Uno de los socios del Club ElectroHobby nos hizo una consulta sobre el modulo NE555 (Generador de onda cuadrada con duty cycle de 50%). En concreto esta fue su cuestión:
“Hola muy buenas, desearía saber si es posible hacer parpadear una serie de luces led para maqueta con éste circuito. Lo que pretendo es colocar unos leds a un vehículo de maqueta que he construido a escala 1/18, es un vehículo policial y desearía instalar luces delanteras y traseras fijas y las luces de los prioritarios que sean intermitentes. Gracias.”
No vamos a dejar pasar esta oportunidad de hacer un montaje sencillo desde cero, esta claro que no es quizás un circuito imprescindible pero si una buena practica nuestro amigo quiere alimentarlo con una pila de 9V con el fin de que el montaje sea portátil. Está claro que es una alimentación totalmente estándar, simplemente con las matemáticas y conociendo las formulas necesarias lo podríamos adecuar a cualquier voltaje, mas adelante trataremos estas cuestiones de led y resistencias en el apartado de teoría, de momento facilitaremos los datos de los componentes que hay que usar, suficiente para llegar a buen puerto con este montaje. Es el momento de empezar a trabajar:
Alimentación luces led para maqueta
En primer lugar tenemos una pila de 9Vdc y necesitaremos colocar un interruptor para poder encender y apagar las luces de nuestro coche, esta claro que el tipo de interruptor queda a la elección de cada uno, lo que mejor se adapte a sus necesidades y montaje. El consumo de este circuito no es crítico así que cualquier mini interruptor o conmutador nos valdría.
Dependiendo de vuestras necesidades necesitareis un clip porta pilas y un interruptor que se adapte al montaje de vuestro diseño o maqueta. Nosotros realizaremos el montaje en una protoboard para simular el correcto funcionamiento, una vez depurado todo el montaje y teniendo claro que el resultado es lo que queremos llegará el momento de pasarlo a una placa de circuito impreso, con una placa universal uniendo los componentes con soldaduras creo que seria suficiente todo depende del tiempo que nuestro amigo quiera dedicarle y de sus conocimientos, lo que estamos seguros es de que el coche tendrá luces y de las mas realistas.
Para el montaje en protoboard utilizaremos un battery holder de 9V que ya dispone de interruptor y jack de alimentación para aplicar al adaptador DC para protoboard.
Luces delanteras
Continuaremos con las luces blancas delanteras, para ello unos led “cristal water” blancos de alto brillo, según su hoja de características tienen un consumo de 20mA y un voltaje de entre 3,2 y 3,6 Vdc. Para conectarlos a 9V debemos poner una resistencia que limite el suministro del led, según la fórmula correspondiente deberíamos poner una resistencia de 270 Ohm, nosotros nos decantamos por usar un valor de 330 Ohm, alargaremos considerablemente la vida del led y de la batería sin sacrificar casi el brillo de estos led.
Para los que todavía no conocéis las resistencias, ni la forma de identificar su valor, os diré que las de 330 Ohm tienen 4 anillas de color en el siguiente orden: Naranja-Naranja-Marrón-Oro. Por cierto los led tienen polaridad la pata larga es el positivo.
Para el montaje en Protoboard, siempre utilizaremos cables blancos para las conexiones a positivo y negros para las conexiones a negativo, esta es una forma muy importante de mantener el orden y poder seguir posteriormente el circuito en busca de fallos.
Podemos observar el alto brillo de este tipo de led incluso recortando los 20mA a los que son capaces de funcionar. Exactamente les estamos suministrando 16mA gracias a la limitación que ofrece el valor de la resistencia.
Este montaje no es definitivo, por lo tanto los componentes conviene doblarlos siempre con alicates de puntas redondeadas y no cortar los terminales, así siempre dispondremos de ellos para nuestros futuros montajes, en caso de ser un montaje definitivo también se usarían alicates de puntas redondeadas pero podríamos cortar los terminales para conseguir un acabado mas ordenado y estético.
Ni que decir tiene que si hacemos todas las conexiones con cables con puntera macho-macho parecería una selva de cables así que las conexiones que tengamos claras y no vallamos a mover lo mejor es con cable rígido para protoboard.
