Interruptor electrónico accionado mediante una resistencia dependiente de la luz o LDR
En este video se presenta el funcionamiento de un interruptor electrónico accionado mediante una resistencia dependiente de la luz o LDR.
El circuito de control se alimenta con 6 V y utiliza una LDR, un potenciómetro de 10 kΩ, una resistencia de 2,2 kΩ, un transistor BD135, un relé y un diodo 1N4007.
La LDR y el potenciómetro forman un divisor de tensión que controla la corriente aplicada a la base del transistor. Cuando aumenta la iluminación sobre la LDR, su resistencia disminuye y aumenta la tensión en la base del BD135. El transistor entra en conducción y alimenta la bobina del relé.
Al activarse el relé, sus contactos cierran el circuito de potencia y permiten encender un receptor conectado a 230 V, como una lámpara, un motor u otra carga eléctrica. Cuando disminuye la iluminación, el transistor pasa al estado de corte y el relé se desactiva.
El potenciómetro R1 permite regular la sensibilidad y establecer el nivel de luz necesario para accionar el circuito. El diodo 1N4007, conectado en paralelo con la bobina del relé, protege al transistor contra la sobretensión producida al desconectarla.
Si se utiliza el contacto normalmente cerrado del relé, el funcionamiento puede invertirse para crear un interruptor crepuscular: la carga se encenderá durante la noche y se apagará durante el día.
Este circuito puede emplearse en sistemas de iluminación automática, alarmas, sensores de presencia de luz y proyectos didácticos de electrónica.
⚠️ Precaución: la sección conectada a 230 V presenta riesgo de descarga eléctrica. Debe montarse con aislamiento adecuado y ser manipulada únicamente por personas capacitadas.
Interruptor crepuscular con amplificador operacional 741, LDR, relé y LED indicadores
En este video se presenta el montaje y funcionamiento de un interruptor crepuscular construido con un amplificador operacional 741, una fotorresistencia LDR, un transistor BD135 y un relé.
La LDR detecta las variaciones de iluminación y, junto con las resistencias del circuito, genera una tensión que se aplica a la entrada inversora del amplificador operacional. La entrada no inversora recibe una tensión de referencia ajustable mediante el potenciómetro R2, que permite seleccionar el nivel de oscuridad al cual se activará el sistema.
Cuando la LDR recibe suficiente luz, su resistencia disminuye y la salida del 741 permanece en un nivel bajo. El transistor BD135 queda en corte y el relé permanece desactivado.
Al disminuir la iluminación, la resistencia de la LDR aumenta. Cuando la tensión producida por el sensor cruza el nivel de referencia establecido, la salida del amplificador operacional pasa a un nivel alto. El transistor entra en conducción, alimenta la bobina del relé y conecta el receptor del circuito de potencia, que puede ser una lámpara u otra carga eléctrica.
El diodo 1N4007 protege al transistor frente a la sobretensión generada por la bobina cuando el relé se desactiva.
LED indicadores agregados al montaje
:
En el montaje práctico se agregan dos LED indicadores:
LED de tensión: indica que el circuito se encuentra correctamente alimentado.
LED de salida: se enciende cuando el transistor conduce y el relé se encuentra activado.
Este circuito resulta apropiado para el encendido automático de luminarias durante la noche y también como práctica didáctica para estudiar sensores resistivos, comparadores de tensión, amplificadores operacionales, transistores y relés.
Precaución: la etapa de control funciona con 12 V, pero los contactos del relé pueden manejar una carga conectada a 230 V. Esta sección debe montarse con aislamiento adecuado y ser manipulada únicamente por personas capacitadas.
Arduino Nano + DHT11 + LCD gráfico JLX12864G-086 | Termómetro y medidor de humedad
En este video se presenta el montaje y funcionamiento de un termómetro digital con medición de humedad, realizado con un
Arduino Nano, un sensor
DHT11 montado en placa HW-507 y un display gráfico
JLX12864G-086 de 128 × 64 píxeles.
El sensor DHT11 permite medir dos parámetros ambientales:
temperatura en grados Celsius (°C) y
humedad relativa (%). Los valores obtenidos son procesados por el Arduino Nano y representados en tiempo real en el display gráfico.
Para controlar la pantalla se utiliza la librería
U8glib, mediante comunicación serie tipo SPI. Además de los valores numéricos de temperatura y humedad, el programa incorpora
barras gráficas que permiten visualizar rápidamente la magnitud de las mediciones.
Conexiones principales
Arduino Nano → LCD JLX12864G-086
D13 → SCLK
D11 → SID / DIN
D8 → CS
D10 → A0 / D-C
D9 → RESET
Arduino Nano → DHT11 HW-507
D2 → DATA
5 V → VCC
GND → GND
El programa realiza periódicamente la lectura del DHT11, comprueba posibles errores de comunicación y actualiza la información mostrada en la pantalla. Los valores también pueden observarse mediante el
Monitor Serie del Arduino IDE.
