sábado, 19 de junio de 2010

Esquemas eléctricos



A lo mejor alguno de los lectores de este blog, ha pensado que estoy ocultando una información, que se considera fundamental en todo proyecto eléctrico o electrónico. Me refiero, a los esquemas de los circuitos, que aparecen siempre en los proyectos de este tipo como paso previo`para definir el funcionamiento.

No es mi intención ocultar nada con respecto a estos temas, en primer lugar porque este blog tiene un carácter divulgativo, y en segundo lugar porque no me considero "inventor" de este dispositivo de control. *

Lo que ocurre es que mi método de trabajo, implica que en la mayoría de los casos realizo primero el esquema de la placa PCB, y posteriormente hago el esquema del circuito. Esto parece una extraña forma de trabajo, pero a mi me da buen resultado. Digamos que al tener que pensar sobre la forma de funcionamiento del circuito mientras diseño la placa, me facilita no cometer errores en ese diseño. Luego, hago un esquema del circuito, a partir de la placa construida, y muchas veces ya probada, de modo que el esquema tiene un carácter de documentación "as built" y su principal objeto es documentar el proyecto, sobre todo de cara a futuras revisiones. Además, al hacer el esquema a partir de la placa sirve también de verificación, ya que si hay algún error de diseño, suele detectarse fácilmente al tratar de hacer el esquema.

Por ejemplo, el esquema que encabeza este artículo, lo acabo de dibujar. Hasta ahora este esquema estaba sólo en mi cabeza, de modo que no me extraña que algún lector lo hay echado de menos al leer la serie de artículos que trata de este sistema de mando, particularmente del artículo "De nuevo con los voltios" . Ahora, contando con este dibujo, parece mucho más fácil explicar la teoría del sistema de mando, y la explicación podría ser esta:

En la parte superior, tenemos un ordenador que está ejecutando el programa "Control Z" Este programa envía señales al exterior por medio del USB hasta la placa de comunicaciones USB188. Esta placa que es la que suministra MicroPik, convierte el flujo de datos recibidos serialmente por el puerto USB en palabras de 8 bits que salen por el bus de datos (lineas rojas)

La placa DEMU 01 se conecta a los cuatro bits altos del bus de datos y, mediante el circuito integrado 74HC154 "demultiplexa" esos 4 bits altos en sus dieciséis códigos individuales, que constituyen los 16 bits del bus de control (líneas verdes)

La placa DEMU 02 se conecta también al bus de datos, pero lee los cuatro bits bajos y uno de los 16 bits de control (el bit de control se determina cerrando uno de los 16 microinterruptores que lleva esta placa) Solo se activa cuando el dato de control, que lee cada placa, está activado, es decir cuando coincide con la decodificación de los bits altos realizada por DEMU 01

Puede haber hasta 16 placas DEMU 02, siempre que cada una se conecte a uno de los 16 bits de control

Cada una de estas placas, lleva un circuito 74HC4514 que decodifica los cuatro bits bajos del bus de datos en sus 16 componentes individuales (líneas azules). La placa produce una salida de 12 voltios por la salida activada, de manera que puede llevarse directamente a actuar sobre elementos que funcionen con un impulso de corriente continua de 12 voltios. Típicamente utilizaremos estas salidas para mover los desvíos, utilizado dos salidas para cada desvío. Basta conectar los cables azules de los desvíos a dos salidas contiguas de una de estas placas. Quiere decir que cada placa DEMU 02 puede mover directamente ocho desvíos

Otra posibilidad es conectar las salidas de la la placa DEMU 02 a una placa DEMU 04. Esta placa lleva 4 relés biestables de 12 voltios con doble conmutador (DPDT) (Tyco Electronics V23079-B1203-B301)

Las seis conexiones a los contactos de trabajo quedan accesibles, de modo que pueden utilizarse de varias formas, ya sea como conmutador sencillo o doble, como inversor, etc. Hay un sistema formado por un zócalo de circuito integrado que permite configurar las salidas de la forma deseada mediante pequeños puentes.

Un uso típico de estos relés es manejar la alimentación de una vía de apartadero: La corriente de tracción (lineas de color naranja) se conecta o desconecta del tramo aislado de vía que queremos controlar, según la posición del relé. Como los relés tienen doble conmutador, se puede conectar en paralelo una señal luminosa o un semáforo que se abra o cierre según la vía tenga corriente de tracción o no.

Hay muchos más usos para estos relés. Se pueden conectar para manejar señales luminosas, para encender y apagar iluminaciones, para manejar rotondas y pasos a nivel, etc. Cualquier cosa que podamos encender o apagar en un panel de control mediante un interruptor o un conmutador, lo podemos manejar con uno de estos relés mediante una orden procedente del ordenador. Incluso con tensiones de 220 Voltios y hasta 5 amperios, así que por ejemplo podríamos llegar a manejar la iluminación de la habitación.

Cada relé utiliza dos salidas del DEMU 02, de modo que una placa completa DEMU 04 utiliza ocho de las dieciséis salidas de una DEMU 04.

Por último, la placa DEMU 03 sirve de cierre al bus, y lleva unos Leds para monitorizar la situación de cada señal..

También tengo dibujados los esquemas de cada una de las placas.

Aquí está el esquema de la placa de la placa DEMU 01 que también lleva el esquema de la placa DEMU03 (recuerdo que haciendo click, en la imagen se amplía hasta su tamaño original)



El siguiente, es el esquema de la placa DEMU 02



Y este es el esquema de la placa DEMU 04, la que lleva los cuatro relés:



Como se puede comprobar por las fechas, estos esquemas están recién realizados o modificados. Espero que se puedan considerar ya definitivos.

* Todo esto tiene su origen en una serie de mensajes intercambiados en el foro de LCTM en Marzo de 2008 ( Mensaje  49042 y siguientes ). Como se puede ver en esos mensajes yo no tenía ni idea de estos temas en esa época, y pude ponerme un poco en la página gracias a los mensajes de otros participantes en el foro. No es que ahora tenga mucha más idea, pero he podido dedicarle algo de tiempo (y dinero, claro) a los ensayos que me han llevado a este punto.






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