INSTITUTO TECNOLOGICO DE ORIZABA

SISTEMAS PROGRAMABLES PRACTICA 1-

PROFESOR:

RAFAEL HERRERA GARCIA

PALESTINO HERNANDEZ ADRIEL EDUARDO FLORES TORRES CARLOMAGNO RAUL

Dispositivos Programables Unidad I

MC Rafael Herrera García

Práctica No. 1

Nombre: Uso de sensores ópticos

Introducción:

Los sensores ópticos basan su función en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o

reflejado por el objeto a detectar. Tienen muchas aplicaciones en el sector industrial y son

ampliamente utilizados.

Los sensores ópticos reflexivos están conformados por un transmisor y un receptor que se

colocan en el mismo sitio y enfrente a ellos se coloca una superficie reflexiva, el haz de luz emitida

por el transmisor choca contra la superficie reflexiva, lo cual hace que el haz se refleje en el receptor

y este lo registra.

En esta práctica se probara el funcionamiento de un sensor óptico reflexivo y se realizaran

algunos ajustes para que se pueda probar en las dos formas como su salida puede ser revisada. Tal

como se muestra en la figura 1.1

Figura 1.1 Formas de probar un sensor óptico reflexivo

La metodología marca la forma A y en el cuestionario se propone utilizar la forma B para valorar el

funcionamiento en ambas formas.

Materiales y equipo:

1. Protoboard

2. Fuente de poder 5 Vcc

3. Alambre

4. 1 Led

5. 1 Potenciómetro de 10 K

6. 1 Sensor óptico QRD1114 / CNY70

7. 2 resistencia de 220 ohms

8. 1 resistencia de 10 K

9. 1 Amplificador operacional LM324

10. Multímetro

11. Computadora (LapTop)

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MC Rafael Herrera García

Metodología:

1.- Revisar el estado de los componentes a utilizar. En su caso tomar medidas de impedancia y

conductividad, si así se considera

2.- Armar el diagrama que se muestra en la figura 1.2, en determinado caso si es necesario pueden

utilizar un simulador de circuitos para observar su comportamiento.

Figura 1.2 Circuito básico

3.- Con el Multímetro tomar la medida de la salida de la señal del sensor, está ubicada entre la

salida de la resistencia de 10k y el fototransistor interno del QRD1114 /CNY70.

4.- Observar con una cámara fotográfica, de video o desde un celular, como el diodo emisor de luz

emite esta.

5.- Con una hoja blanca, pasar sobre el sensor óptico y tome medida con el multímetro del voltaje

y observe las diferencias entre la medición del paso 3 y esta nueva medición.

6.- Complete el circuito como se muestra en la figura 1.3

Figura 1.3 Circuito regulado para detectar

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7.- Regula con el potenciómetro la salida del comparador (Amplificador operacional), para que el

Led se mantenga encendido mientras no exista algo que no refleje la luz en el sensor.

8.- Elabore una tabla donde muestres los valores (al menos 5) del potenciómetro tanto de cuando

el sensor funcione como de cuando este no lo hace, esta tabla tendrá los valores del potenciómetro

en ohms, y los valores en Volts de la salida del Sensor y los valores en volts de la salida y entrada del

amplificador operacional.

Recomendaciones:

Se les recomienda antes de realizar la práctica, revisar los datasheet tanto del sensor óptico

QRD1114 o del sensor óptico CNY70 y del amplificador operacional LM324, tenerlos a la mano por

cualquier situación que pudiera presentarse al momento de armar los circuitos.

Aunque algunos componentes pueden funcionar con voltajes superiores a los 5 Vcc recomiendo

utilizar este voltaje.

Observaciones:

Aquí debes describir todas las observaciones realizadas, puedes anexar, imágenes, fotos, gráficos,

etc.

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MC Rafael Herrera García

PRIMERO HICIMOS LAS MEDICIONES NECESARIAS PARA CADA COMPONENTE

Y ASI LO HICIOS PARA CADA COMPONENTE.

AL HABER HECHO EL PUNTO DOS VERIFICAMOS CON LA CAMARA DEL CELULAR, COLOCAMOS EL

SENSOR NY70 DEACUERDO A COMO INDICABA EL DATASHEET PARA SU USO.

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MC Rafael Herrera García

DE ACUERDO A LA FOTOGRAFIA SE OBSERVA QUE ALIMENTANDO RESISTENCIA Y EL NY70 CON

LA POLARIDAD CORRECTA PUDIMOS OBSERVAR MEDIANTE LA CAMARA FOTOGRAFICA DEL

CELULAR EL ENCENDIDO DEL LED INTERNO DEL NY70.

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DESPUES COMO LO MARCA LA PRACTICA COMPLETAMOS EL CIRCUITO DE ACUERDO AL

DIAGRAMA.

PASAMOS NUESTRO DEDO ENSIMA DEL SENSOR Y SE APRECIA EL SIGUIENTE

COMPORTAMIENTO: LA FINALIDAD FUE QUE EL LED ROJO EN NUESTRO CASO ENCENDIERA

OBSERVAMOS LAS MEDIDAS CUANDO PASAMOS UNA HOJITA SOBRE EL SENSOR NY70 Y

TOMAMOS MEDICIONES EN EL POTENCIOMETRO Y EN LA SALIDA DEL LM324.