Luces traseras
Continuamos con el alumbrado posterior, serian los pilotos de señalización rojos, utilizaremos dos led rojos difusos, según su hoja de características tienen un consumo de 20mA y un voltaje de entre 2,2 y 2,6 Vdc. Aquí para aumentar la realidad conviene que estén atenuados ya que las luces traseras de los coches son para señalizar y no para alumbrar, esto nos va ha permitir que el led trabaje sin despeinarse y al mismo tiempo ahorrar batería, en este caso según la fórmula correspondiente para limitar el led a 20mA nos da un resultado de 320 Ohm, este valor no es normalizado, el siguiente valor que podemos comprar seria 330 Ohm pero como lo que queremos es que no brillen mucho podemos poner unas de 470 Ohm (Amarillo-Lila-Marrón-Oro), según preferencias se podría subir este valor para conseguir menos luminosidad.
Bueno con un poco de imaginación esto ya empieza a parecerse a un coche, espero que te haya resultado sencillo por que en realidad lo es, laborioso, con mas o menos estética, todo es cuestión de práctica, si es el primer montaje y te ha salido curioso te puedes poner una medalla lo normal es pelearte con el cable para hacer los puentes, romper alguna pata de algún componente, etc.
No te preocupes, cuando hayas montado 500 circuitos seguro que te saldrá mejor.
Prioritarios intermitentes
La última parte de nuestro montaje será la sirena, lo normal de una sirena es que tenga dos luces y parpadeen alternándose, nuestra sirena será de dos luces azules. Me hubiera gustado montar led difusos azules para la sirena pero como todavía no han llegado usaremos unos que tenemos del tipo “cristal water”. Estos led azules según su hoja de características tienen un consumo de 20mA y un voltaje de entre 3 y 3,6 Vdc. Los led blancos y los azules tienen características muy parecidas por lo que limitaremos la intensidad con unas resistencias de 330 Ohm igual que con las luces delanteras.
El otro componente importante de la sirena será nuestro módulo NE555, este módulo genera una señal de onda cuadrada de entre 5 hz. y 2 Khz. regulable mediante resistencia variable. Se alimenta con una tensión comprendida entre 4 y 18Vdc, es capaz de suministrar 225mA a su salida y trabaja con tiempos alto y bajo del 50%. Todas las exigencias del módulo están cubiertas, la alimentación 9V, a la salida solo tendrá que encender un led en cada estado, por lo tanto tendrá que suministrar 20mA, por otro lado el 50% nos indica que esta el mismo tiempo con la salida alta (5V) que con la salida baja (0V). El módulo tiene una conexión de tres pines: Los pines Vcc y Gnd corresponden al positivo y negativo de alimentación respectivamente y Out es el pin por el que sale la onda cuadrada que genera el módulo.
La onda cuadrada que genera el módulo cuando regulamos la resistencia variable al mínimo, 5 hercios, sigue siendo demasiado rápido para obtener una sensación real de la oscilación del parpadeo de una sirena de los coches de policía que vemos en la tele o en la calle, esto es debido a que el valor del condensador es demasiado pequeño para nuestra aplicación. La solución pasa por cambiar el condensador C1 del módulo por otro de mas capacidad. El condensador de la placa es cerámico, vamos a desoldarlo y lo cambiaremos por uno electrolítico de mas capacidad, en este caso de 1uF, cuando desoldemos el cerámico veremos que en la placa esta a un lado el símbolo positivo, esto es porque los electrolíticos tienen polaridad y la placa ya indica hacia donde debe montarse el sustituto, normalmente en el condensador vendrá marcado el polo contrario, el negativo.
Podemos ver las marcas que señalan el polo positivo y negativo en el pcb del módulo, de la misma manera vemos la marca del polo negativo en el condensador electrolítico, solo tenemos que soldar el condensador electrolítico en la orientación adecuada, el polo negativo del pcb con el polo negativo del condensador electrolítico.
Aquí podemos ver el módulo con el condensador electrolítico ya soldado y listo para añadir a nuestro montaje.
Lo de la soldadura es como todo, cuando te quemas 50 veces con el soldador ya veras como empiezas a manejarlo con mas cuidado, muy importante, nunca, bajo ningún concepto, dejar nuestras primeras soldaduras a la vista de otras personas y de fotografiarlas ya ni lo vamos a comentar ya que podría herir la sensibilidad de algún lector y este blog es para todos los públicos.
Circuito electrónico luces led para maqueta
Ahora que sabemos que hace el módulo NE555 estamos preparados para comprender el esquema:
Cuando la onda cuadrada del modulo esta a nivel bajo (0V) en su salida se drena corriente hacia el polo negativo o masa lo que hace que el led 5 se polarice de forma directa (positivo con positivo y negativo con negativo) y se encienda. Unos instantes mas tarde, el tiempo depende del ajuste que realicemos en la resistencia variable, la onda cuadrada pasa a nivel alto (9V) lo que hace que el led 5 quede polarizado a la inversa dando lugar a que no circule corriente y por lo tanto se apague, sin embargo ahora ha quedado polarizado de forma directa el led 6 que estaría encendido durante el tiempo de este nuevo ciclo con salida a nivel alto. Así una y otra vez mientras el circuito este alimentado.
