Componente eléctricos
3.8 Componentes electrónicos
3.8.1 Pila / Batería
Pila, batería o fuente de alimentación, es un
dispositivo que genera la energía necesaria para que se produzca el movimiento
de los electrones a través del circuito, es decir, genera una diferencia de
potencia que provoca el flujo de la corriente eléctrica alimentando a su paso a
todos los dispositivos del circuito.
3.8.2 Diodo
Un material semiconductor es aquel material que
se comporta como conductor en determinadas condiciones, y en otras se comporta
como aislante. Esas condiciones pueden venir influidas por la temperatura, la
presión, un campo magnético, etc.
El diodo como un componente electrónico que
solo permite el paso de la corriente en un sentido, es decir, son
semiconductores y por tanto actúan como conductores solo en determinadas
condiciones. Veamos cuáles son esas condiciones.
3.8.3 LED
Un LED (Diodo Emisor de Luz) es un dispositivo
electrónico que al paso de la corriente eléctrica a través del emite luz. Esto se debe a que los LED son diodos y por
tanto solo conducen la corriente eléctrica en un solo sentido.
Los LED tienen dos patillas de conexión, una
más larga que otra. La larga es el ánodo (polo positivo) y la corta el cátodo (polo
negativo).
Los LED trabajan con valores entorno a 2V de
tensión. Para que trabajen con tensiones superiores debemos protegerlos con una
resistencia en serie con él.
3.8.4 LED RGB
Un tipo especial de LED es el LED RGB. Este LED
en realidad son tres LED (tres semiconductores) en un encapsulado común, siendo
cada uno de un color primario: uno rojo, otro verde y otro azul.
Para controlar el color de la luz emitida por
el LED RGB se deberá pasar una intensidad de corriente determinada por cada uno
de los diferentes LED.
3.8.5 Resistencia
Una resistencia es un dispositivo electrónico
que, como su nombre indica, opone cierta resistencia al paso de la corriente
eléctrica a través de ella. La función de las resistencias en los circuitos es
la de proteger a otros dispositivos, ya que, al limitar la corriente que pasa
por ellas, evitan que se vean afectados por altas intensidades.
3.8.6 Potenciómetro
Un potenciómetro es un dispositivo que
proporciona una resistencia variable según vayamos modificando su posición y
gracias a la rotación de un eje que se va desplazando interiormente sobre un
material resistivo.
Un potenciómetro está diseñado físicamente de
la siguiente manera. Dispone de tres patillas. Las dos externas son 2
resistencias en serie y la pata central es un terminal deslizable que será el
que ajuste la resistencia al valor deseado.
3.8.7 Pulsador
Un pulsador es un dispositivo electrónico que
permite o impide el paso de la corriente eléctrica a través de él, y por tanto
a través del circuito o parte de él.
Un pulsador necesita mantener una presión sobre
él para que actúe. Por norma general, los pulsadores tienen un estado inicial
donde no permiten pasar la corriente.
3.8.8 Transistor
El transistor es un dispositivo electrónico que
puede actuar como amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Su
funcionamiento se basa en los semiconductores.
Las partes de un transistor son las siguientes:
·
Emisor: Emite electrones.
·
Colector: Recibe electrones.
·
Base: Controla el paso de los
electrones.
3.8.9 Zumbador
Los zumbadores son dispositivos que convierten
señales eléctricas en sonido. Encontramos dos tipos de zumbadores, los activos
y los pasivo, la diferencia entre ambos es el fenómeno en el que basan su
funcionamiento.
Los zumbadores activos, también llamados
zumbadores, son dispositivos que generan un sonido de una frecuencia
determinada y fija cuando son atravesados por una señal eléctrica. Estos
dispositivos cuentan con un oscilador simple por lo que con pasar corriente
eléctrica a través de ellos es suficiente para emitir sonido. Por otro lado
están los zumbadores pasivos, los cuales sí necesitan recibir una onda de la
frecuencia.
