¿Quieres hacer una broma interesante con tus amigos o hermanos? En el cuarto de ellos un "grillo electrónico" que sólo cantará cuando la luz esté apagada. Todas las veces que sus amigos o hermanos enciendan la luz para descubrir dónde está el "bichito" va a parar de cantar imposibilitando su ubicación por el sonido! .
Este artículo forma parte de mi libro Juegos y Experiencias con Electrónica de 1981, pero se trata de un proyecto bastante actual, tanto por los resultados como por la facilidad con que los componentes pueden ser encontrados.
La introducción ya permite que el lector tenga una idea de la diversión que puede conseguir a las costas del ruiseñor intermitente, semejante al de un grillo, que este aparato puede producir. Funcionando con sólo 2 pilas pequeñas y, siendo reducidas sus dimensiones, puede ser escondido en cualquier lugar, lo que dificulta su ubicación en la broma.
El secreto de este "grillo electrónico" que lo hace cantar sólo en la oscuridad es un componente sensible a la luz que lo conecta sólo cuando falta la iluminación y lo desconecta en presencia de luz. Usted, sin duda, puede imaginar la "desesperación" de sus amigos tratando de dormir con el canto del grillo y cada vez que encienden la luz, deja de cantar no siendo posible localizarlo (figura 1).
Dos características importantes deben tener el circuito para esta broma: ser lo suficientemente pequeño para poder ser escondido con facilidad en el cuarto de sus amigos (en un lugar en que la iluminación pueda alcanzarlo) y, aún producir un ruiseñor que imite un grillo pero que es relativamente débil pero "incomodante" para no facilitar su ubicación en la oscuridad.
Los ruidos débiles impiden que nuestro sentido de dirección funcione normalmente lo que dificulta la localización de su fuente. Conforme el lector verá, son pocos los componentes usados en este montaje, que no exige ni técnicas especiales ni conocimientos profundos de los montadores. Siga nuestras instrucciones y luego su grito estará cantando ... en la habitación de los demás, por supuesto!
COMO FUNCIONA
En la figura 2 tenemos un diagrama simplificado de nuestro grillo electrónico, por donde, con palabras simples, procuraremos explicar su funcionamiento.
Tenemos entonces dos bloques que representan dos circuitos "osciladores". El primero produce los sonidos agudos del grillo y el segundo haciendo su intermitencia, es decir, ligándolo y apagándolo a intervalos regulares para dar los "bips" que caracterizan el aparato.
Veamos cómo funcionan los circuitos por separado.
Para producir el sonido de grillo, bien agudo, usamos un circuito llamado "oscilador" que utiliza dos transistores, representado como muestra la figura 3.
Este circuito se llama oscilador porque produce "oscilaciones eléctricas" que se aplican a un altavoz permiten obtener sonido. El sonido producido dependerá de la frecuencia del oscilador, mientras que la frecuencia del oscilador depende fundamentalmente del capacitor C1 en el circuito.
Esto quiere decir que, para hacer el sonido más grave o más agudo, cambiamos el valor de este componente. En nuestro caso, por la utilización de un segundo componente, podemos hacer pequeños ajustes en este sonido, conforme el lector verá.
Alimentado con 3 V este circuito oscilador puede producir sonidos en el nivel que deseamos, en un altavoz pequeño. Como el grillo no canta continuamente, pero de forma intermitente, tenemos que hacer la interrupción del sonido de modo alterna, controlando el funcionamiento del oscilador.
Esto es hecho por el circuito del segundo bloque que se denomina "multivibrador astable" y que es representado por el circuito de la figura 4.
Este circuito lleva otros dos transistores como elementos básicos, y estos transistores se conectan de manera que en cada instante sólo uno de ellos conduce. Así, dependiendo de los valores de los capacitores C1 y C2 de este circuito, podemos hacer que un transistor conduzca por un cierto tiempo determinado y el otro también.
En nuestro caso, calculamos un capacitor para dar el intervalo entre las esquinas del grillo y el otro para dar la duración del canto. El lector, si lo desea, puede cambiar a voluntad los valores de esos capacitores en el proyecto original y modificar con ello el funcionamiento del grillo. En la figura 5 damos un gráfico en el que representamos las "señales" de este circuito y del oscilador final.
Para controlar el multivibrador y por lo tanto accionar el grillo, existe en el circuito oscilador un elemento sensible a la luz, llamado LDR. Este LDR consiste en un componente que cambia de resistencia en función de la luz. Cuando la luz golpea su superficie sensible de sulfuro de cadmio, los electrones se liberan y comienza a conducir la corriente.
