CIRCUITO DE AUTOAPAGADO
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Auto Power Off (Apagado Automático)
La mayoría de los equipos que utilizan baterías están diseñados por expertos que cada
día avanzan un poco más hacia el objetivo de optimizar el rendimiento de estas dentro
de cada aplicación. El “Auto Power Off” o lo que se traduciría como apagado
automático es una de las herramientas encargadas de mejorar ese rendimiento de las
baterías en todos los equipos. Desde la pantalla de un ordenador portátil que se
oscurece luego de un tiempo de inactividad, hasta el apagado de un multímetro en
forma automática, la mayoría de los equipos incorporan este modo de trabajo. A pesar
de estar orientado a funcionar en equipos portátiles, el sistema que hoy te
presentamos puede ser muy útil en equipos conectados a la red domiciliaria. Veamos
cómo funciona.
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Desde un TV que se apaga de manera automática al no recibir señal, hasta una
cámara fotográfica que pasa a modo de espera, o “Stand-By”, al no ser
utilizada durante un lapso de tiempo predeterminado, el popular sistema Auto
Power Off está presente en la mayoría de los equipos electrónicos que nos
rodean. El apagado automático es una herramienta que nos ofrecen los
constructores de la electrónica de consumo para optimizar el rendimiento de
los sistemas de energía de los aparatos. Este tipo de aplicaciones es muy
notable y útil en los equipos alimentados a baterías ya que nos permiten
obtener una mayor duración de abastecimiento energético mientras que, en los
equipos conectados a la red de energía domiciliaria, ofrece varias posibilidades
entre las que podemos contar como destacadas al ahorro de energía y al
aumento de la vida útil del producto gracias a la reducción de sus horas de
funcionamiento.
Nuestro PCB armado y listo para ser conectado. No dejes de verlo en acción en el
video
Desde una balanza doméstica hasta una calculadora científica, todo gadget
electrónico moderno trae incorporado un circuito “Auto Power Off” y a partir
de este artículo, tú también podrás incorporarlo en tus montajes. Nosotros
hemos preparado este desarrollo para aplicarlo dentro de la fuente principal del
Analizador de Espectro que estamos construyendo, pero tú puedes tomar la
idea básica y trasladarla a cualquier desarrollo que quieras. En nuestra
aplicación, no sólo abarcará a la fuente de alimentación de 5Volts, necesaria
para el display del sistema, sino que hará lo propio con la de 3,3Volts necesaria
para alimentar el PIC 18F25K20 que utilizaremos aprovechando la ventaja que
nos brinda el software libre Amicus. Como el desarrollo del año es demasiado
grande para presentarlo en una sola entrega, decidimos fragmentar la mayor
cantidad de conceptos elementales en forma separada para que puedas
elaborar tus propias ideas en función de lo que puedes observar semana a
semana. Por ejemplo, ¿ya has experimentado con potenciómetros digitales?, o
si eres un recién llegado al mundo de la electrónica ¿ya has descubierto al
NE555 y sus aplicaciones?
Circuito propuesto para la fuente de alimentación con "Auto Power Off"
La imagen del circuito es muy sencilla de comprender y te muestra como
elementos principales al 7805 y al AZ1117-3V3 que son reguladores de
tensión, fundamentales para el display y para el microcontrolador. Por otro
lado, en la parte superior del esquema se destaca la conexión y activación al
relé que también es muy fácil de interpretar. Al pulsar el switch “POWER” la
base de T1 deja de estar polarizada con tensión positiva y hace pasar a T1 a la
saturación (conducción). En ese instante VR1 (7805), además de entregar la
tensión que luego se emplea en el resto del circuito, polariza a través de R6 la
base de T3 energizando de este modo el relé. En nuestro caso, utilizamos este
relé para alimentar la fuente de 12V y de 24V que vimos en la entrega
anterior. Mientras el sistema está apagado (T1 no conduce), el consumo de
energía de todo el Analizador de Espectro se reduce al consumo del
transformador que energiza esta etapa que hoy te mostramos, es decir, a un
mínimo posible. Luego, cuando todo ingresa al modo de funcionamiento, los
consumos se incrementan con la energía que consumen y entregan los
reguladores de esta etapa más la fuente de alimentación de 12V y 24V.
El circuito impreso propuesto. Observa que las líneas de AC quedan por afuera del
sistema de GND de la placa.