Este circuito constituye una práctica sencilla para introducir conceptos de
sensores digitales, adquisición de datos, programación con Arduino, visualización gráfica y medición de variables ambientales.
Programa para Arduino Nano + DHT11 + LCD JLX12864G-086
#include <U8glib.h>
#include <DHT.h>
// ---------------------- CONFIGURACIÓN DE HARDWARE ----------------------
// DHT11 en placa HW-507 (con pull-up integrada)
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
// JLX12864G-086 (ST7565 compatible) con U8glib en SPI "software"
// Mapeo: SCK=13, MOSI=11, CS=8, A0/DC=10, RESET=9
U8GLIB_NHD_C12864 u8g(13, 11, 8, 10, 9);
// ---------------------- PREPARACIÓN DE U8glib ----------------------
void u8g_prepare() {
// Fuente compacta para ganar espacio vertical (6x10 va bien)
u8g.setFont(u8g_font_6x10);
u8g.setFontRefHeightExtendedText();
u8g.setDefaultForegroundColor();
u8g.setFontPosTop();
}
// ---------------------- DIBUJO DE PANTALLA ----------------------
void drawScreen(float t, float h) {
u8g_prepare();
// Manejo de error de lectura
if (isnan(t) || isnan(h)) {
u8g.drawStr(0, 8, "Lectura invalida");
u8g.drawStr(0, 20, "Revisar cableado");
return;
}
// Formateo de cadenas
char tempStr[8], humStr[8];
dtostrf(t, 5, 1, tempStr); // 5 ancho, 1 decimal
dtostrf(h, 5, 1, humStr);
char bufT[24], bufH[24];
snprintf(bufT, sizeof(bufT), "T: %s C", tempStr);
snprintf(bufH, sizeof(bufH), "H: %s %%", humStr);
// Lecturas
u8g.drawStr(0, 4, bufT);
u8g.drawStr(0, 16, bufH);
// Barra de humedad
// Marco y barra: 12 px de alto total y 8 px de relleno
int bw = map((int)h, 0, 100, 0, 100);
u8g.drawFrame(0, 30, 110, 12);
u8g.drawBox(2, 32, bw, 8);
// "Termómetro" de temperatura
// Escala 0–50 °C
int tw = map((int)t, 0, 50, 0, 100);
u8g.drawBox(20, 46, tw, 6);
u8g.drawStr(0, 48, "0C");
u8g.drawStr(112, 48, "50C");
}
// ---------------------- SETUP / LOOP ----------------------
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
// Ajustes de pantalla
// Adaptar el contraste al módulo
u8g.setContrast(20);
// Habilitar si la imagen aparece invertida
// u8g.setRot180();
// LED onboard del Arduino Nano (opcional)
pinMode(13, OUTPUT);
digitalWrite(13, HIGH);
}
void loop() {
// Leer DHT11
float h = dht.readHumidity();
// Temperatura en grados Celsius
float t = dht.readTemperature();
// Información por Monitor Serie
if (isnan(t) || isnan(h)) {
Serial.println(F("Error leyendo DHT11"));
} else {
Serial.print(F("Temp: "));
Serial.print(t);
Serial.print(F(" C "));
Serial.print(F("Hum: "));
Serial.print(h);
Serial.println(F(" %"));
}
// Picture loop de U8glib
u8g.firstPage();
do {
drawScreen(t, h);
} while (u8g.nextPage());
// Refresco cada 1 segundo
delay(1000);
}
El DHT11 es un sensor digital muy básico que permite medir dos parámetros ambientales:
1. Temperatura
Rango típico: 0 °C a 50 °C.
Resolución: 1 °C.
Precisión: ±2 °C aproximadamente.
2. Humedad relativa
Rango típico: 20 % a 80 % RH.
Resolución: 1 %.
Precisión: ±5 % RH aproximadamente.
Características adicionales
Salida digital serial: el sensor no entrega valores analógicos.
Tiempo de muestreo recomendado: 1 lectura cada 1 segundo.
En la versión módulo HW-507, la placa incorpora una resistencia pull-up en la línea de datos.
O sea, básicamente, el DHT11 mide dos variables ambientales: temperatura y humedad relativa. Es un sensor sencillo y económico, apropiado para prácticas educativas y proyectos básicos con microcontroladores como Arduino.
Cuando se requiere un rango de medición mayor y una mejor precisión puede utilizarse el DHT22 (AM2302), que permite medir temperaturas aproximadamente entre –40 °C y 80 °C y ofrece mejores prestaciones que el DHT11.
