PROYECTO PUERTA GARAJE

Transcripción

1 2011 PROYECTO PUERTA GARAJE Marcos Guerra Vega Sara García Fernández 1º DPE, Electrónica Analógica. 20/06/2011

2 INDICE INTRODUCCION..3 REALIZACION.5 LISTA COMPONENTES

3 INTRODUCCION Este proyecto ha resultado de la necesidad de realizar un circuito para abrir automáticamente la puerta de un garaje ya existente, manteniendo el motor, la puerta y la instalación, simplemente añadiendo el circuito de control, el sensor y los interruptores. Hemos realizado el diseño para que, al llegar con nuestro vehículo, haciendo llegar una fuente de luz a un punto concreto, situado a un lado de la puerta, esta se eleve. Al llegar arriba, la hace parar un final de carrera. Existe la posibilidad de subirla manualmente pulsando un botón en el exterior, un final de carrera para el giro del motor al llegar arriba. Para bajarla, hay que pulsar otro botón de manera continuada (para evitar un descuido y que baje cogiendo a nuestro vehículo debajo) hasta que llega abajo, parando el sistema otro final de carrera. La alimentación, hemos optado por 12V DC, que es a la que funciona nuestro motor, este circuito puede manejar motores de hasta 2A. 3

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5 REALIZACIÓN Realizamos el esquema con el programa para la realización de placas de circuitos impresos, teniendo en cuenta que el circuito de control se realiza en una placa independiente al de la fuente de alimentación y el transformador se coloca en el chasis de la caja contenedora del circuito. Nuestro resultado para el circuito de control es el siguiente: Esquema. Placa lado componentes (con pistas). 5

6 Placa lado pistas (ya hecho el mirror). Así debería de quedar nuestra placa finalizada. 6

7 Ahora vamos con el circuito de la fuente de alimentación. Tenemos tres salidas de dicha fuente. Una que es la masa, otra con la señal solo rectificada para entregar al motor y otra con la señal rectificada y estabilizada para alimentar el 555. Esquema. Placa lado componentes (con pistas). Placa lado pistas (ya hecho el mirror). 7

8 Así debería de quedar nuestra placa finalizada. El proceso de realización de la placa es el siguiente: 1. Material necesario Taladro miniatura: para hacer los agujeros donde irán montados los componentes. Brocas: para metal y de grosores comprendidos entre los 0.7 mm para los pads y 3 mm para el mecanizado. Imprescindibles las de 0.8, 1 y 1.2 mm. Soldador: debe ser tipo lápiz y de unos 30 Watios de potencia. Estaño: de aproximadamente 1mm para poder realizar todos los tipos de soldadura. 8

9 Insoladora: para insolar la placa fotosensible. Cubetas de plástico: en ellas haremos las reacciones químicas. Ten en cuenta el tamaño de las placas que vas a realizar y que los bordes sean lo suficientemente altos como para no derramar nada al mover los líquidos. Una capacidad de 1 litro más o menos está bien. Guantes de plástico y pinzas para coger las placas. Polímetro: para comprobar la continuidad de las pistas. Placas sensibilizadas positivas: es la propia placa que utilizaremos para crear las pistas y fijar los componentes. Revelador universal: para el revelado. Cloruro férrico: para el atacado. Barniz: para proteger de la oxidación las pistas una vez soldados todos los componentes. 9

10 Trasparencias: en las que imprimiremos los fotolitos (diseño de las pistas). Dependiendo del tipo de impresión usaremos las especiales para inyección de tinta o las de láser y fotocopiadora. 2. Preparativos Lo primero es preparar el fotolito y para ello hay que tener en cuenta el método fotográfico elegido, positivo o negativo. Lo más habitual domésticamente es por positivo aunque industrialmente se realizan por negativo por un mejor acabado. La diferencia está precisamente en el fotolito, mientras que para el método por positivo (el que nosotros vamos a usar) las pistas deben de ir en color negro y el fondo en blanco, para el negativo esto es al contrario. Si nos decantamos por el positivo, la impresión de las pistas de la cara de abajo debe ir tal cual y las letras llevarán un "mirror", es decir, que estarán al revés de forma que sólo serán legibles con un espejo. Para la cara de arriba (si es que la usas) será al contrario y del mismo modo que para la cara de abajo por el método negativo. De esta forma se asegura que la tinta quede en contacto directo con la placa porque aunque la transparencia sea fina se formarán reflexiones y sombras y las pistas podrán quedar más finas que en el diseño original. Si es posible los pads deberán dejarse son un punto en blanco para facilitarnos el trabajo a la hora de taladrar. 3. Insolación y revelado Con el fotolito ya listo deberemos preparar el revelador. Para ello pondremos un litro de agua a una temperatura entre 18ºC y 35ºC en un bote e introducimos el revelador con la medida recomendada por el fabricante. Agitamos hasta que quede disuelta por completo. Esta mezcla puede guardarse para más veces hasta que veas que deja de tener efectividad pero cuando lo vayas a utilizar recuerda que debe estar a esa temperatura aproximadamente porque si no, no actuará. Quita la capa protectora que recubre la placa sensible, pon el fotolito con las pistas en contacto directo a ésta y pon el conjunto sobre el cristal de la insoladora. Para que no queden bolsas de aire aprisiónalo, con libros por ejemplo. Pon a funcionar la insoladora y a esperar más o menos dependiendo de ésta (aproximadamente 3:30 minutos). Cuando ya se haya insolado verás que el barniz fotosensible tiene el mismo color que al principio. Momento de ponerse los guantes y evitando la luz, meter la placa en el revelador con las pistas hacia arriba, verás cómo se van yendo las zonas que no son pistas. Mucho ojo en este punto, porque si el 10

