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UNIVERSIDAD ISRAELFACULTAD DE ELECTRÓNICA

CONTADOR DIGITAL DE PERSONAS U OBJETOS

Estudiante Mauricio Germán Vásquez Peñafiel

Tutor Ing. Roberto González

Quito Ecuador.25-02-2010

PROYECTO INTEGRADOR

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CONTADOR DIGITAL DE PERSONAS U OBJETOS

Este proyecto consiste en la digitalización del proceso de conteo de persona u otro objeto cualquiera que al interrumpir el flujo de luz entre el emisor, realizara el conteo de los mismos hasta 99.

Se encuentra destinado ayudar con el conteo más eficaz y practico a los muchos procesos mecánicos ya existentes.

DIGITAL COUNTER PEOPLE OR OBJECTS

This project involves the digitization of the counting process any person or other object than to interrupt the flow of light between the issuer, to make them count to 99.

It is intended to help with the count more effective and practical to the many existing mechanical processes.

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INDICE

1 .Tema Pg. 5

1.1 Introducción Pg. 5

2. Objetivos Pg. 5

2.1 General Pg. 5

2.2 Especifico Pg.5

3. Diagramas Pg. 6-7

3.1 Diagrama Circuital Pg. 6

3.2 Diagrama de Bloques Pg. 7

4. Alcance Pg. 7

5. Marco Teórico Pg. 8 -11

6. Simulaciones Pg.12

7. Cálculos Pg.13

8. Material utilizado (lista de costos) Pg.14

9. Conclusiones y recomendaciones Pg.15

10. Bibliografía Pg.15

11. Anexos Pg.15

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INDICE DE FIGURAS

Fig. 1 (Receptor infrarrojo) …………………………… Pg. 6

Fig. 2 (diagrama del circuito)…………………………. Pg.6

Fig. 3 (Diagrama de bloque)…………………………… Pg. 7

Fig. 4 (Aplicaciones) …………………………………… Pg. 7

Fig. 5 (Tablas del contador 74390)…………………… Pg. 8

Fig. 6 (datasheet de contador 74390)………………… Pg.8

Fig.7 (Datasheet contador 74390)…………………….. Pg. 9

Fig. 8 (diagrama esquemático de contador 74390) .. Pg. 9

Fig. 9 Distribución de pines de display………………. Pg. 10

Fig. 10 Simulación de contador de 0 a 99 en Ktechlab… Pg. 12

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1. TEMA: CONTADOR DIGITAL DE PERSONAS U OBJETOS

1.1 INTRODUCCION:

Este proyecto se encuentra dirigido hacia la simplificación del conteo de objetos aplicable para muchas actividades de la vida diaria, en este se ha logrado implementar un sistema digital que reemplace al mecánico ya existente.

En este circuito Se genera una ráfaga de pulsos de alta intensidad con el LM555 a baja frecuencia (o rayo laser) y se la transmite por un led de chorro infrarrojo que será receptado por un fototransistor, que al interrumpirse el paso de corriente y permitir el paso de la misma se amplificara la corriente por medio de dos transistores en configuración Darlington, la mismos que producirán un pulso que luego será utilizado en el circuito digital.

2. OBJETIVOS:

2.1 Objetivo general :

Se busca plasmar y solidificar los conocimientos adquiridos en electrónica tanto analógica como digital, mediante la implementación de un circuito que abarque lo ya mencionado, además se espera comparar de forma analítica lo teórico con lo práctico y que tan real es en la práctica, los puntos vistos durante el curso de estos semestres.

2.2 Objetivo especifico:

Se utilizara transistores, capacitores, compuertas lógicas, para realizar un detector de proximidad el mismo q tiene un uso para contar personas.

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3. DIAGRAMAS

3.1 Diagrama Circuital

Fig. 1 (Receptor infrarrojo)

Fig. 2 (diagrama del circuito)

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3.2 Diagrama de bloques

Fig. 3 (Diagrama de bloque)

4. ALCANCE

Este proyecto es aplicable para buses, en el cual este contador podría reemplazar los torniquetes que al ser mecánicos son un problema para niños y personas de la tercera edad

También es utilizable en un parqueadero para controlar el número de vehículos que transitan en el día.

