martes, 14 de octubre de 2014

Literatura técnica


Toda la vida se ha dicho que los libros son importantes y en verdad lo son.

Desde que empecé a estudiar electricidad y electrónica nunca me he conformado con el material que me ofrecían en el instituto. Es un material muy completo en el que muy rara vez se dejan algo sin explicar. Aún así, siempre me ha gustado ampliar ese material con otros libros para tener una visión lo más completa de cada materia en concreto.

De esta manera es como, buscando tanto en librerías físicas como en Internet, me he hecho con una pequeña colección de libros sobre electricidad y electrónica, algunos de los cuales son verdaderas joyas que ahora mismo os invito a descubrir.

Empecemos con el primero:



Electrotecnia de José García Trasancos. Un libro excepcional, una auténtica biblia. Los conceptos electrotécnicos están explicados con maestría y sencillez. A lo largo de este libro maravilloso hay infinidad de problemas agrupados por temáticas y de dificultad progresiva que nos ayudarán sin duda a dominar cualquier área del cálculo electrotécnico en la que estemos interesados. La colección de esquemas de toda clase de circuitos es un gran valor añadido y por si fuera poco, tiene unos anexos que son oro puro en cuanto sintetizan de manera muy éficaz los datos más usuales que un técnico electricista necesita tener siempre en mente.




Tratado de electricidad de Chester L. Dawes, Doctor Ingeniero Profesor de la Universidad de Harvard. 
Esta monumental obra, publicada por primera vez en 1947 consta de dos tomos con elocuentes títulos: "Corriente continua" y "Corriente alterna". Ahí es nada. Es evidente que se trata de una obra compleja pero recomiendo echarle un vistazo de vez en cuando y curiosear en ella por los siguientes motivos:

- Trata la electrotecnia a un nivel físico y matemático sin parangón en ninguna otra obra que haya visto.
- Es una joya en cuanto que habla de muchos aparatos electrotécnicos que en la actualidad ya no existen pues fueron sustituidos por tecnología más moderna.
- Este libro se publicó en 1947 y el transistor no se inventó hasta diciembre de ese mismo año, por lo que su autor dedicó todo un capítulo a los tubos electrónicos (válvulas) cuya función en la primitiva electrónica de aquella época era la misma que la que pasaron a realizar los transistores tiempo después. Es maravilloso poder ver en este libro esquemas electrónicos parecidos a los de hoy pero con válvulas en lugar de transistores. 

Estas son solo algunas de las curiosidades que os esperan en estos dos tomos, si os atrevéis con ellos.




Problemas resueltos de electrónica de Daniel Pardo Collantes y Luis Alberto Bailón Vega. Este es otro libro intimidante donde los haya que trata la electrónica a un nivel físico-matemático de posgrado universitario. Puede que algunos de los problemas que plantea os suenen a mecánica cuántica, pero aunque no seamos expertos en la materia, tiene información muy interesante sobre materiales y procesos, que te dan una idea de lo que hacen en un laboratorio electrónico de altos vuelos y de la jerga que utilizan. Como anécdota decir que, en mi clase de electrónica, el profesor puso una vez un problema sobre un circuito con transistor, calcado al que aparece en este libro en la página 176. Ningún alumno de la clase fue capaz de resolverlo.




Arduino de Óscar Torrente Artero. Qué decir a estas alturas del archifamoso entorno de desarrollo para prototipos y para cualquier tipo de proyecto donde la electrónica esté involucrada de un modo u otro. Este es, sin duda, uno de los mejores libros sobre Arduino que se puedan encontrar y es ideal para principiantes. Con centenares de ejemplos de código y esquemas de circuitos, éste será sin duda uno de tus libros de cabecera si eres de l@s que se lo pasan pipa cacharreando con Arduino. No solo es una excelente introducción a la electrónica sino también a su extensión natural, la informática. No olvidemos que el microcontrolador de Arduino se programa empleando un lenguaje C simplificado.




Electrónica de Pablo Alcalde San Miguel. Con este título tan contundente se presenta este libro que forma parte de toda una serie de libros escritos expresamente para el grado de "Instalaciones Eléctricas y Automáticas". Es otro libro genial para legos en la materia. Sobre todo me gusta la parte de "Electrónica digital no programable" porque explica muy bien y con muchos ejemplos, los fundamentos de la electrónica digital: Puertas lógicas, tablas de la verdad, mapas de Karnaugh, etc.



Electricidad básica de Daniel Arboledas Brihuega. Alguien que no sepa absolutamente nada de electricidad encontrará en este libro todo lo necesario para empezar.