Si hiciéramos un poco de fuerza seriamos capaces de insertar los tres pines del módulo en la misma protoboard, no es la medida recomendada, lo que estaríamos haciendo es forzar esos alojamientos, cuando los utilizáramos en otro montaje para poner un cable o componente este bailaría y podría hacer falsos contactos. Nunca pincharemos tiras de pines o componentes con patas robustas o cortas en la protoboard, esto nos ahorrara dolores de cabeza con averías de falsos contactos. Como se puede apreciar en la foto pinchamos el módulo a la protoboard con tres cables de punteras macho-hembra para protoboard. Elegimos dentro de las posibilidades colores que marquen una polaridad reconocible a simple vista.
En la vista de conexionado podemos apreciar que para puentes de señales que no sean positivos o negativos utilizamos otro color para poder distinguirlas solo con verlas.
Nuestra simulación esta terminada, con un destornillador de ajuste, regulamos el tornillo de la resistencia variable hasta conseguir el efecto de velocidad que nos parezca mas adecuado para la alternancia de los led.
Bueno, creo que el objetivo para el que se diseño la aplicación esta conseguido, no obstante para instalar de forma fija en una maqueta convendría instalar el módulo, el clip porta pilas y las resistencias en una placa universal para prototipos, uniendo los componentes mediante soldaduras y llevando cable hasta la ubicación de los led y el interruptor. Algo parecido ha esto:
En vez de soldar los led y el interruptor en la placa, se soldarían los cables que llegarían hasta la ubicación de estos.
Creo que todo el mundo, con más o menos conocimientos, podrá realizar este montaje siguiendo las explicaciones, espero vuestros comentarios, son necesarios para ir en la dirección correcta.
En principio no he puesto ningún kit de componentes a la venta para el montaje de este circuito, desde luego si hay peticiones de gente que esta interesada en realizar esta practica no dudaremos en distribuir los componentes necesarios en un kit, como siempre económico, apto para todos los bolsillos…
Espero que te haya gustado este montaje, recuerda hablar de nosotros en tus círculos y compartirnos en las redes sociales.
Me ha parecido muy interesante y aclarador toda la explicacion y graficos, no he hecho practicamente nada en electronica, pero con esta explicacion tan detallada me veo con animos de hacer el montaje, de hecho ya os he pedido algun componente para ello, Gracias por hacer este y otros tutoriales para acercar estos conocimientos a los que tenemos estas inquietudes desde siempre y nunca nos habiamos atrevido a ello.
Muchas gracias por tus palabras y sobre todo adelante, sin miedo.
Un saludo.
Acabo de llegar, y me pareció estupenda la explicación y un ejemplo de generosidad el compartir el conocimiento y ayudar a los que como yo no sabemos ni siquiera el básico. Mi enhorabuena y gracias.
Aprovecho para preguntar algo:
Tengo algunos aviones que he montado y quiero poner luces de posicionamiento siguiendo el mismo concepto de Victor, pero queria que las luces parpadease en un patrón especifico. Es posible??
Si quieres usar un patron expecifico necesitas electronica microprogramable, Arduino es sencillo y educativo, puedes aprender electronica y programacion mientras te diviertes.
Gracias, un saludo.
Hola esto es justo lo que busco! Pero me gustaría colocar un conmutador/interruptor para poder poner 3 o 4 condensadores para poder cubrir un rango de frecuencias desde los 5Hz que da hasta 60 o 100Khz. me puedes decir que condensadores necesito y como puedo conectarlo? Supongo que con cables a una plaquita externa. Muchas gracias!!
PD: mi objetivo es generar onda de 50% ciclo lo mas precisa posible de frecuencia variable para un experimento.
La configuración del 555 en el circuito es de vibrador astable, si buscas en internet encontraras la formula que te permita hallar el valor de los componentes, también puedes encontrar programas calculadora para el 555, simplemente introduciendo la frecuencia deseada te dará el valor de las resistencias y el condensador. Tienes que tener en cuenta que si lo que quieres es precisión quizás te interese una solución basada en Arduino o Microcontrolador.
Un saludo.
Hola:
Quiero hacer un parpadear unos led para imitar a unos rotativos y me gustaria saber como conectar el circuito NE555 y que necesitaria.
Saludos
Con la información proporcionada en este articulo deberías poder hacerlo…
Muchas gracias desde Perú, ya compre algunos led y ahora le instalaré las luces a un auto de escala de 1/18.