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12 de mayo de 2022

Electrónica para Principiantes No. 1 (El Protoboard, Herramientas y Primer lista de materiales)

La mejor manera de aprender electrónica o de iniciar con la electrónica como pasatiempo  es comenzando  a construir circuitos. 

Montaje de circuito electrónico


En un principio no se necesita saber cómo funcionan los dispositivos o qué hacen las partes en un circuito, porque al  construirlos, aprenderá sobre las diferentes partes y componentes electrónicos asi  cómo leer diagramas, sobre herramientas básicas y principios de la electrónica.

Este mini curso de electrónica básica consta de una serie artículos y video tutoriales que enseñan electrónica a principiantes. Se utilizará un dispositivo llamado placa de prueba mejor conocido como (protoboard), como se muestra en la siguiente imagen. 

El Protoboard es una placa de prueba que permite un fácil montaje y desmontaje de circuitos electrónicos.

Placa de prueba (Protoboard)


Uso del Protoboard

Los componentes electrónicos se utilizan y reutilizan para construir diferentes circuitos en una placa de prueba (Protoboard). En este curso, los circuitos se construyen conectando las partes en el protoboard  y uniéndolas mediante cables de conexión.

La siguiente imagen muestra un circuito  simple:

batería para alimentación, resistencias, diodos LED y cables 



Aprende Electrónica con Arduino.

En este mini curso aprenderemos construir circuitos electrónicos básicos alimentados por una batería u otra fuente de alimentación de CD de bajo voltaje.

Además de los circuitos básicos, también se cubrirá  la plataforma de microcontroladores Arduino . Ningún curso de electrónica moderna está completo sin enseñar los conceptos básicos de los microcontroladores, y la placa del microcontrolador Arduino es un buen dispositivo para comenzar a aprender. Esto se explica con más detalle en los artículos que siguen.

La siguiente imagen muestra una placa de microcontrolador Arduino  conectada a un circuito integrado en un protoboard. Después de conectar el circuito al Arduino Uno, se escribe un programa de software para controlar el circuito. Luego, el programa se carga en la placa Arduino Uno. Una vez cargado en la placa, el programa ejecuta y controla el circuito.

En este ejemplo de dos LED conectados a una placa Arduino Uno, se puede escribir un código de programa para encender y apagar los LED, o en una secuencia determinada. Todo lo que se necesita para escribir un programa y cargarlo en la placa es un paquete de software gratuito y un cable USB. El paquete de software gratuito se ejecuta en Windows, Mac OS y Linux. 

Protoboard conectado a una placa Arduino Uno

Protoboards básicos para principiantes

Exiten dos tamaños básicos de protoboard  para comenzar. Estas placas de prueba son adecuadas para la mayoría de los principiantes. 

Protoboards de medio tamaño 400 Tie Point.

Una placa de prueba de 400 puntos de enlace, es suficiente para la mayoría de los circuitos construidos en este curso. La placa que se muestra en la imagen  se conoce como de tamaño medio. Un punto de enlace es un agujero en la placa. Por lo tanto, este protoboard de tamaño medio tiene 400 agujeros.

Protoboards 830 de tamaño completo

Para algunos circuitos, una segunda placa de la mitad del tamaño facilitará la construcción del circuito. Alternativamente, se puede usar una placa de tamaño completo en lugar de dos placas de tamaño medio. En la siguiente imagen se muestra una placa de 830 puntos de tamaño completo en comparativa con una placa de tamaño medio.

Tamaño medio (arriba) y Protoboard de tamaño completo (abajo)

Cables tipo puente 

Los enlaces o cables se utilizan para conectar componentes entre sí para construir circuitos. Hay tres tipos principales de cables de conexión o puentes adecuados para usar con placas de prueba, que se analizan a continuación.

1. Cables para placa de pruebas fabricados con un solo hilo.

Estos kits de cables se compran por separado o se compran junto con un Protoboard. La imagen a continuación muestra un kit de cable de puente de un solo hilo para usar con Protoboard.

Kit de cables de puente para placa de pruebas

2. Cable Dupont

Los cables Dupont son útiles para conectar componentes a una placa de pruebas, según sea necesario. La siguiente imagen muestra un cable Dupont en la parte superior y cables individuales en la parte inferior.

Cables y alambres Dupont: tipo macho a macho


Los cables Dupont están disponibles en diferentes longitudes. La imagen de arriba muestra cables Dupont de 10 cm de largo con un pin en cada extremo. También es útil tener algunos cables Dupont con un pin en un extremo y un enchufe en el otro, porque los componentes grandes son fáciles de conectar a una placa de pruebas con estos cables. No se necesita soldadura cuando se utiliza una placa de prueba con cables de puente.