Electrónica básica del mismo autor anterior. Alguien que no sepa absolutamente nada de electrónica tiene un buen punto de partida en este libro. 

Y si necesitamos iniciarnos en la electrónica del modo más ameno posible y/o queremos enseñarle a nuestr@s hij@s, el siguiente libro es, sin duda, muy recomendable.




La guía manga de la electrónica. Un libro curioso donde los haya.


Para el final, he dejado un libro absolutamente fantástico que por desgracia no se puede encontrar en ningún sitio pues es el manual de usuario de un laboratario electrónico educacional, uno de estos de 300 circuitos en uno, sin microcontrolador, donde los componentes más sofisticados que tienes son algunos circuitos integrados de tipo amplificador operacional, registro de desplazamiento,etc. Por lo demás tienes los clásicos componentes analógicos de toda la vida y nada más. Una vez escuché a Jeri Ellsworth decir en uno de sus muy recomendables vídeos, que los mejores libros sobre electrónica son los antiguos, porque fueron escritos en una época en la que los ingenieros no tenían tantos medios como tenemos nosotros ahora. A pesar de eso, tenían una gran imaginación y trabajaban con conceptos que incluso hoy día nos cuesta comprender. Este manual que acompaña al kit tiene ese estilo, te enseña los ladrillos básicos de la electrónica, algo fundamental para poder manejarse en el conocimiento electrónico tan avanzado que tenemos hoy.

Estoy seguro de que con este kit y este libro, más de un@ se ha pasado unos ratos muy entretenidos en el cuarto o en el garaje. Aquí tenéis algunas imágenes:






Mola mucho, ¿verdad? Lo mejor son las explicaciones de cada circuito. Contienen todos los secretos de la electrónica. Por cierto, si os fijáis en la última imagen ... ¿Reconocéis ese tipo de circuito? Si, en efecto, es un multivibrador astable. ¿Veis porque le dediqué un artículo completo para explicar su importancia? Os juro que he abierto el libro al azar, para nada he buscado ese montaje en concreto. Ahí lo tenéis, un ladrillo básico de la electrónica.


Y esto es todo por el momento. No puedo disimular mi pasión por los libros, por eso me decidí a escribir este artículo.

Un último apunte. Antes mencioné a Jeri Ellsworth. Quién no la conozca se está perdiendo a una ingeniera de lo más interesante:   http://en.wikipedia.org/wiki/Jeri_Ellsworth

Esto es todo amig@s.


domingo, 12 de octubre de 2014

Proyecto eléctrico - Parte 1: Planificación inicial


Hace un par de años empecé a estudiar en el IOC (Institut Obert de Catalunya) el ciclo formativo de grado medio "Instalaciones eléctricas y automáticas".

Después de más de una docena de módulos, toda una serie de jornadas técnicas (aún me quedan dos hasta acabar), ejercicios de lo más variado y exámenes a porrillo, ya estoy encarando la recta final de estos estudios que me han enriquecido mucho y me han ayudado a descubrir muchos "mundos" interesantes.

Como suele ser habitual en estudios de grado a todos los niveles, hacia el final encargan a los alumnos un proyecto de fin de grado, en el que se han de poner en práctica todos los conocimientos adquiridos y que sirve así como síntesis de todo lo aprendido.

En esta ocasión se han formado grupos de cuatro alumnos para realizar el proyecto como fruto de un trabajo en equipo. Conmigo está Daniel Iglesias, a quién tengo el placer de conocer desde el principio del ciclo. El equipo se ha completado con las incorporaciones de Toni Reixachs y Antonio González.

Para empezar, hemos tenido que crear una empresa de instalaciones con todo lo que eso conlleva.

Hubo un debate previo sobre la posibilidad de crear una empresa especializada en domótica, o dedicada al mantenimiento industrial, pero al final se optó por hacer instalaciones de todo tipo y abarcar así todos los campos. Como forma jurídica escogimos la SLNE (Sociedad Limitada Nueva Empresa) por darnos la posibilidad de empezar con un capital reducido y la ventaja de poder acogernos a beneficios fiscales exclusivos para este tipo de empresas.

Seguidamente, hemos buscado una ubicación para nuestro local. Hemos elaborado un cuadro de inversiones y gastos iniciales para los primeros tres meses de vida de nuestra recién creada empresa. Hemos ofertado dos puestos de trabajo administrativo/contable ya que nosotros nos encargaremos de todo lo demás. Se ha diseñado el organigrama de la empresa y se ha hecho acopio de todos los trámites necesarios para constituir la sociedad y poner en marcha la actividad laboral (realizada esta parte ahora entendemos porque todo el mundo se queja de lo farragoso que es crear una empresa en este país).