Fig. 4 (Aplicaciones)

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5. MARCO TEORICO

CONTADOR 74390

Fig. 5 (Tablas del contador 74390)

Fig. 6 (datasheet de contador 74390)

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Fig.7 (Datasheet contador 74390)

Fig. 8 (diagrama esquemático de contador 74390)

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EL DISPLAY DE 7 SEGMENTOS

Una de las aplicaciones mas populares de los LED’s es la de señalización. Quizás la mas utilizada sea la de 7 LED’s colocadas en forma de ocho tal y como se indica en la figura 9. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas. En la figura 9 se indica el esquema eléctrico de las conexiones del interior de un indicador luminoso de 7 segmentos.

Fig. 9 Distribución de pines de display

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Fototransistor = Fotodiodo + Transistor

Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, solo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:- Como un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común)- Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elementohace las veces de corriente de base. (IP) (modo de iluminación).

Se pueden utilizar las dos en forma simultánea, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con la patita de la base sin conectar. (IB = 0)

La corriente de base total es igual a corriente de base (modo común) + corriente de base (por iluminación): IBT = IB + IP

Si se desea aumentar la sensibilidad del fototransistor, debido a la baja iluminación, se puede incrementar la corriente de base (IB), con ayuda de polarización externa

El circuito equivalente de un fototransistor, es un transistor común con un fotodiodo conectado entre la base y el colector, con el cátodo del fotodiodo conectado al colector del transistor y el ánodo a la base.

El fototransistor es muy utilizado para aplicaciones donde la detección de iluminación es muy importante. Como el fotodiodo, tiene un tiempo de respuesta muy corto, solo que su entrega de corriente eléctrica es mucho mayor.En el gráfico se puede ver el circuito equivalente de un fototransistor. Se observa que está compuesto por un fotodiodo y un transistor. La corriente que entrega el fotodiodo (circula hacia la base del transistor) se amplifica β veces, y es la corriente que puede entregar el fototransistor.

Nota: β es la ganancia de corriente del fototransistor.

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6. SIMULACIONES

Fig. 10 Simulación de contador de 0 a 99 en Ktechlab

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7. CALCULOS

IE1= IB2

IE2=B1 x B2 x IB1

Con luz sobre el fototransistor

Sin luz sobre el fototransistor

B1 y B2 = 143

Con luz

IE1=2 uA x 20449

IE1=40 mA (punto de trabajo)

Sin luz

IE2 = 0.6 uA x 20449

IE2= 12.2 mA ( punto de saturación)

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8. MATERIALES UTILIZADOS

DESCRIPCION V. UNITARIO CANTIDAD V.TOTAL

R-120 ohm 0.02 2 0.04

Displays ánodo común 0.55 2 1.10

Contador 74390 2.50 2 5.00

Decodificador 7447 0.60 2 1.20

Laser 4.00 1 4.00

Transistores 2N3904 0.35 2 0.70

Fototransistor 0.60 1 0.60

Led verde 0.20 1 0.20

Potenciómetro 1Mega 0.35 1 0.35

Capacitor cerámico 0.20 1 0.20

Caja de plástico 2.50 1 2.5

Acido 0.60 2 1.20

Papel fotográfico 1.80 1 1.80

Baquéela 1.8 1 1.8

Caja negra pequeña 1.75 1 1.75

Valor total 22.44

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9. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES

Se pudo observar que la cuenta se realizaba de dos en dos

Por cual fue necesario colocar un capacitor cerámico entre el pulso y tierra lo cual elimino el efecto conocido como “rebote”

Se utilizo un laser en lugar del generador de pulsos por infrarrojo debido a que se consiguió una distancia mucho más grande.

Se recomienda realizar primero las simulaciones para luego implementar en el circuito ya que con anticipación podremos conocer a cabalidad su funcionamiento.

Se recomienda realizar el ingreso de personas por el contador tan solo en una dirección puesto que es unidireccional, para lo cual seria conveniente establecer una salida distinta.

En caso de que se requiera la salida por el contador mismo será necesario implementar otro sensor para mediante compuertas validar el conteo en una sola dirección.

10. BIBLIOGRAFIA

http://usuarios.multimania.es/charlytospage/contado0a99.htm

http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds2.shtml

http://www.alldatasheet.com/74390.html

11. ANEXOS

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Se adjunta CD