3. Rollo de alambre.

Puede hacer sus propios cables  a partir de un rollo de cable de un solo hilo. Esta es una alternativa a la compra de un juego de cables puente. La siguiente imagen muestra un rollo de alambre. par ahacer los puentes.

Rollo de alambre de una sola hebra

El cable que se muestra en la imagen de arriba tiene un solo hilo de cable de cobre estañado que tiene un diámetro de núcleo de 0,6 mm. Tiene un diámetro exterior total de 1,2 mm, incluido el aislamiento.

Qué cables de puente usar

De los tres tipos de cables de puente discutidos anteriormente, es mejor tener algunos cables Dupont,  un juego de cables de puente o un rollo de cable de un solo hilo. También es bueno tener algunos cables Dupont con un pin en un extremo y caiman en el otro. 

Componentes para principiantes

Debido a que este curso de electrónica es para principiantes y  trata sobre la construcción de circuitos en una placa de pruebas, ademas de la placa, los cables y  puentes, se requiere de una placa Arduino Uno o compatible  para practicar y varios componentes  electrónicos. 

Esta parte del curso muestra cómo son algunos de los componentes electrónicos básicos, comenzando con la placa Arduino Uno, mientras que la siguiente parte (la lista de materiales para principiantes) enumera las piezas, herramientas y números de pieza específicos de los componentes electrónicos necesarios para seguir los tutoriales. 

Arduino Uno

Arduino es un proyecto de código abierto para aprender sobre microcontroladores y programación. Arduino consta de una plataforma de hardware (una placa de circuito) y un entorno de programación  (un programa o aplicación que se ejecuta en la PC).

Como principiante, construirá circuitos en una placa de pruebas y los conectará a la placa Arduino. Luego, se cargará un programa en el Arduino desde una PC a través de un cable USB. El programa que se ejecuta en la placa Arduino operará el circuito conectado; por ejemplo, encenderá y apagará una luz.

Hoy en día existe más de un tipo de placa Arduino. Se puede comprar en la tienda de Arduino o en distribuidores autorizados. Alternativamente ustedes pueden construir su propia placa d

Necesitará un cable USB estándar para conectar la placa Arduino a una PC.

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Componentes electrónicos para principiantes

Se necesitan diferentes partes electrónicas para cada circuito. Cada proyecto tiene una lista de piezas al principio. 

En la siguiente imagen se muestran algunos componentes para iniciar, que incluyen diodos LED, resistencias, diodos, transistores, bocinas, condensadores y circuitos integrados o IC

Componenetes electrónicos para principiantes


Solo debemos de recordar que cada circuito electrónico necesita una fuente de alimentación normalmente alimentados por una batería. Los circuitos interconectados con la placa Arduino se alimentan del Arduino Uno, que recibe su alimentación del puerto USB de una PC.

Herramientas para principiantes para iniciarse en la electrónica

Se necesitan algunas herramientas básicas para principiantes en electrónica. Al iniciar la electrónica y construir circuitos en la placa de prueba, se necesitan algunas herramientas básicas, como pinzas de corte, alicates y un multímetro

lista de  herramientas básicas para comenzar a construir circuitos:

Protoboard: para construir circuitos. También se requieren cables de conexión o cables puente.

Pinzas  de corte : para cortar cables, pelar el aislamiento del cable y cortar los cables de los componentes.

Alicates de punta larga o semicircular : para enderezar cables de componentes.

Un multímetro , para probar voltajes, valores de componentes y más, no es esencial, pero es muy útil.

Soldador : es posible que no se necesite de inmediato. Se utiliza para soldar cables o conectores en algunos componentes para enchufarlos en una placa de pruebas. Puede ser posible usar cables Dupont para conectar componentes a una placa de prueba en lugar de soldar.

Herramienta básica de electrónica

Los pinzas de corte se utilizan para cortar longitudes de alambre de un solo hilo para usar en una placa de prueba. Después de cortar un trozo de cable, se pueden usar cortadores laterales para quitar el aislamiento de cada extremo del cable con el fin de conectar los extremos en los orificios o puntos de unión de una placa de pruebas. Se pueden usar pelacables especialmente diseñados para quitar el aislamiento del extremo de los cables en lugar de usar pinzas de corte.

Un multímetro es opcional, pero puede ser muy útil para probar el voltaje de una batería o fuente de alimentación que se utiliza para alimentar un circuito. Algunos componentes se pueden probar con un multímetro. El valor de una resistencia se puede verificar usando un multímetro en la escala de ohms.

Aunque es un buen consejo comprar el mejor equipo que pueda pagar, algunos de los mejores multímetros son caros. En este curso se puede usar un multímetro económico, como el que se muestra a continuación. Solo use este tipo de multímetro en circuitos de bajo voltaje y baja potencia. Nunca utilice un multímetro económico en circuitos de alta tensión, alta potencia o alimentados por la red.