11 revelador está demasiado caliente o demasiado concentrado el viraje se hará muy deprisa y puede destrozarnos la placa dejándola sin el barniz. Un fotolito con las pistas muy opacas al trasluz nos evitará problemas. En cuanto se hayan limpiado de barniz las zonas que no son pistas retiraremos la placa inmediatamente y la lavaremos con abundante agua porque si no el revelador empezará a actuar sobre las pistas. 11

12 4. Atacado Ponemos suficiente atacador (cloruro férrico) en la cubeta para cubrir la placa. Realizamos la mezcla según las instrucciones y lo vertemos en la cubeta, hecho esto introducimos la placa con las pistas hacia arriba y observamos que poco a poco va desapareciendo todo el cobre de la placa excepto en las pistas, hay que tener cuidado y nada más que queden solo las pistas, hay que retirarla y lavar con abundante agua, sino se comerá también las pistas. Hay que quitarle la capa de barniz que tiene sobre las pistas con un poco de acetona, por ejemplo. Ya está lista para ser taladrada. Si todavía no vas a soldar los componentes puedes dejar la placa hasta entonces con el barniz fotosensible sobre las pistas y así estarán protegidas de la oxidación, pero antes de soldar debes limpiar las pistas porque si no el estaño no se fija al pad al estar "manchado" por el barniz. 12

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14 5. Taladrado y soldado Para hacer los agujeros de los pads donde irán insertados los componentes utilizaremos el taladro miniatura con varios grosores de broca, todas ellas para metal. Empezaremos usando una broca de 0.7 mm. para hacer todos los agujeros. Si el fotolito tenía el centro del pad en blanco nos evitará tener que marcar éste con un punzón para que la broca no "baile" y además nos quedará perfectamente centrado. A continuación repasaremos con una broca de mayor diámetro los pads que lo necesiten, usando siempre la de menor grosor posible para "comer" la menor cantidad de cobre al pad. Antes de pasar a soldar comprobaremos que todos los componentes entran perfectamente, porque hacer luego un agujero entre componentes ya soldados es muy engorroso. Antes de soldar hay que tener en cuenta que la placa debe estar perfectamente limpia y libre de óxido (esto ocurre si hace varios días que hicimos el atacado). Para soldar empezaremos por los componentes de menor altura y dejaremos para el final los circuitos integrados, transistores y demás semiconductores. El soldador debe contar con conexión a toma de tierra para que las cargas electrostáticas no estropeen los componentes. Para soldar introducimos todas las patillas del componente en el pad, ponemos en contacto el soldador con el cobre y la patilla y aplicamos el estaño, que se funde inmediatamente y recubre todo el pad homogéneamente. El estaño debe quedar de un color brillante y no debe tener forma de bola o globo, porque si no se producirá la llamada soldadura fría que no produce contacto eléctrico entre la patilla y el pad. La forma adecuada que debe coger el estaño es similar a la de las carpas de los circos. Es importante no dejar en contacto demasiado tiempo el soldador con el componente porque lo podemos quemar (relativamente fácil con algunos transistores pequeños). Una vez soldados todos los componentes y cortados los trozos de patilla sobrantes procedemos a proteger la placa para que con el paso del tiempo la oxidación no destruya las pistas de cobre. Ya sólo queda probar el circuito y pensar en el siguiente proyecto. 6. Fallos frecuentes y posibles causas El revelador no actúa: o Comprueba que está aproximadamente a unos 30ºC. o La concentración no es la correcta. o Tal vez el tiempo de insolación ha sido insuficiente. 14

15 El revelador actúa demasiado rápido o las pistas desaparecen: o La concentración o la temperatura son excesivas. o El tiempo de insolación ha sido demasiado. o La pistas del fotolito no eran lo suficientemente opacas. El atacador no actúa: o El atacador ha sido utilizado muchas veces y ha perdido eficacia. o No hemos metido la placa en el revelador el suficiente tiempo. El atacador actúa demasiado rápido o se come las pistas: o Demasiado cloruro férrico. o Demasiado tiempo en el revelador. o Exceso en la insolación o pistas del fotolito poco opacas. LISTA DE COMPONENTES UTILIZADOS COMPONENTE PRECIO UND. CANTIDAD PRECIO TRANSFORMADOR 220V/15V 16, ,80 75VA PORTAFUSIBLE 20X5MM 2,90 1 2,90 FUSIBLE 3A 20x5MM 0,30 1 0,30 PUENTE RECTIFICADOR GBPC102- E DIODO 1N4007 0,10 1 0,10 CONDENSADOR 470uF 0,70 1 0,70 CONDENSADOR 100nF 0,35 1 0,35 CONDENSADOR 1uF 0,50 1 0,50 CONDENSADOR 1000uF 0,73 1 0,73 CONDENSADOR 10nF 0,30 1 0,30 REGULADOR ,40 1 0,40 POTENCIOMETRO 10K 0,30 1 0,30 LDR 10K 0,50 1 0,50 NE555 0,48 1 0,48 TRANSISTOR BC140 TO-39 0,80 1 0,80 RELE PCB, 3A,12Vdc (mini) 1,64 1 1,64 CLEMA 2 PINES 0,55 5 2,75 CLEMA 3 PINES 0,65 1 0,65 BOTON APERTURA/CERRADO MEMBRANE BUTTON, NO/NC,RED/GREEN (DOBLE) 12, ,34 MICROSWITCH (FINAL CARRERA) 3, EUROCARD DE UNA CARA, 220X100X1.6MM FOTOSENSIBLE 8,80 1 8,80 RESISTENCIA 10K 0,03 1 0,03 RESISTENCIA 470R 0,03 1 0,03 CHASIS PARA CIRCUITO 27, ,20 TOTAL : 86,60 15