3.8.10 Sensor de luz
Una LDR es un dispositivo cuya resistencia
interna aumenta 0 disminuye en función de la luz que incida sobre ella. A mayor
incidencia de luz sobre ella, menos será la resistencia y viceversa.
Cuando la LDR no está expuesta a radiaciones
luminosas los electrones están fuertemente unidos a los átomos del material del
que está construido. Cuando inciden sobre ella radiaciones luminosas, hacen que
libere electrones y el material se hace más conductor, es decir disminuye su
resistencia.
3.8.11 Sensor de movimiento
El sensor PIR (pasivo infrarrojo) es un
dispositivo de detección de movimientos basado en la variación de las
radiaciones infrarrojas que todos los cuerpos emiten en función de su
temperatura. No miden la temperatura de los objetos, sino que detectan la
radiación infrarroja que emiten.
El sensor detecta presencia si el objeto se
encuentra dentro de un cono de 110° desde su centro y una distancia Máxima de
hasta 7 metros.
3.8.12 Sensor de sonido
Un transductor es un dispositivo que convierte
una señal de un tipo de energía en otra. En cuanto a la energía sonora, podemos
hablar de los transductores electroacústicos, que son dispositivos que
transforman el sonido en señales eléctricas (micrófono) o viceversa,
transforman las señales eléctricas en sonido (altavoz).
3.8.13 Sensor de agua
Un sensor de agua es un dispositivo que detecta
la presencia de agua mediante unos filamentos conductores paralelos y grabados
en su superficie.
Básicamente se compone de unas líneas
conductivas, pines conectores y una resistencia de 1 MΩ. Estos filamentos al
entrar en contacto directo con el líquido cierran el circuito interno dando una
caída de tensión que es transmitida por el pin correspondiente provocando una
señal analógica.
Se debe tener en cuenta que la cantidad de agua
existente no podra ser detectada, ya que, hay muy poca variación entre detectar
una simple gota o completamente cubierto de agua. Es por ello por lo que este
sensor únicamente indica la presencia o no de agua.
3.8.14 Sensor de ultrasonidos
Un sensor de ultrasonidos es un dispositivo que
es capaz de calcular la distancia a la que se encuentra un objeto utilizando
ondas de alta frecuencia.
Este tipo de sensores constan de dos partes
fundamentales. Nos referirnos a los dos cilindros del dispositivo. Uno de ellos
es el emisor que emite la señal y el otro el receptor que recibe la señal en el
caso de que rebote sobre algún obstáculo cercano hacia el sensor.
3.8.15 Sensor de temperatura y humedad
Un sensor de temperatura y humedad es un
dispositivo que nos va a permitir conocer los valores de temperatura y humedad
relativa del ambiente en el que se encuentra. Ambas mediciones las podemos
obtener de forma simultánea gracias a un procesador interno que realiza dichas
mediciones.
El sensor no da valores con decimales, solo
medidas enteras. La resolución de la temperatura es de 1°C y de 1% para la
humedad.
3.8.16 Sensor de inclinación
Los sensores de inclinación o TILT Sensors son
unos dispositivos capaces de detectar inclinaciones y ante ello abrir el paso a
la corriente eléctrica, es decir, si no detectan inclinación alguna la
corriente fluye por él sin ninguna resistencia, manteniendo el circuito cerrado,
pero ante un cierto ángulo de inclinación abren el circuito cortando así el
flujo de la corriente.
Estos pequeños sensores, de tan solo unos
milímetros, llevan en su interior una o dos bolas de material conductor. Estas
bolas, por gravedad, están en contacto con las patillas del sensor, que son las
que van a hacer contacto con el circuito. Como las patillas están separadas
entre sí, y por tanto no hay contacto entre ellas, solo harán contacto si la
bola se pone entre ambas, cerrando así el circuito.
3.8.17 Pantalla LCD
La pantalla LCD (Pantalla de cristal líquido)
es un componente que se encarga de convertir las señales eléctricas de la placa
de Arduino en información visual.
