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proyecto-02

Acerca del proyecto

  • Grupo: 06

  • Integrantes:

    • Santiago Gaete Fernández @07-clifford1one
    • Anaís Marschhausen Gajardo @10-Anaisbmg
    • Sebastián Sáez Olivares @19-SebastianSaez1003
  • Chips usados:

    • NE555
    • L293D

Presentación textual

El fps555 es un dispositivo de protección ocular con posición adaptable mecánicamente. consiste en un circuito que recibe un input a través de un interruptor ON-OFF-ON. Esta acción provoca un output de rotación mecánico, ajustando la posición de los lentes..

Dibujos de diagramas del circuito (1 punto)

Este es el diagrama a mano, desde la perspectiva de un usuario interactuando con nuestro proyecto.

Dibujo del diagrama a mano

Prototipado de circuitos en protoboard (1 punto)

En un principio queríamos que nuestro circuito funcionara gracias a un servomotor para crear un movimiento controlado al interactuar con nuestro producto, pero no funcionó ningún circuito que encontramos en internet, y los que sí funcionaban requieren Arduino para su funcionamiento.

A continuación, un video de todos los componentes y la protoboard que habíamos armado:

video que envió Santi

Luego Matías nos explicó sobre los puentes H, donde podíamos controlar la velocidad y la dirección del movimiento de un motor como el que se encontraba en nuestro kit.

También se nos mencionó que existe un chip integrado que realizaba esta función, pero de igual manera se hizo una prueba del circuito de manera mecánica, con 4 botones, a que era lo que más se asemejaba al esquemático del puente H a primera vista.

El funcionamiento era el siguiente:

Se armaron 2 circuitos PWM donde su output eran conectados hacia botones, donde el circuito 1 quedaría posicionado con su output al positivo del motor, mientras que a través de otro botón se dejaría pasar la conexión para completar el circuito, mientras que el circuito 2 estaría de la manera opuesta, todo esto para que no ocurriese ningún cortocircuito.

puente H con botones y leds prendidos

puente H con botones y leds apagados para mejor visualizacion

puente H con botones y detector de umbral, version que no fue usada al final

Video de prueba del puente H con 4 botones, hecho de manera mecánica:

Video de prueba del puente H con 4 botones, hecho de manera mecánica

Luego pasamos a integrar el chip L293D con el que se pudo reducir su funcionamiento a simplemente 2 botones, uno para cada dirección del motor.

L293D con botones

Video de prueba del chip al tener 2 botones:

Video de prueba del chip al solo tener 2 botones

Luego se integró el switch 6 PDT para poder generar este cambio de dirección con tan solo 1 componente, como también el estado neutro “OFF” del motor.

L293D on/off/on

Pero se nos dejó claro en la clase del martes 17 de junio unas ciertas correcciones, para poder asegurarnos de que el L293D estaba correctamente conectado, como también el uso de la otra mitad de nuestro switch ON/OFF/ON, y que de esta manera no se fuese a ocupar todo el circuito de manera constante al conectarlo al pin 4 del chip 555.

Como último componente, se conectó el motor reductor de 3 rpm que compramos, para poder demostrar el funcionamiento como lo asignamos.

foto del lateral de protoboard

foto del frontal de protoboard

foto del superior de protoboard

foto del motoreductor

Video del funcionamiento de la protoboard final:

Funcionamiento de la protoboard final

Como resumen:

El circuito de entrada usa la posición del switch para determinar el estado del motoreductor.

El circuito de salida usa el L293D para cambiar el sentido de la rotación del motoreductor.

Bill of Materials (1 punto)

bom extraído desde repo de duckusu

Grupo 6 Integrantes
Santiago (clifford1one) Sebastián (SebastianSaez1003) Anaís (Anaisbmg)
Item Qty Referencia Valor Tipo de ítem Accesibilidad
1 2 R1, R2 1K Resistencia Se puede conseguir en lab
2 2 R3, R4 100K Resistencia Se puede conseguir en lab
3 2 R5, R6 470K Resistencia Se puede conseguir en lab
4 1 R7 10K Resistencia Se puede conseguir en lab
5 6 D1~D6 1n4007 Diodo Se tendrán que comprar
6 1 C1 100n Condensador (cerámico) Se puede conseguir en lab
7 1 C2 474n Condensador (cerámico) Se puede conseguir en lab pero no hay muchos
8 1 D7 3mm Led Se puede conseguir en lab
9 1 U1 555 Chip Se puede conseguir en lab
10 1 U2 L293D Chip Se tendrán que comprar
11 1 SW1 6 Pines ON-OFF-ON Interruptor Switch Comprado (katode.cl)
12 1 6V 3RPM Motorreductor DC Comprado (Afel.cl)
13 1 RVC1 500K Potenciometro Se puede conseguir en lab
14 2 2 pines Tblock Se tendrán que comprar si es que no usan los que ya tienen
15 1 U1 8 pines Socket Se puede conseguir en lab
16 1 U2 16 pines Socket Se tendrán que comprar
17 6 Pin Header Se puede conseguir en lab
18 6 Cable dupont: terminal receptora a terminal pin Se puede conseguir en lab

Compramos 3 interruptores switch de 6 Pines ON-OFF-ON y también 1 motorreductor DC de 6V 3RPM, para más info issue 05.