Juego de luces intermitentes con transistores BC547 | Multivibrador astable
Descripción :
En este video se presenta el montaje y funcionamiento de un juego de luces intermitentes basado en un multivibrador astable con dos transistores BC547. El circuito se alimenta con 6 V y utiliza dos diodos LED que se encienden y apagan alternativamente.
Los transistores T1 y T2 trabajan como interruptores electrónicos, alternando entre los estados de saturación y corte. Los condensadores C1 y C2, ambos de 470 µF, se cargan y descargan sucesivamente a través de las resistencias del circuito. Este proceso controla el tiempo durante el cual permanece encendido cada LED.
Como el circuito es simétrico y utiliza componentes de igual valor en ambas ramas, los períodos de encendido de los LED son aproximadamente iguales. Si se modifican las resistencias R2 y R3 o los condensadores C1 y C2, puede cambiarse la velocidad de la intermitencia o conseguirse que cada LED permanezca encendido durante un tiempo diferente.
Es una práctica sencilla y didáctica para estudiar transistores en conmutación, carga y descarga de condensadores, temporización electrónica y funcionamiento del multivibrador astable.
Componentes del circuito
Fuente de alimentación: 6 V.
R1 = 160 Ω.
R2 = 10 kΩ.
R3 = 10 kΩ.
R4 = 160 Ω.
C1 = 470 µF.
C2 = 470 µF.
T1 = BC547.
T2 = BC547.
D1 y D2: diodos LED.
Primer estado
T1 saturado.
T2 en corte.
Funcionamiento
Los dos transistores trabajan en conmutación y el circuito es simétrico. Si las resistencias R2 y R3 no fueran iguales, o no lo fueran los condensadores C1 y C2, los períodos de funcionamiento de los LED serían distintos.
Si suponemos que al principio T1 está saturado, T2 estará en corte, el diodo D1 estará encendido y el condensador C2 se estará cargando a través de T1 y de R4. Cuando el condensador C2 se haya cargado, se interrumpirá el paso de corriente hacia la base de T1, que entra en corte. En ese momento se inicia la carga del condensador C1 a través de R1, se activa T2 y, con ello, se enciende el diodo D2.
Mientras se carga C1, se descarga C2 a través de la resistencia R3 y de T2, aplicando un potencial negativo en la base de T1 y manteniéndolo en corte. A partir de este momento, se repite el proceso. Los cambios de estado se producen mediante las descargas de los condensadores.
Control de velocidad de un motor de CC mediante PWM y transistor BD135 | Prototipo educativo
En este video se presenta un prototipo educativo experimental para controlar la velocidad de un motor de corriente continua de 5 V mediante modulación por ancho de pulso (Pulse Width Modulation, PWM).
El generador PWM produce una señal rectangular cuya frecuencia se mantiene aproximadamente en 100 Hz. Mediante el control del módulo se modifica el ciclo de trabajo, es decir, el tiempo durante el cual cada pulso permanece en nivel alto.
Al aumentar el ancho de los pulsos, crece la energía promedio suministrada al motor y, en consecuencia, aumenta su velocidad. Al reducir el ancho de los pulsos, disminuyen la energía promedio y la velocidad del motor.
Etapa de control con transistor
La señal PWM se aplica a la base de un transistor NPN BD135 mediante una resistencia de 2,2 kΩ. El transistor funciona como un interruptor electrónico y permite manejar la corriente requerida por el motor, ya que la salida del generador PWM no debe alimentarlo directamente.
Una resistencia de 10 kΩ conectada entre la base y el emisor ayuda a mantener el transistor en corte cuando no existe una señal de control definida.
Protección del circuito
El circuito también incorpora un diodo de rueda libre conectado en paralelo con el motor. Este componente protege al transistor frente a la sobretensión inversa generada por la bobina del motor cuando se interrumpe la corriente.
Además, un diodo LED con una resistencia limitadora de 330 Ω permite visualizar la presencia de alimentación y el funcionamiento del montaje.
Observación de la señal PWM
La forma de onda se observa mediante un osciloscopio. En la demostración se aprecia una señal de aproximadamente 100 Hz y un ciclo de trabajo cercano al 9 %. Este valor corresponde a pulsos estrechos y, por lo tanto, a una velocidad reducida del motor.
Conceptos estudiados
Modulación por ancho de pulso (Pulse Width Modulation, PWM).
Frecuencia de una señal rectangular.
Ciclo de trabajo (Duty cycle).
Valor medio de una señal pulsante.
Transistor utilizado como interruptor electrónico.
Regulación de la velocidad de un motor de corriente continua.
Control eficiente de potencia.
Protección de cargas inductivas mediante un diodo de rueda libre.
Este montaje fue realizado exclusivamente con fines educativos y experimentales, utilizando un motor pequeño de 5 V y una fuente de alimentación adecuada para su corriente de funcionamiento.
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