Se ha realizado el alta de la empresa en la Seguridad Social y los contratos de los trabajadores. Hemos creado fichas de proveedores y clientes así como documentos de pedido, factura y recibo con nuestros datos de empresa.

También nos hemos dado a conocer con un anuncio publicitario y una carta de inauguración. Otro punto que se nos pedía era diseñar la tarjeta:



Nos llamamos ElectroDMA2 (lo de DMA2 es por nuestros cuatro nombres). 

Una vez realizados todos estos pasos previos es hora de empezar con el proyecto en sí. Éste se basará en el conjunto de instalaciones a realizar en un edificio de nueva construcción. Se trata de un edificio de cinco plantas.

Planta -1:



Planta baja:



Plantas primera, segunda y tercera:



Plano de distribución vertical:



Planos diseñados con AutoCAD por Toni Reixachs.


Hasta aquí esta primera parte de toda una serie de artículos dedicados a nuestro proyecto de fin de grado. En sucesivas partes iré desgranando todo lo que hagamos en materia de automatismos, circuitos eléctricos, ITC, redes de distribución, energías renovables, domótica, etc.

Que la fuerza os acompañe.



martes, 7 de octubre de 2014

Construir un multivibrador astable



Como much@s sabréis es uno de los primeros montajes, si no el primero, que te enseñan en clase de electrónica. Para quienes no sepan que es, sería absurdo reproducir lo que ya explica muy bien la Wikipedia:


Este circuito sencillo, de pocos componentes y fácil construcción, es una de las piedras angulares de la electrónica por ser un ladrillo básico que permite a partir de él y sobre él, crear diseños más complejos. Ilustra uno de los principios fundamentales sobre el que se sustenta el funcionamiento de infinidad de gadgets, aparatos electrónicos de lo más diverso e incluso máquinas, tanto a nivel doméstico como industrial.

En resumidas cuentas, podríamos decir que se trata de un generador de pulsos u onda cuadrada. También lo podemos ver como un tipo de oscilador. Baste recordar que un pulso puede ser un 1 mientras que la ausencia de éste puede ser un 0, con todo lo que eso puede acarrear en nuestra tecnología actual.

El conjunto central formado por resistencias y condensadores es el que se encarga de dar forma en el tiempo al flujo de electrones que atraviesa el circuito. Los transistores amplifican la señal para poder sacar el máximo pártido de ella. El resultado de este "moldeado" de la electricidad lo podemos ver reflejado a la salida convertido en luz, sonido etc...

Aquí tenemos el esquema básico:


A este esquema, le añadiremos un diodo rectificador con el propósito de proteger el circuito en caso de que, al alimentarlo, confundamos los terminales positivo y negativo, lo cual podría ser fatal para nuestro montaje. También añadiremos 2 leds para poder "ver" que es lo que le ocurre a los electrones en el interior del circuito. Así, nuestro esquema final será este:




Como ya he dicho, se precisan tan pocos componentes para este montaje que el sobre en el que se vende puede costar 2 o 3 euros como mucho.



Teniendo todo lo necesario y con soldador en mano en pocos minutos se puede tener montado el circuito. Un poco de limpieza antes de empezar y manos a la obra.





Aprovecho para recordar la vital importancia de haber calentado previamente el soldador a unos 250 ºC para una correcta fundición del estaño con los componentes a soldar en la placa. Esto lo podéis comprobar fácilmente si vuestro multímetro dispone de sonda para medir la temperatura.



Así, tras unos sencillos pasos:



Ya está hecho. 

Por último, nos queda el emocionante momento de comprobar que funciona para ver si lo hemos hecho bien.




Ahí está. Tanto si lo alimentamos desde Arduino o desde una fuente de alimentación cualquiera (en este caso, un adaptador de corriente con voltaje de salida regulable) el circuito funciona correctamente. Ahora podemos ver como los leds rojo y verde se apagan y encienden alternativamente, uno al contrario del otro a causa de esas ondas cuadradas o pulsos generados por la combinación de  componentes que hemos montado en esta placa. 

Hemos creado esta secuencia para los leds:

Led rojo   = 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ................
Led verde = 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 ................


                                  

He aquí un ejemplo de lo que podemos hacer con un multivibrador astable. 

¡Hasta la próxima!