Multimetro económico

Lista de compras para principiantes

Al comenzar este nuevo curso de electrónica con arduino, necesitarás comprar algunos componentes electrónicos y herramientas para que puedas construir los circuitos y proyectos. es bueno pedir  siempre algunas piezas adicionales, como LED, resistencias, transistores, cables, etc., para guardar en una caja de repuestos para que tenga su propio suministro de componentes disponibles cuando desee construir un nuevo circuito en el protoboard u otro proyecto.

A continuacion  te dejo una lista de componentes y herramientas para principiantes que necesitará para iniciarse en la electrónica y seguir la serie de tutoriales.

También puede encontrar un buen kit de piezas que ya contiene la mayoría de los componentes que necesita y evitar tener que comprar cada pieza individualmente.

Instrumentos

1. Protoboard

Considere comprar una placa de prueba un poco más grande que las realmente pequeñas. Se puede usar una placa de prueba más grande para construir circuitos más grandes en el futuro a medida que avanza en la electrónica. 

2. Pinzas de corte 

Se utilizan para cortar cables, pelar el aislamiento del cable y cortar cables de componentes largos. 

3. Alicates de punta larga / Alicates de punta semiredonda

Se utiliza para doblar cables de componentes, sostener piezas pequeñas mientras se solda, para empujar un cable o cable de componente en una placa de prueba que tiene orificios de conexión "ajustados" y tiene muchos otros usos en electrónica.

4. Cautin

Normalmente, no se necesita un soldador en los circuitos de la placa de pruebas, excepto cuando un componente no tiene cables que puedan conectarse a un protoboard, por ejemplo, la pantalla LCD utilizada en esta serie de tutoriales para principiantes. Luego, se debe soldar un cable o un conector al componente para que se pueda enchufar en la placa de prueba. Hay disponibles soldadores independientes, así como estaciones de soldador.

Un soldador independiente normalmente no tendrá un controlador de temperatura o un soporte con una esponja de limpieza. Una estación de soldador tendrá control de temperatura, un soporte para el hierro con una esponja de limpieza. 

5. Soldadura

Si compras un soldador, también necesitarás comprar un alambre de soldadura para usarlo. Los diámetros de alambre de soldadura entre 0,7 mm y 1 mm o incluso un poco más grandes están bien para los principiantes.

Componentes Electrónicos para los circuitos del  1 al 20

Arduino, cable USB y cables de puente de placa de pruebas

Se utiliza un Arduino Uno en la serie de tutoriales para principiantes.
Se necesita un cable USB estándar para conectar el Arduino a una PC para encenderlo y cargar el software en el Arduino.

Los cables puente de la placa de pruebas se utilizan para conectar los pines de Arduino a la placa de pruebas.

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Resistencias

La siguiente tabla contiene una lista de todos los valores de resistencia utilizados en la serie de tutoriales para principiantes. Se pueden comprar conjuntos de resistencias en caja que tienen una amplia gama de valores. 


Condensadores

Todos los valores de los condensadores utilizados en la serie de tutoriales para principiantes se muestran en la siguiente tabla. Los kits de condensadores en caja también están disponibles para su compra. 


Semiconductores

Los semiconductores son dispositivos que están hechos de material semiconductor, como diodos (incluidos los LED), transistores y circuitos integrados (CI).-

Diodos emisores de luz - LED
transistores
transistores NPN
Transistores PNP
Circuitos Integrados o ICs
Amplificadores operacionales
diodos
Pantallas de siete segmentos

La siguiente tabla enumera todos los semiconductores utilizados en la serie de tutoriales de electrónica para principiantes.



Y Varios

Las piezas restantes necesarias para la serie de tutoriales para principiantes se enumeran en la siguiente tabla. Puede encontrar más información sobre algunas de las partes de la tabla en la lista a continuación.

Baterías y clips de batería
Batería de moneda CR2032 y soporte
Potenciómetros
LDR: resistencia dependiente de la luz o fotorresistencia
Disco piezoeléctrico
Interruptores
Interruptor de láminas
LCD: pantalla de cristal líquido
Cristal




Equipos electrónicos

Hay muchos kits de piezas electrónicas, kits de proyectos y kits de Arduino en el mercado.

Dónde pedir piezas

Es posible que tenga una tienda de electrónica local que pueda suministrar algunas o todas las piezas. También hay muchas tiendas en línea a las que puede pedir piezas.

Cosas para considerar

El lugar desde donde realice el pedido dependerá del precio y la disponibilidad de las piezas. Considere también los gastos de envío  si realiza el pedido en línea. Algunos proveedores pueden tener piezas más caras, 

Si solicita piezas de otro país, es posible que deba pagar aranceles o impuestos de importación, según las leyes de su país.


CONTINUARÁ

















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