Luces Ritmicas 3 Canales Mas Vumetropdf.pdf

PROYECTO SEMESTRAL LUCES RÍTMICAS DE 3 CANALES + VÚMETRO

Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio. Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en mis estudios, de ser así no hubiese sido posible. A mis padres y demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza necesaria para seguir adelante.

El proyecto está formado por 3 circuitos: • La fuente de alimentación. • El circuito de pre amplificación. • El módulo de filtrado y accionamiento eléctrico. La fuente alimenta con 12V el circuito que le sigue, el preamplificador, en este el micrófono Elektret, alimentado a través de la resistencia de 1.8K, recibe el audio, tras este el condensador de 100 nF se encarga de desacoplar la continua dejando pasar solo la señal de AF (Alta Frecuencia). Tras esto pasan por tres amplificadores operacionales, 2 de ellos aumentan la ganancia de la señal y el último reduce la impedancia de salida que va hacia el módulo de filtrado, este circuito está formado por tres filtros, cada uno funcionará para una frecuencia diferente (grave, medio y agudo), activando los LED de alta luminosidad de distinto color, llevando así el ritmo del música. El vúmetro es un circuito que está encabezado por un integrado UAA180 con una alimentación de 12 VDC. Por tanto, los Leds van conectados desde el pin 18 al 4, el volumen en nuestro caso.

Este tipo de iluminación es muy habitual en lugares de baile como clubes y discotecas ya que las luces de diferentes colores y ubicaciones se encienden al ritmo de la música o el audio local y en función al tono del sonido. Con los sonidos graves se pueden accionar luces de un color determinado, azul por ejemplo. Con los sonidos de tono medio se accionarán otras de otro color, podrían ser amarillas. Y con las notas agudas (como la voz humana) se accionaran otras luces que pueden ser verdes. Aunque esto queda a gusto de cada uno. Para simplificar su entendimiento dividimos el circuito en tres etapas:

1) Etapa: Fuente de Alimentación Estabilizada. 2) Etapa: Es un circuito pre amplificador microfónico. 3) Etapa: Módulo de filtrado y accionamiento eléctrico. LM324

BT136-500E

KBP206

BC548

a) Transformador: Es el bloque encargado de reducir el voltaje de alimentación desde 220 Vrms a un voltaje cercano a los 12 o 15 Vrms para poder trabajar más cómodamente y obtener voltajes cercanos a los que vamos a utilizar. Además cumple con la función de aislar eléctricamente nuestra fuente de la red eléctrica. b) Rectificador: Es el encargado de transformar la corriente alterna que no tiene componente continua, en un voltaje que tenga una componente continua considerable. Es decir, convierte una señal AC en una señal DC que puede tener una componente AC menor. Este rectificador debe ser capaz de suministrar la corriente de carga al condensador que cumple la función de filtro. c) Filtro: Su función es precisamente filtrar el voltaje que ingresa al regulador. Elimina en gran porcentaje la componente alterna del voltaje rectificado, manteniendo un voltaje más o menos constante a la entrada del regulador. Su función es además almacenar energía y entregarla rápidamente cuando la carga lo requiera.

La señal de audio es captada por el micrófono el cual es alimentado por la resistencia de 1.8K. El capacitor de 100nF se encarga de desacoplar la continua dejando pasar sólo la señal de AF. El primer amplificador operacional (A1) se encarga del pre amplificación inicial de la señal cuya ganancia (sensibilidad) se ajusta por medio del potenciómetro de 1 mega colocado como regulador de realimentación. Una segunda etapa amplificadora (A2) se encarga de elevar un poco más el nivel de la señal de audio para entregarla a la última etapa amplificadora (A3) la cual se dispone como seguidor de tensión presentando una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, esto dispuesto así para que los tres filtros de la siguiente no interactúen entre sí produciendo mal funcionamiento.

El primer filtro (el de arriba) deja pasar sólo las señales que sean inferiores a 500Hz (sonidos graves) que son amplificadas por el transistor y accionan el TRIAC de potencia haciendo brillar las luces al ritmo de los sonidos de baja frecuencia. El segundo filtro (el del centro) deja pasar las señales cuya frecuencia esté comprendida entre los 500Hz y los 2.5KHz (sonidos medios) que son amplificadas de la misma forma que el módulo anterior y también accionan un TRIAC para comandar las luces. Por último, el filtro de abajo se encarga de dejar pasar las señales de frecuencias superiores a 2.5KHz, haciendo que brillen las luces al compás de los sonidos agudos. En los tres casos se han dispuesto potenciómetros que se encargan de regular la cantidad de brillo para cada canal de luces.

