prueba. Es...
Reguladores de voltaje incorporados: La mayor parte de los circuitos que se pueden construiren una breadboard, funcionan c...
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Cap 3: physical computing

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  1. 1. Florencia Sepúlveda Camposano Paper 5: Physical Computing Cap IIIEste capítulo explica algunos métodos y herramientas que serán necesarios para construircircuitos.Esquemáticos:Los esquemáticos son más abstractos que los dibujos, que entregan una información mínimasobre cada componente. El primer paso para leer un esquemático es decodificar sussímbolos.Símbolos de conexión: Cuando hay una conexión de cables, su esquemático mostrará unapunto en la intersección de la cruz. Si este punto no aparece, esto significa que los cablesque representan, no deberían tocarse.Símbolos de poder: Existen muchas símbolos de poder que podrían estar presentes en elesquemático. Por ejemplo, el circuito podría ser alimentado por una adaptador DC, unabatería, o incluso una fuente AC. Cada fuente de poder tiene su propio símbolo. El ladopositivo de la fuente de poder es indicada por uno de los símbolos.Breadboards:Usar breadboards es la forma más simple de construir circuito, pero en un principio puedenser un poco confusas. Existen muchos tipos de breadboards, pero las más comunes son lasque tienen muchas líneas horizontales separadas por una división central, y una o dos líneasverticales en cada lado, conocidas como bus lines, las cuales se usan, generalmente, para 5volts y tierra.Todos los hoyos están conectados entre ellos por tiras de metal, esto permite que se puedanusar los hoyos de cualquier línea para unir los componentes del circuito.La razón por la que existe la división central, es para poder montar un chip de circuitointegrado, como un microprocesador, en el breadboard. La línea central aísla las dos líneas yentrega una serie de hoyos conectados a cada pin, para poder conectar cada componente.Microcontroladores:Existen microcontroladores que vienen en forma de chips, para ser insertado en unbreadboard y otros que vienen impresos en la placa de circuito. También existen “demoboards”, son básicamente breadboards pre-hechas. Estas son prácticas ya que ahorran eltrabajo de hacerla y programarla uno mismo, pero a no ser que se quieran para unexperimento muy limitado, eventualmente será necesaria una breadboard. Por lo mismo, nose recomienda usar demo boards, sino que comprar el chip e instalarlo en el breadboard.Se recomienda instalar el chip en la parte de arriba, ya que generalmente los pins de abajohacen la mayor parte del trabajo, y es bueno tener espacio extra a su alrededor. Esimportante asegurarse de que las patas están realmente en los hoyos, y que no se handoblado hacia el interior del chip.Traduciendo esquemáticos a circuitos:En todo esquemático, las líneas de conexión indican como los componentes debiesen estarconectados físicamente. Los problemas más comunes ocurren cuando tratamos losesquemáticos como mapa geográfico de cómo debería verse el circuito. Los arreglosespaciales de los componentes pueden no concordar con los del esquemático, sin embargo,todas las conexiones deben coincidir.Usando un multímetro:Los multímetros sirven para ver el flujo de electricidad del circuito y sus componentes. Esposible realizar el debugging del circuito chequeando que el voltage entre 2 puntoscualquiera del circuito es el esperado. Los multímetros también son usados para medir lascaracterísticas eléctricas, como la resistencia o capacidad, de un componente.
