### **Práctica de Electrónica: Circuito Temporizador con IC555 en Placa Fenólica**
#### **Objetivo:**
En esta práctica, los estudiantes aprenderán a diseñar, ensamblar y soldar un circuito impreso simple usando un temporizador IC555. El circuito será un temporizador que encenderá un LED durante un tiempo determinado cuando se presione un botón. La práctica incluye el diseño de un circuito en una placa fenólica, la identificación de componentes y la realización del circuito impreso (PCB).
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### **Materiales Necesarios:**
1. **Componentes Electrónicos:**
– 1 x **IC555** (Temporizador)
– 1 x **Resistencia** de 1kΩ
– 1 x **Resistencia** de 10kΩ
– 1 x **Resistencia** de 220Ω
– 1 x **Capacitor electrolítico** de 10µF
– 1 x **Capacitor cerámico** de 100nF (0.1µF)
– 1 x **LED** (Cualquier color)
– 1 x **Botón pulsador** (Interruptor momentáneo)
– 1 x **Placa fenólica de cobre** (PCB)
– 1 x **Zócalo DIP de 8 pines** (opcional para proteger el IC555)
– 1 x **Fuente de alimentación** de 9V (batería o fuente de laboratorio)
– **Cables de conexión**
2. **Herramientas:**
– **Estación de soldadura**
– **Estaño para soldar**
– **Cortadores de cable**
– **Pinzas de punta**
– **Multímetro** (opcional para verificar el circuito)
– **Tijeras o cortador de placas PCB**
– **Lija fina** (para preparar la placa de cobre)
– **Percloruro de hierro** o similar (para grabar la placa PCB)
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### **Descripción del Circuito:**
El circuito funcionará como un temporizador simple controlado por el IC555 en modo monoestable. Al presionar el pulsador, el IC555 enviará un pulso de salida que encenderá el LED durante un tiempo determinado (por el valor del capacitor y las resistencias), y luego el LED se apagará automáticamente.
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### **Esquema del Circuito:**
“`plaintext
+9V
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| R1 | 1kΩ
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—–
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—–
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| C1 | 10µF
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—–
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GND
Temporizador IC555:
– Pin 1: GND
– Pin 2: Disparador (Trigger) – Conectado entre R1 y C1
– Pin 3: Salida (Output) – Conectado a LED y resistencia R2
– Pin 4: RESET – Conectado a +9V
– Pin 5: Control de Voltaje (sin uso, conectado a tierra con un capacitor de 100nF)
– Pin 6: Umbral (Threshold) – Conectado a pin 7
– Pin 7: Descarga (Discharge) – Conectado entre R1 y +9V
– Pin 8: VCC (alimentación) – Conectado a +9V
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### **Pasos a Seguir:**
#### **1. Diseño del Circuito:**
– Explica a los estudiantes cómo funciona el **IC555 en modo monoestable**:
– Al presionar el botón, el voltaje de disparo (Trigger) en el pin 2 baja temporalmente, lo que activa la salida en el pin 3 (se vuelve **HIGH**).
– La salida permanecerá en estado alto (LED encendido) durante un tiempo determinado por el valor de **R1** y **C1** (usando la fórmula: `T = 1.1 * R1 * C1`).
– Después de ese tiempo, el LED se apagará.
#### **2. Diseño del PCB:**
– Los estudiantes deben **dibujar el diagrama de conexiones** en la placa fenólica (con el lado de cobre hacia abajo).
– Usar un marcador o rotulador permanente para delinear las pistas y las áreas que no serán eliminadas por el ácido.
– Recomendación: **Mantener las pistas anchas** y sencillas para principiantes.
#### **3. Preparación de la Placa Fenólica:**
– Lijar suavemente la placa fenólica en la parte de cobre para eliminar suciedad y grasa.
– Dibujar el diseño del circuito en la placa fenólica con marcador resistente al agua.
#### **4. Grabado de la Placa:**
– Sumergir la placa fenólica en una solución de **percloruro de hierro** o similar hasta que las áreas de cobre no deseadas se disuelvan.
– Enjuagar la placa con agua limpia una vez que esté grabada.
#### **5. Perforado de la Placa:**
– Perforar con un taladro las áreas donde se colocarán los componentes (pines del IC, resistencias, LED, botón, etc.).
#### **6. Ensamblado del Circuito:**
– Insertar el IC555 (opcionalmente en un zócalo) en la placa.
– Soldar los componentes en su lugar según el esquema: resistencias, condensadores, LED, pulsador, etc.
– Asegurarse de que las soldaduras sean limpias y que no haya puentes entre las pistas.
#### **7. Prueba del Circuito:**
– Conectar el circuito a una fuente de alimentación de 9V.
– Presionar el botón y observar cómo el LED se enciende durante un tiempo determinado y luego se apaga automáticamente.
#### **8. Ajustes (opcional):**
– Los estudiantes pueden **ajustar el tiempo** que el LED permanece encendido cambiando el valor de la resistencia **R1** o el capacitor **C1**.
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### **Fórmula del Temporizador Monoestable (para calcular el tiempo):**
\[ T = 1.1 \times R1 \times C1 \]
– **R1** en ohmios.
– **C1** en faradios.
– **T** será el tiempo que el LED permanecerá encendido en segundos.
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### **Ejemplo de Cálculo del Tiempo:**
Con **R1 = 10kΩ** y **C1 = 10µF**:
\[ T = 1.1 \times 10000 \times 0.00001 = 0.11 \, \text{segundos} \]
El LED permanecerá encendido durante **0.11 segundos** cuando se presione el botón. Para aumentar este tiempo, pueden usarse capacitores o resistencias de mayor valor.
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### **Conclusión:**
Esta práctica enseña a los estudiantes no solo cómo funciona el **IC555**, sino también cómo preparar y ensamblar circuitos en una placa fenólica. Aprenderán sobre soldadura, diseño de PCB, y cómo ajustar componentes para modificar el comportamiento de un circuito. Esto refuerza conceptos de temporización y control en electrónica básica.
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Espero que esta práctica te ayude a involucrar a los estudiantes en el mundo de la electrónica a través del diseño de PCB y el uso de temporizadores IC555.