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POR ULTIMO SE OBSERVO QUE REGULANDO EL POTENCIOMETRO SE HIZO QUE EL LED QUEDARA

ENCENDIDO SIN QUE PASARA UN OBJETO SOBRE EL SENSOR.

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MC Rafael Herrera García

COMO LO INDICA LA PRACTICA REALIZAMOS LA TABLA

Potenciómetro LED

Potenciometro LED

CNY70 salida

en Volts

LM324N salida en

Volts

LM324N potenciómetro

en Volts

1 9.81K 10.21 K .5 V 3.2 V .15 v 2 5.68 K 10.22 K 2.53 V 2.8 V 2.11 V 3 3.45 K 10.21 K 4.22V 2.98 V 3.15 V 4 1.42 K 10.21 K 4.32 V 3.13 V 4.15 V 5 0.1 K 10.20 K 4.54 V 3.12 V 4.68 V

Cuestionario:

1.- ¿Presentaste alguna problemática para llevar a cabo la práctica?

-Si

2.-Si tu respuesta es afirmativa, describe brevemente esta.

-Tiempo ya que salía muy tarde de la universidad y como fue mi primera practica sobre un

protoboard si hubo varios términos que desconocía como así mismo tuve que comprar otro

NY70

3.- ¿Qué diferencias encuentras entre los voltajes medidos sin amplificador operacional y con

amplificador operacional?

-Sin el amplificador operacional el voltaje en el sensor NY70 es fijo por que no cambia.

-Con el amplificador operacional el voltaje de salida puede ser variado con el potenciómetro.

4.- Si encontraste diferencias significativas ¿Podrás explicar cuál es la razón?

-Si, el determinante fue el potenciómetro que aumentaba o disminuía los voltajes de entrada

del amplificador y esto lo reflejaba en el voltaje de salida.

5.- Si sustituyeras el potenciómetro por una resistencia equivalente para cuando funciono el sensor,

tendrías el mismo resultado, explica por qué?

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MC Rafael Herrera García

-Pienso que si, por que el potenciómetro es una resistencia variable.

6.- Regula con el potenciómetro el voltaje que entra al amplificador operacional tratando de que

este y el voltaje que viene del sensor sean lo más próximo a iguales, observa que pasa, con la

distancia a la cual refleja el infrarrojo, da una explicación a lo observado.

-Anotamos que el sensor fue más sensible al colocarle la hojita por encima del NY70 es decir que

ya desde una distancia más separada responde a voltaje de salida, mientras que si los voltajes del

amplificador se desigualaban había que hacer la distancia del amplificador con respecto a la hojita

tenía que ser más cerca para que hubiera voltaje en la salida.

7.- Como un ejercicio adicional elabora la práctica con la forma B mostrado en la figura 1.1, ya que

la práctica se llevó a cabo con la forma A, observa y anota los cambios que puedas observar.

Forma B

De acuerdo al diagrama de la forma B se observa que el comportamiento es inverso es

decir que al no estar un objeto encima del sensor óptico hay cierto voltaje de la salida del

lm323 haciendo iluminar el led, como se observa en la figura, se tuvo que cambiar de lugar

la resistencia de 10k y la salida se tomo del lado positivo.

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MC Rafael Herrera García

Fuentes de información:

1. Datasheet QRD1114,

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/Q/R/D/1/QRD1114.shtml

2. Datasheet CNY70, http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/83751.pdf

3. Datasheet LM324,

http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/L/M/3/2/LM324.shtml

Conclusiones y reflexiones personales:

Aquí deben agregar la conclusión llegada como equipo y las reflexiones personales sobre lo

logrado en la práctica.

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MC Rafael Herrera García

Reflexión por equipo:

La práctica realizada fue una actividad en la que aprendimos a cómo utilizar un sensor NY70

con ayuda de unos componentes para su funcionamiento, para dar resultado al detectar

movimiento y encender un led, esto nos deja como reflexión que este tipo de sensores tiene una

gran aplicación en el mundo laboral, empresas, comercios, incluso uso doméstico, fue una práctica

demasiado interesante lo cual hace que el curso se vuelva emocionante.

Reflexión por Adriel Eduardo Palestino Hernández

Aun que es una práctica sencilla de pocos componentes se me dificultó pro que fue la

primera practica que he realizado, pero mi reflexión es que este tipo de sensores a grandes rasgos

es aplicado en tiendas como puertas automáticas donde se le avisa por medio del sensor la

presencia de algún objeto en este caso una persona.

Reflexión por Carlomagno Raul Flores Torres

Reflexione que fue una práctica interesante que me dio a imaginar que todo esto hace falta

en un hogar evitando robos en el hogar, nos hace las cosas más fáciles, practicas, es parte de la

tecnología, como en este caso en el hogar se pudiera implementar, en la practica se me dificultó

entender el cómo conectar las cosas ya que desconocía totalmente de esto