Recuerda que si vas a utilizar este concepto de circuito en un equipo con
alimentación a batería, puedes obviar los rectificadores de entrada D5-D6
(aunque no sería mala idea dejarlos para evitar inversiones de polaridad con
conexiones accidentales). También puedes prescindir de C15 si lo deseas. Al
resto de los componentes debieras dejarlos siguiendo los consejos que siempre
intentamos acentuar acerca del ruido eléctrico y los graves problemas que
puede ocasionar en el funcionamiento de tus circuitos. Por supuesto, en el
momento en que menos lo esperas y cuando todo está listo para la
demostración. Con estas recomendaciones nos referimos a las inductancias y a
los capacitores que ves en el circuito propuesto. Volviendo a él, sólo nos resta
explicar su manera de relacionarse y trabajar con el microcontrolador. La parte
inicial, como ya te la hemos explicado es muy sencilla: al pulsar sobre el botón
“POWER” la base de T1 deja estar polarizada en forma positiva, pasa del corte a
la saturación (conducción) y provee energía a todos los circuitos que le siguen,
es decir, a los reguladores 7805 y AZ1117-3V3. Estos, por su parte, pondrán en
funcionamiento al microcontrolador y su programa interno dará comienzo al
ciclo de “retención” de la conducción de T1. Si observas el listado del programa
(muy comentado para ser comprendido y trasladado de manera sencilla a otros
lenguajes) encontrarás entre sus primeras instrucciones la de mantener en
estado alto al pin de salida RC0 que se encargará, mediante R4 de provocar la
saturación de T2 y mantener de este modo, la conducción continua de T1.
(Apóyate en el circuito para observar estos detalles)
Perspectiva del PCB terminado desde el lado de las soldaduras
Durante la ejecución del programa, el microcontrolador se encargará, además
de realizar las tareas que creas necesarias y que el programa del PIC incorpore,
de controlar el estado del botón “POWER” ¿Cómo hace esto? Mediante la
supervisión de la tensión presente en el pin RC1. Si el botón (POWER) se pulsa,
la tensión entregada por la resistencia “pull-up” R5 se hace cero en el pin RC0 y
de este modo el PIC interpreta que hemos pulsado el botón para apagar el
sistema. Por lo tanto, mientras RC0 se encuentre en estado alto, la fuente se
encontrará operativa y funcionando. Mientras tanto, un primer contador se
encargará de supervisar la actividad del PIC. Si durante un tiempo prudencial y
programable (que se puede ajustar a la necesidad de la aplicación), no se
ejecuta ninguna acción, ni se realiza ningún procedimiento, el programa pasará
a un estado de aviso de que en un paso próximo iniciará el proceso de
apagado. En nuestro ejemplo, como verás en el video, hemos optado por un
LED intermitente, pero tú puedes colocar allí una indicación sonora (beeper) u
otro tipo de advertencia al usuario de que se está entrando en el proceso de
apagado automático. Si durante ese intervalo de tiempo se establece
nuevamente la actividad mediante algún procedimiento actuado por el PIC o
por alguna manipulación inducida por el usuario, el programa colocará a cero
todos los contadores y la situación será como si el equipo hubiera estado
siempre activo.
Distribución de los componentes en la placa propuesta
El circuito del PIC, necesario para ejercitar esta aplicación, puedes encontrarlo
en el artículo donde ya hemos hablado de Amicus y el 18F25K20 donde el
circuito mínimo, elemental e indispensable será útil para ensayar este trabajo.
Es decir, con el microcontrolador, el cristal y los pines RC0 y RC1 ya puedes
comenzar a trabajar y por supuesto, mejorar este desarrollo. Si en cambio eres
lector de NeoTeo y estás siguiendo la construcción del Analizador de
Espectro, en la próxima entrega ya tendrás el circuito final del microcontrolador
con todas las conexiones apropiadas para ensamblar todas las partes vistas
hasta aquí, incluyendo esta fuente de alimentación que es la fundamental del
equipo. Sin duda alguna llegaremos a un instrumento con características
destacadas y con detalles de profesionalismo como es el encendido y apagado
con un solo botón de toque suave, el que incluye la función de “Auto Power
Off” o apagado automático que esperamos te sea útil para este y para otros
equipos que quieras construir en el futuro. Observa el video de demostración
de lo que hemos hecho.