  2. 2. Existen distintos tipos de medidores. Los análogos tienen una aguja que se mueve paraindicar el resultado de la prueba. Estos son más sensibles, pero más difíciles de leer que losmedidores digitales, lo que entregan el resultado en una pantalla LCD. Existen dos tipos demedidores digitales: normales y los auto ajustables. Los auto ajustables, ajustaránautomáticamente si es que el componente medido tiene un valor mayor o menor al deseado,mientras que en los medidores normales, este cambio se realiza manualmente.En caso de que el circuito presente problemas, lo primero que se debe revisar es el voltaje.Para esto, se debe hacer contacto entre la punta negra del multímetro y la conexión a tierradel circuito, y la punta roja debe hacer contacto en el lugar que en que se espera ver elvoltaje. Si el valor entregado es negativo, entonces los cables positivos y negativos estánintercambiados. Esto no causará ningún daño al multímetro, es más, esto comúnmente sehace para averiguar que cable de la fuente de poder corresponde al positivo y al negativo.Esto se conoce como polaridad del circuito.Chequear la continuidad permite corroborar que todo está realmente conectado. Muchosmedidores emiten un sonido cuando existe continuidad.Soldar:Por temas de eficiencia, se recomienda soldar solo cuando no existe otra forma de hacer unaconexión. Sin embargo, aún cuando las solderless breadboards son muy útiles y rápidas deusar, existen componentes o cables que simplemente no cabrán en el breadboard.La parte más complicada de soldar, es sostener los cuatro elementos al mismo tiempo (losdos elementos a soldar, la soldadura, y la plancha). Para esto, es útil usar un par de pinzaspara sujetar los dos componentes a soldar, dejando las manos libres para la plancha y lasoldadura.Al soldar, la regla más importante es calentar la unión, no la soldadura. Esto signifique que lasoldadora no debería tocar la plancha directamente. En vez, se deben unir los dos elementosa soldar, de forma que sus partes metálicas se toquen. Luego, tocar la unión con lasoldadora. Esto permite que el calor viaje desde los componentes a la soldadura,derritiéndola. Esto permite que todo se enfríe al mismo tiempo.Es importante, poner solo la cantidad suficiente de soldadura, ya que las uniones desoldadura muy grandes tienen más posibilidades de hacer contacto con otra conexión, y portanto, de ocasionar un circuito corto.Generalmente, la soldadura contiene plomo, por lo que el humo que genera es altamentedañino si se respiran. Por esto, es importante soldar en lugares bien ventilados, o con unventilador que dirija el humo hacia las ventas.Alimentación del breadboard:Existen varias opciones para darle poder a un circuito, sin embargo, para todas es necesarioidentificar su lado positivo y negativo. Una vez hecho esto, se recomienda marcarlos, paraevitar confusiones.Conexión rápida y sucia: Para alimentar el circuito, se pueden simplemente poner losextremos descubiertos del conector directamente en la protoboard, y enchufar en una fuentede poder AC/DC. Sin embargo, se recomienda soldar dos cabeceras en los extremos de loscables.La conexión profesional: Para lograr una conexión de poder más sofisticada, que permiradesconectar el adaptador de poder para ser usado nuevamente de manera segura,entonces, se debe construir un conector de poder. El tipo más sencillo, es un broche debatería de 9-volt. Estas funcionan muy bien con baterías, pero no muy bien con adaptadoresde poder estándar. Además, es muy sencillo revertir accidentalmente la polaridad, lo quepodría freír un regulador de voltaje.Reguladores de voltaje: Estos sirven para preveer de tierra y poder de 5-volts a las líneasbus, ubicadas en los bordes de la protoboard.
  3. 3. Reguladores de voltaje incorporados: La mayor parte de los circuitos que se pueden construiren una breadboard, funcionan con 5 voltios. Es tan común, que casi todos losmicrocontroladores de nivel intermedio y alto, vienen con un regulador de voltaje de 5-voltincorporado. Sin embargo, estos so fácilmente dañados por un circuito corto o por polaridadinvertida. Si esto pasa, poner un regulador externo probablemente revivirá elmicrocontrolador. Para evitar estas complicaciones, se recomienda usar simplemente unregulador externo desde un principio.En el caso de los chips de nivel bajo (PIC), es necesario hacer un circuito de fuente de poderpor defecto, en cada protoboard. El regulador 7805 es usado para convertir variados nivelesde voltaje (desde 8 a 15 volts DC) en 5 volts DC. Puede proveer de casi 1 amp de corriente a5 volts. Los pins del regulador están numerados de izquierda a derecha. El pin 1 es el pinpara el input, que es conectado a los 8 a 15 volts de la fuente de poder. El pin 2 es tierra, tyse conecta a la tierra de la fuente de poder y a la tierra del circuito. El pin 3 es el pin deloutput, y se conecta al lado del voltaje del circuito. Desde este pin sale 5 volts.Ser ordenado:Mantener los circuitos ordenados permite que el debug sea mucho más sencillo. Cuano seaposible, es bueno acortar los cables de los componentes, para evitar que haya metal peladosuelto en el breadboard. Además, es bueno usar cables con colores consistentes, y atar loscables para anclar el conector de poder. De esta forma, será más difícil que el circuito seadesconectado por accidente.

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