En la oscuridad, los electrones no se liberan y no conduce la corriente. Esto significa que el LDR presenta una baja resistencia en el claro y una alta resistencia en la oscuridad. En nuestro circuito el LDR está conectado de tal modo que controla el funcionamiento del oscilador. En la oscuridad, permite el funcionamiento del grillo y en el claro, dejando pasar una corriente en cierto modo, inhibe el funcionamiento del oscilador.
Tanto el multivibrador como el oscilador se alimentan con una tensión de 3 V obtenida de dos pilas pequeñas comunes. Conforme el lector podrá constatar, el consumo de energía del "grillo electrónico" es tan bajo que puede permanecer encendido toda la noche, sin haber desgaste apreciable de las pilas.
EL MATERIAL
Todo el material empleado en este montaje puede ser obtenido con facilidad en las casas de material electrónico e incluso aprovechado de viejos aparatos abandonados. Nuestra sugerencia para el montaje es una caja como muestra la figura 6. Esta caja tiene las dimensiones ideales para alojar la unidad desde que se haga en placa de circuito impreso.
Para un montaje simplificado en puente de terminales, recomendado para los principiantes que no posean el laboratorio de circuito impreso es necesario usar una caja un poco mayor. Vea que las dimensiones de la caja dependen fundamentalmente del tamaño del altavoz utilizado. Nuestra recomendación es utilizar un altavoz de 5 cm del tipo que se encuentra en los radios portátiles, pero otros mayores pueden ser utilizados siempre que la caja esté preparada para recibirlos.
Los transistores son los componentes que el lector debe adquirir en primer lugar, junto con el LDR. Vea que se utilizan tres transistores del tipo NPN y uno del tipo PNP. Para el PNP damos como tipo básico el BC 307 pero equivalentes como el BC308, BC 557 y BC558 pueden ser usados. Para el NPN damos como tipo básico el BC237, pero equivalentes como el BC238, BCS47, BC548 pueden ser usados.
En la actualidad, utilice los BC557 y BC547 que son los comunes.
El LDR es del tipo medio cuyo formato puede ser visto en los dibujos. Este componente se puede encontrar en algunos tipos de televisores antiguos que lo utilizan como control automático de luminosidad con su instalación en el panel. Si el reproductor tiene uno de estos televisores sin uso, puede aprovecharlo (figura 7).
Para adquirir este componente basta pedir un LDR común. El altavoz, como ya hemos explicado, puede ser prácticamente de cualquier tipo pudiendo ser comprado o aprovechado de viejos radios. Los resistores y capacitores son todos comunes, no habiendo problemas con su obtención y también eventual aprovechamiento de viejos aparatos. En este caso, vea bien los valores de los resistores que son determinados por sus anillos de colores y asegúrese de que los capacitores están en buen estado, principalmente los electrolíticos.
Los potenciómetros no necesitan necesariamente los valores recomendados en la lista de materiales, admitiendo estos componentes una tolerancia del 100%, lo que significa que los potenciómetros con la mitad o el doble de los valores indicados pueden seguir funcionando perfectamente. Esta amplia gama de valores permitidos facilitará un aprovechamiento de estos componentes de viejos aparatos por parte de los lectores de menor posesión.
Como material adicional para el montaje el lector todavía necesitará un soporte para dos pilas pequeñas, botones (botones) para los potenciómetros, hilos y soldadura.
Todo este material puede ser logrado con facilidad, sugiriendo que el soporte de pilas y los knobs pueden ser aprovechados de viejos radios. Para el montaje en placa de circuito impreso el lector debe tener aún los recursos para su realización y si optar por el montaje en puente debe adquirir un puente del tipo miniatura, como muestran los dibujos de este artículo.
MONTAJE
Inicie el montaje de su grillo preparando la caja de acuerdo con las dimensiones del altavoz disponible y haciendo la perforación para el LDR si la caja es de material opaco, y los potenciómetros de control. En posesión de la placa de circuito impreso o puente de terminales, usted puede soldar los componentes más pequeños pero, para ello, debe tomar algunos cuidados importantes.
En la figura 8 figura el diagrama completo del grillo.
En la figura 9 tenemos la disposición de los componentes para el montaje en placa de circuito impreso.
Para el montaje en puente de terminales, la figura 10 muestra los detalles de la conexión de los componentes.
Comience el montaje soldando los transistores observando que tres de ellos son NPN y un PNP. ¡Cuidado para no hacer cambios! Vea la posición de estos componentes tanto en el puente de terminales y en la placa de circuito impreso dada por la parte plana de su envoltura.