Resumen
Hemos visto como realizar y como funciona un sistema con “Auto Power Off”
(apagado automático) que podemos agregar a nuestros desarrollos para darles
un toque de profesionalismo a nuestros montajes. Este puede ser considerado
un desarrollo autónomo o como parte del proyecto Analizador de Espectro. Al
final de este artículo te dejamos el PDF con el circuito impreso para que
puedas desarrollar y, como ya dijimos, mejorar este proyecto junto al código
fuente para que puedas trabajarlo y experimentarlo con el software libre
Amicus. Luego de este artículo, todo está listo para ensamblar las piezas y
poner a funcionar el “desarrollo del año”, por lo tanto, en la próxima entrega
encontrarás circuitos, programas y lo que tanto nos gusta: acción, mucha
acción. Por ahora te dejamos este sistema programable de administración de
energía (casi nada). Prepárate, lo mejor está llegando.
PCB y Código Fuente Descargar
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¿Y TÚ, QUÉ OPINAS?
#1
Meta domingo, 28 de noviembre de 2010, 10:41
Que bueno. Otro circuito bien acabado para la colección.
Responder >> Votos: 1 de 1
#2
Xeann domingo, 28 de noviembre de 2010, 14:16
La electrónica nunca me entro y me he rehusado a aprenderla pero sin duda nunca esta
de más tener info confiable a la mano!!
Responder >> Votos: -1 de 1
#3
LucasVegadomingo, 28 de noviembre de 2010, 17:02
Hola Mario:
Un articulo, practico, muy ingenioso, sencillo, y que funciona perfecto para todos
nuestros proyectos. Y pues pienso que si es mucho, ahora en estos tiempos de ahorro
de energia, este auto apagado es indispensable para que se implemente en todo
aparato que consuma energia.
Grandioso como siempre.
Saludos desde Colombia
Responder >> Votos: 1 de 7
#4
rene21domingo, 28 de noviembre de 2010, 19:05
Que generoso lo tuyo Mario y qué bueno que dejen hacer esto acá. Genial. Muchas
gracias.
Responder >> Votos: -2 de 2
#5
hfrndomingo, 28 de noviembre de 2010, 20:03
Que tal excelenteee tcto... si es muy util hojala y luego saquen algo con celdas o paneles
solares, estaria excelenteee................
Responder >> Votos: 1 de 1
#6
falke domingo, 28 de noviembre de 2010, 23:03
Hola Mario,
No pensé que al proyecto "Analizador de Espectro" le agregarías un módulo de ahorro
de energía!!!. Creo que los diferentes módulos que has ido publicando se pueden
adaptar a un sinfín de aplicaciones de lo más diversas. Tus artículos son de lo más
ilustrativos. Excelente!
Muchos saludos amigo Mario
Responder >> Votos: 0 de 0
#7
jukinch lunes, 29 de noviembre de 2010, 04:28
muy bueno Mario .! !!!
Responder >> Votos: 0 de 0
#8
imported_joseedlunes, 29 de noviembre de 2010, 08:42
Muchas gracias por la serie de articulos, ¡cuánto me gustaría tener el tiempo necesario
para realizar alguna de tus propuestas!. Quizas algun día.
Por cierto, esoty buscando la manera de crear un conversor Euroconector - VGA, para
poder conectar un monitor que acabo de jubilar a un sintonizador de TDT, y he
encontrado el esquema; pero no se cómo llevarlo a la práctica.
El esquema es: http://pinouts.ru/VideoCables/scart2vga_scheme_pinout.shtml
Lo digo a modo de propuesta para un próximo articulo; ya que no es raro que más de
uno jubilemos nuestro monitor y sería una forma de poder seguir usandolo.
Salu2
Responder >> Votos: 0 de 0
#10
enero lunes, 29 de noviembre de 2010, 23:49
Que bárbaro lo que hacen uds!!!!
Resulta que para mentirle a los anunciantes uds inflan la cantidad de visitas creando
tags de manera abusiva y automatizada estas entradas casi al azar de ejemplos con tags
de dos o tres palabras y entradas que coinciden con una de ellas y en nada con el
sentido del tag
UN DESASTRE
QUE VERGUENZA QUE DAN AL MUNDO WEB
Responder >> Votos: -4 de 8
#11
Maggiviernes, 03 de diciembre de 2010, 14:58
Mario: Muy bueno el módulo. Hoy lo armo.
Saludos. Jukinch