Bien, básicamente un vúmetro es un medidor de volumen. Hoy en día, existen vúmetros construidos de muchas formas diferentes, podemos encontrarlos analógicos, otros a base de Leds normalmente verdes, amarillos y rojos, e incluso representando las unidades de volumen en forma de barra en una pantalla LCD. El vúmetro a base de Leds, es muy sencillo de construir, ya que apenas requiere de unos pocos componentes electrónicos.

Para simplificar su entendimiento dividimos el circuito en dos etapas: • Alimentación, pre-amplificación y conexión de un micrófono Elektret. • Accionamiento electrónico.

El circuito que he utilizado para la pre-amplificación de un micrófono Elektret. El circuito original, utilizaba un transistor NPN 2N3904, pero la amplificación era muy pobre, lo cambié por un transistor con mucha más ganancia en corriente, como el BC517 o BC 548 y la mejoría fue instantánea. El regulador de tensión es para alimentación del circuito y el micrófono, que puede ser alimentado con voltajes desde 3-9 voltios.

Para nuestra suerte y simplicidad del circuito, el propio circuito integrado UAA180, tiene las salidas internamente limitadas en corriente, lo que nos permite evitar el uso de una resistencia limitadora de corriente por cada Leds. El condensador a la entrada de audio, simplemente realiza una función de desacoplo de la señal de audio para mejor interpretación del circuito integrado. El potenciómetro, se encarga de ajustar la sensibilidad de los Leds, esto significa que para un correcto funcionamiento del vúmetro, deberá estar ajustado de forma que estén todos los Leds iluminados en el momento en que el circuito integrado recibe los semiciclos con más amplitud de la señal de audio

PRESUPUESTO COMPONENETES RESISTOR RESISTOR RESISTOR RESISTOR RESISTOR RESISTOR RESISTOR RESISTOR CAPACITOR ELECTROLITICO CAPACITOR ELECTROLITICO CAPACITOR ELECTROLITICO CAPACITOR CERAMICO CAPACITOR CERAMICO CAPACITOR CERAMICO CAPACITOR POLIESTER BT136-500E LM324 LM7812 BC548 POTENCIOMETRO POTENCIOMETRO TRANSFORMADOR LEDS LM3915N LAMPARAS SOCKETS PROTOBOARDS MICROFONO ELEKTRET DIODO PUENTE (KBP206) DIODO CABLE UTP BORNERA

DESCRIPCION 1.8K Ω DE 1/2 VATIO 270K Ω DE 1/2 VATIO 1K Ω DE 1/2 VATIO 10K Ω DE 1/2 VATIO 6.8K Ω DE 1/2 VATIO 270Ω DE 1/2 VATIO 200Ω DE 1/2 VATIO 2.7K Ω DE 1/2 VATIO 3.3µF DE 50V 10µF DE 50V 2200µF DE 50V 100nF DE 50V 10nF DE 50V 330nF DE 50V 1µF DE 50V 500V DE 25A 32V DE 500mA 12V DE 1.5 A 500V DE 100mA 1M 50K 220/9V DE 1A 2V DE 10mA 25V DE 10mA 220 V DE 25 VATIOS 250V DE 5A 3V A 9V 600V DE 2 A 1N4148 2 metro DOS FASES

UNIDAD 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

CANTIDAD 1 3 2 3 3 1 3 1 1 3 3 1 1 1 1 3 1 1 3 1 3 1 10 1 3 3 2 2 1 1 1 1

PRECIO UNITARIO S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.20 S/. 1.50 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 0.50 S/. 0.10 S/. 1.00 S/. 15.00 S/. 0.20 S/. 7.50 S/. 1.50 S/. 1.50 S/. 10.00 S/. 1.50 S/. 1.00 S/. 0.10 S/. 1.70 S/. 0.50 PRECIO TOTAL

PRECIO TOTAL S/. 0.10 S/. 0.30 S/. 0.20 S/. 0.30 S/. 0.30 S/. 0.10 S/. 0.30 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.30 S/. 0.30 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.10 S/. 0.20 S/. 4.50 S/. 1.00 S/. 1.00 S/. 1.50 S/. 0.10 S/. 3.00 S/. 15.00 S/. 2.00 S/. 7.50 S/. 4.50 S/. 4.50 S/. 20.00 S/. 3.00 S/. 1.00 S/. 0.10 S/. 1.70 S/. 0.50 S/. 73.80

