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Contador direccional de paso (ART311S)

   Este circuito genera un pulso rectangular único con el paso en un sentido único de un objeto o persona que interrumpe dos haces de luz. Lo importante es que el paso en sentido contrario no produce el pulso lo que es importante en un sistema unilateral. Con base en este circuito se pueden proyectar contadores digitales o excitados directamente contadores mecánicos.

   Los productos en una cinta o personas que pasan por un lugar pueden ser contados electrónicamente con la ayuda de un circuito como el que describimos.

   A cada interrupción de los dos haces de luz, que debe ocurrir en un determinado sentido, se generan pulsos únicos que pueden disparar un contador tanto digital electrónico como electromecánico.

   El circuito utiliza como sensores LDR comunes lo que le garantiza una excelente sensibilidad.

   De esta forma pequeñas bombillas de 5 watts o menos pueden servir para la formación del haz o incluso, dependiendo del modo de su instalación, la luz ambiente.

 

Nota: el artículo es de 1990, en una versión más moderna podemos usar LED de alto brillo con fuente de luz.

 

   El circuito de entrada está dotado de dos ajustes que actúan en un amplio rango de luminosidad y además puede ser alimentado con tensiones en el rango de 5 a 12 voltios lo que lo hace compatible con tecnologías tanto TTL como CMOS.

 

   El integrado 4093 utilizado como base de este proyecto es bastante común y tiene un costo bastante bajo.

 

COMO FUNCIONA

   Dos de las cuatro puertas disparadores no-E (NAND) de un integrado 4093 forman un fIip-flop del tipo Set-Reset.

 

   En las entradas Set y Reset se conectan circuitos divisores de tensión en los que, en una rama tenemos foto-resistores (LDR) y en el otro tenemos dispositivos de polarización y ajuste, formados por resistores y trimpots.

 

   Con los dos LDR iluminados, los niveles en las entradas del flip-flop se mantienen altos, pero la actuación sobre la llave de reset hace que un nivel momentáneamente bajo en la entrada 1 lleve la salida 3 al nivel bajo y así se mantenga por efecto de realimentación del circuito.

 

   Con el paso de un objeto que interrumpe momentáneamente la luz sobre el LDR1, eso equivale a llevar la entrada 6 momentáneamente al nivel bajo, lo que conmuta el flip-flop con el cambio de estado de su salida.

 

   Cuando el objeto corta el haz de luz que ilumina el LDR2, el circuito se restablece.

 

   La tercera puerta Cl1c del integrado se utiliza como un buffer, aislando la salida del flip-flop de la carga excitada, pero al mismo tiempo invirtiendo los niveles de la señal.

 

   Para una nueva inversión podemos utilizar la cuarta puerta (Cl1d).

 

   Los trimpots P1 y P2 sirven para ajustar los puntos exactos en que se produce el disparo del flip-flop, en función de la iluminación de los LDR.

 

   Para una acción perfecta, los LDR deben montarse en tubos opacos con lentes convergentes, para recibir la luz solamente de la fuente correspondiente.

 

   La anchura del pulso producido, que es importante en determinadas aplicaciones, depende de la velocidad con que el objeto pasa delante de los dos LDR y de su separación.

 

   Esto debe ser estudiado según cada aplicación que tenga en mente.

 

 

   MONTAJE

 

   Lo que tenemos es un circuito básico que debe formar parte de un proyecto más elaborado que incluye las etapas contadoras.

 

   En la figura 1 tenemos el diagrama completo del sistema.

 

   Figura 1 - Diagrama del sistema
   Figura 1 - Diagrama del sistema

 

 

  C2 es cerámico y los resistores son de 1/8 W. Los trimpots son comunes y los LDR redondos comunes.

 

   Los cables de conexión a los LDR no deben tener más de 5 metros de longitud para evitar la producción de repiques o la captación de zumbidos que lleven los disparadores a un funcionamiento errático.

 

   Las lámparas pueden ser de baja tensión o, incluso alimentadas por la red local, en función de la intensidad de luz necesaria para la aplicación.

 

   El artículo es de 1990. En una versión moderna, podemos usar LED de alto brillo como fuente de luz.

 

La llave de Reset es un interruptor de presión común.

 

 

PRUEBA Y USO

 

    Para una prueba de banco se puede conectar un LED en serie con una resistencia de 1 k ohmios en una de las salidas.

 

    Sólo tienes que ajustar los trimpots para que en el paso de sombra (en el orden indicado en las explicaciones) ocurra la conmutación del flip-flop dos veces, con el set y reset accionados.

 

    Comprobado el funcionamiento es sólo hacer la instalación o implementación del proyecto completo del contador.

 

 

CI-1 - 4093 - circuito integrado CMOS

LDR1, LDR2 - LDR comunes

P1, P2 - 1 M ohms - trimpots

R1, R2 - 22 K ohms X 1/8 W - resistores (rojo, rojo, naranja)

C1 - 100 nF - capacitor de cerámica

Varios: placa de circuito impreso, zócalo para el integrado, hilos, soldadura, etc.

 

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