El significado de cada uno de los pines de la
pantalla LCD es el siguiente:
·
VSS: Pin que conecta a tierra
(GND o masa)
·
VDD: Pin que conecta a 5
voltios para alimentar la pantalla.
·
VO: Pin que ajusta el
contraste de la pantalla. Se conecta a un potenciómetro normalmente.
·
RS: Pin selector de registro
para elegir el uso del dispositivo.
·
RW: Pin de lectura/escritura.
En función del estado (HIGH o LOW), podremos escribir o leer datos en el LCD.
·
E (enable): Ppin que habilita/deshabilita
la pantalla para recibir información.
·
D0 a D7: Pines de datos por
donde se envía o recibe información, es decir, por donde se transfieren los
datos.
·
A: Pin del LED (ánodo) que
ilumina la pantalla (5V)
·
K: Pin del LED (cátodo) que
ilumina la pantalla (GND)
3.8.18 Motores DC
El motor de corriente continua (motor DC) es
una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, dando
lugar a un movimiento rotatorio.
El principio básico de funcionamiento del motor
se basa en la relación directa que existe entre la corriente eléctrica y los
campos magnéticos. Si por un conductor que se encuentra dentro de un campo
magnético le hacemos circular una corriente eléctrica, se generará una fuerza
mecánica (fuerza electromotriz). Se componen fundamentalmente de dos partes:
·
Estator 0 inductor. Es la
parte inmóvil del motor. Es la “carcasa” del motor y tiene forma cilíndrica.
Aquí se encuentran los imanes.
·
Rotor o inducido. Es la parte
giratoria del motor. En él se encuentran las espiras o arrollamientos de hilos
de cobre alrededor de un núcleo al que llega la corriente a través de las
escobillas.
3.8.19 Servomotores
Un servomotor es un motor eléctrico con dos
características concretas, que le hacen diferente:
·
Nos permite definir un ángulo
de giro determinado con mucha precisión.
·
Nos permite controlar la
velocidad de giro. Podemos hacer que espere un tiempo antes de que cambie de
posición. Esta velocidad de giro será baja en comparación con un motor DC.
Están formados por un motor DC al que se le
acoplan unos engranajes que funcionan como reductor de velocidad de giro y un
circuito que permite controlar su posición.
3.8.20 Motores paso a paso
Un motor paso a paso, o stepper motor, es un
dispositivo que transforma impulsos eléctricos en movimientos de rotación,
moviéndose un paso por cada impulso que reciben. Si se mueve 2° cada paso, para
hacer una vuelta completa tendrá que dar 180 pasos.
Estos motores pueden quedar fijos en un punto
determinado según el Angulo de giro marcado, pero también giran en cualquiera
de los dos sentidos. Hay dos tipos de motores paso a paso:
·
Unipolares: Se caracterizan
porque la corriente eléctrica circula en un único sentido. Están compuestos por
dos bobinas con una derivación en el centro. Poseen 6 cables de conexión, dos
por bobina (uno por derivación) y uno de alimentación por bobina, aunque
existen motores que únicamente tienen 5 cables de conexión ya que comparten la
alimentación ambas bobinas.
·
Bipolares: Se caracterizan
porque la corriente eléctrica que circula por las bobinas cambia de sentido en
función de la tensión. Están compuestos por dos bobinas. Poseen 4 cables de
conexión, dos por bobina. El manejo es más complejo que los unipolares, la
dificultad reside en el manejo de la alimentación y el cambio de polaridad.
3.8.21 Protoboard
La placa protoboard es una base perforada de
material aislante (plástico) para la inserción de componentes electrónicos y
formar conexiones entre ellos. De esta forma se pueden realizar Circuitos de
forma ordenada y evitando parte del cableado. Al insertar los componentes en
los orificios, las patillas apoyan sobre líneas conductoras, por lo que los
componentes se mantienen conectados eléctricamente, es decir, es como si
estuvieran conectados en el mismo punto.
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