LUCES RITMICAS DE TRES CANALES CON MICROFONO ELEKTRET DISEÑO EN PCB WIZARD IN OUT

V2 15V / 60Hz

BR1 2KBP06

RG1 7812

REF

BL1

C3 2200µF

R1 1K

R2 6.8K

C1 10µF C2 330nF

VR1 50K

Q1 BC548B

R3 220

V1 220V / 60Hz

BT136 D1

R12 2.7K R14 1K R11 1.8K

VR4 1M

C10 10nF

R16 270K

C12 220nF R4 270

C9 100nF

IC1a LM324

R13 10K

R15 10K

IC1b LM324

R5 6.8K

C4 10nF C5 220nF

IC1c LM324

VR2 50K

Q2 BC548B

R6 220

BL2

BT136 D2

C11 47µF

MICRO ELEKTRET C8 100nF

C7 1µF R10 1K

VR3 50K R9 1K

LUCES.pcb

R7 6.8K

C6 10µF

Q3 BC548B

R8 220

BL3

BT136 D3

page 1 of 1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

D4 A

A

V1

D3

9 Vrms 60 Hz 0° B

C6 100nF

C5 2200µF

D2

B

D1

R8 C

C

2.7kΩ R4 C1 R7 1.8kΩ

D

R5

1MΩ Key=A 50 %

270kΩ

10nF 4

100nF

D

4

R6 11

U3B

5 7

8

10kΩ

1.0kΩ

4

U2C

10

R3 1

2 E

C4 220nF

270kΩ

U1A

3

C3

R2

6 9

LM324AD

11

LM324AD

11

LM324AD

E

C2 33µF F

F

G

G

DISEÑO EN MULTISUIM 12 0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

1

2

3

4

5

Q1

C2

1kΩ

10µF

R8 6.8kΩ

R2

B

BC108BP

47kΩ Key=A

8

A

V1

D1 BT136

120 Vrms 60 Hz 0°

R3 220Ω

0%

C1 330nF

7

X1 220 V

A

R1

6

B

C

C

R4

C4

270Ω

10nF

Q2

D

R7 6.8kΩ

R5

BC108BP

D2 BT136

D

R6 220Ω

0%

C3 220nF

X2 220 V

47kΩ Key=A

E

E

F

C7

C6

C5

100nF

560nF

10µF

R9 1kΩ

R13 1kΩ

F

R10

R12 6.8kΩ

0

1

2

BC108BP

D3 BT136

R11 220Ω

0% 47kΩ Key=A

G

X3 220 V

Q3

G

DISEÑO EN MULTISUIM 12 3

4

5

6

7

8

U5

BR1

15VAC

7812

VI

VO

L3

3

220V

GND

1

C5

C6

2200uF

100nF

C8

R7

2

KBP206

Q1 BC548

1k

10uF

R8

U2

6.8k

TRIAC

RV2

DISEÑO EN PROTEUS 8

50%

C7

R9

330nF 47k

220

R6 L2 2.7k

10nF

C4

1M

220nF

R5

270k

C10

R10

10nF

10k

U1:A

2

1 3

R3 10k

MICRO

8

C9

U1:B

6

TRIAC

R12

220nF

7

47k

220

5

10

LM324 LM324 4

4

LM324

U1:C

9

U3

6.8k

RV3

11 11

R1

R11

4

100nF

11

270k

C1

Q2 BC548

270

L1 220V

C3 47uF

C13

C12

C11

100nF

560nF

10uF

Q3 BC548

R16 1k

R13 1k

R14

U4

6.8k

TRIAC

RV4 57%

1.8k

RV1

R2 54%

R4

50%

C2

220V

R15 47k

220

EL VÚMETRO ESTÉTREO DISEÑO EN PCB WIZARD

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

LM3915 IC1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

18 17 16 15 14 13 12 11 10

D1

R5 100 12V

VR2 100K R4 1K

C2 0.47µF

R2 220

C1 103nF

R1 200K

MMICRO

R3 2.2K

Gnd

VUMETRO.pcb

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D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

GREEN

GREEN

GREEN

GREEN

GREEN

YELLOW

YELLOW

YELLOW

RED

RED

1 18 17 16 15 14 13 12 11 10

D10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DISEÑO EN PROTEUS 8

SIG

100

LM3915

5

ADJ RLO RHI VRO

3

BAT1 C2

C1

R1

103n

94%

MICRO

V+

8 4 6 7

9

V-

MODE

R5 2

RV1

U1

100k

1k

0.47u

R2

R4 220

200k

R3 2.2k

12V