Ayudas y comunicación con colegas (1 punto)

protoboards

issue protoboards

  • issue 01

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: docentes
    • temática: documentación de proto en el proceso
    • conclusión: era necesario documentar todo el progreso para entender el proceso de aprendizaje
  • issue 02

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: IzhakVillegas del grupo 00c y docentes
    • temática: feedback de formato
    • conclusión: no hemos recibido respuesta
  • issue 03

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: bumwox del grupo 02
    • temática: asistencia en armado del prototipo en protoboard
    • conclusión: se ordenó y comprendió de mejor manera cómo pasar del esquemático a la protoboard para que se llegase a un resultado funcional.
  • Ayuda presencial Jueves 19 de Junio 2025

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: bumwox del grupo 02
    • temática: integración del piezoeléctrico, jack para audífonos y conexiones finales.
    • conclusión: se integraron los componentes finales del proyecto, logrando identificar en qué lugares existían problemas de conexiones entre componentes, fijándolos en la protoboard y consiguiendo un funcionamiento constante y replicable.

bom

issue bom

  • issue 04

    • emisor: anaisbmg
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: recomendación para conectar switch 6 pines
    • conclusión: existen nudos para cables y que podriamos utlizar resina uv o silicona para cubrir las conexiones y sí utilizábamos tblock deberíamos ocupar terminales para aislar
  • issue 05

    • emisor: anaisbmg
    • enviado a: duckusu del grupo 0c y docentes
    • temática: pin header y bom
    • conclusión: se confirmo nuestra idea de comprar una regleta y utilizar 5 pin, tambien existen de estos pin header en el lab

esquematico

issue esquemático

  • issue 06

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: interacción previa
    • conclusión: es más rápido etiquetar a @disenoUDP/docentes que estar etiquetando uno a uno y nos ayudaron con correcciones para nuestro esquemático
  • issue 07

    • emisor: clifford1one
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: feedback símbolo para el mts303 de 6 pines
    • conclusión: existe una guía para KiCAD llamada sparkfun y se nos guío con el componente y este como estaba en la footprint
  • issue 08

    • emisor: clifford1one
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: feedback respecto a la diagramación
    • conclusión: esta hermoso y que podríamos añadir cajas de texto, lo cual se profundizará para el examen

pcb

issue pcb

  • issue 09

    • emisor: SebastianSaez1003
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: opiniones de pcb
    • conclusión: si hace alusión al sol, seria muy redundante, pero destacamos forma de lentes hacia atrás,
  • issue 10

    • emisor: clifford1one
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: screw terminal y vector de lente
    • conclusión: toda la fuente de poder tuviera el mismo voltaje (9v) y footprints de la batería estan bien.
  • issue 11

    • emisor: clifford1one
    • enviado a: franudp del grupo 0c y docentes
    • temática: error con drc
    • conclusión: la pagina de jlcpcb salen las dimensiones mínimas para cada perforación, separación.

carcasas

issue carcasas

  • issue 12
    • emisor: felix-rg416
    • enviado a: grupo 06 y docentes
    • temática: medidas de pcb
    • conlusión: la pcb mide 100x50mm y también adjuntamos el repo en donde podrían ver la información completa

Esquematico en Kicad (1 punto)

Esquemático general

Esquemático detalles

Esquemático detalles

Nuestro proyecto "fps555" contiene un circuito PWM simulado con un chip 555, un motocontrolador L293D, un motorreductor de 6V 3RPM, un switch mts303 y un conector de batería.

El circuito PWM(pulse width modulation), que permite emular una onda análoga a través de señales digitales. Este genera señales a tal velocidad, que son percibidas como su promedio, lo que varía el ancho del pulso en su onda digital. Esto nos ayuda a regular la velocidad de motores DC,intensidad de un LED, entre otros.

El chip L293D es un doble puente H, el cual está diseñado para controlar motores con una corriente continua que permite controlar la dirección del giro del motor.

El switch mts303 tiene 6 pines, lo que permite mandar 2 señales a dos componentes distintos, de manera simultánea.

Un motorreductor es un motor de corriente continua (DC) que incluye una caja reductora, la cual permite disminuir las revoluciones por minuto; por esto, tiene una menor velocidad, pero sigue conservando fuerza.

Nuestro proyecto utiliza un PWM con un chip 555 para regular las RPM que tendrá nuestro motorreductor. El pin 3 del 555 está conectado al pin 1 del L293D. En el chip L293D tenemos que utilizar solo un puente H; eso quiere decir que utilizaremos solo una mitad del chip.

El switch mts303 ejerce dos funciones simultáneas; los pines 1, 2 y 3 corresponden al control de la dirección del motorreductor, donde el estado 1 se ejerce rotación en sentido horario, el estado 2 no deja pasar la corriente, es decir, está en estado "off" y en el estado 3 se ejerce rotación en sentido antihorario. Los pines 4, 5 y 6 del switch se ocuparon a modo de control del chip 555 al conectarlo directamente a su pin 4, donde el estado 1 y 3 dejan que fluya la corriente y funcione el resto del circuito, mientras que el estado 2 sería off. Usar este switch le da la ventaja al usuario de "encender" el circuito y activar el giro del motor con solo 1 movimiento.

Debido a que todos los esquemáticos de referentes para poder ocupar el chip L293D ocupaban diodos de seguridad en las conexiones hacia el motor que era controlado, se aplicó esta misma práctica como medida de precaución.

PCB en Kicad (1 punto)

PCB general

PCB detalles

PCB detalles

PCB 3D por delante

PCB 3D por delante

Recursos adicionales

enlace a figma

en figma realizamos ideas rapidas y existe el proceso de nuestro proyecto

Bibliografía

  1. Texas Instruments. (1973) xx555 Precision Timers. Recuperado de https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf

  2. Texas Instruments. (1986). L293, L293D Quadruple Half-H Drivers. STMicroelectronics. Recuperado de https://www.alldatasheet.es/datasheet-pdf/view/26889/TI/L293DNE.html