Solde los resistores, observando sus valores que son dados por los anillos coloreados, Corte sus terminales en la longitud apropiada para hacer la soldadura en el puente, y en la placa de circuito impreso, solamente después de la soldadura es que usted debe cortar los excesos de las terminales por debajo de la plato.
Solde los capacitores electrolíticos, observando que estos componentes tienen polaridad correcta para conexión. Si hay inversión el aparato puede presentar deficiencias de funcionamiento. Ver los valores de estos componentes antes de hacer su colocación. Si desea experimentar otros valores posteriormente para cambiar los efectos, deje por último la colocación de los capacitores.
Para soldar el capacitor de poliéster no es necesario ningún cuidado especial a no ser con el calor. Haga la soldadura rápidamente. Este componente tampoco tiene polaridad adecuada para la conexión. Con todos los componentes soldados en la placa o en el puente de terminales haga sus conexiones con los componentes que están fijados en la caja.
Para conectarse a los potenciómetros utilice hilo encapado y observe la posición de los terminales en los que se efectúan las soldaduras. El hilo no debe ser ni demasiado largo, ni demasiado corto. Para conectar el LDR, observe que este componente debe colocarse de tal modo en la caja que reciba la luz externa. Haga la soldadura rápidamente para que el calor del hierro no perjudique el componente.
Para soldar los cables del soporte de pilas, el lector debe observar su polaridad. Aquí tenemos dos opciones: si el lector usó un interruptor general conjugado al potenciómetro, debe hacer el hilo positivo del soporte de pilas ir a este componente. Si utiliza un interruptor separado, observe también que es el hilo positivo del soporte de las pilas que va hasta él.
Es claro que existe la posibilidad de eliminar este componente, apagando el aparato con la simple retirada de las pilas de su soporte. La conexión del altavoz es la más simple, y se debe utilizar el cable encapado de longitud adecuado.
Terminada el montaje, compruebe todas las conexiones. Si todo está en orden haga la prueba de funcionamiento.
LA PRUEBA FINAL
Coloque las pilas en el soporte y encienda el interruptor general (si se utiliza). Con el LDR iluminado, nada debe suceder. Cubra el LDR y ajuste los dos potenciómetros hasta que oiga el ruiseñor característico de un grillo. Deje los potenciómetros ajustados en esta posición.
Descubra el LDR de modo que reciba luz ambiental. En este momento el grillo debe parar de "cantar". Asegúrese de que la cantidad de luz es necesario para que deje de cantar para tener una idea de cómo utilizarlo.
Si el grillo no flota, compruebe todo su montaje, principalmente la parte referente a la posición de los transistores. Si es posible, compruebe el montaje en puente o en placa por el diagrama.
CÓMO BRINCAR
Si quieres jugar con algún amigo tuyo o con tus hermanos, esconde el grillo en la habitación en el lugar que pueda recibir la luz de la lámpara del techo. En la figura 11 damos una idea de cómo debe hacerse esta colocación.
Sólo conecte el aparato un poco antes de que su amigo o hermano se acueste cuando la luz de la habitación aún esté encendida. Es conveniente hacer antes una prueba de funcionamiento, apagando la luz para verificar si realmente el grillo canta.
LISTA DE MATERIAL
Q1, Q2, Q3 - BC237 o equivalente (BC238, BC547, BC548)
Q4 - BC307 o equivalente (BC308, BC557, BC558)
LDR - LDR común
P1 - 220 k - potenciómetro
P2 - 470 k - potenciómetro
R1, R4 - 1,2 k x 1/8 W - resistor (marrón, rojo, rojo)
R2, R3 - 47k x 1/8 W - resistores (amarillo, violeta, naranja)
R5 - 10 k x 1/8 W - resistor (marrón, negro, naranja)
C1 - 47 uF a 1000 uF x 12 V - capacitor electrolítico (mayor valor, mayor intervalo entre las esquinas del grillo)
C2 - 22 uF o 47 uF x 12 V - capacitor electrolítico (determina la duración del canto del grillo)
C3 - 22 nF u otro valor cercano - capacitor de poliéster
C4 - 22 uF x 12 V - capacitor electrolítico
FTE - Altavoz de 8 ohmios
B1 - Batería de 3 V - 2 pilas pequeñas
S1 - Interruptor simple (optativo)
Varios: puente de terminales o placa de circuito impreso, caja para el montaje, hilos, soldadura, knobs para los potes, etc.
