Componentes Electrónicos Básicos: LEDs, Transistores y Circuitos Integrados

Curso Fundamentos de Desarrollo de Hardware con Arduino

Contenido del curso

Bienvenida al curso

Introducción al hardware libre

Sensores, Actuadores y Procesadores

Introducción a la electrónica

Manos a la obra

Automatización de procesos

Tomar examen

Cursos Empresas Blog Live Conf Eventos Precios

0:005:36

Componentes Electrónicos Básicos: LEDs, Transistores y Circuitos Integrados

Curso Fundamentos de Desarrollo de Hardware con Arduino

Clase 17 de 38

Clase 17 / 38

Recursos

Los fundamentos de electrónica con Arduino empiezan por tres pilares: LED, transistor y circuito integrado. Aquí entenderás su función práctica, conexiones básicas y datos clave para usarlos con seguridad y confianza, sin fórmulas complicadas.

¿Qué hace un led y cómo usarlo en Arduino?

Un LED, diodo emisor de luz, es ante todo un indicador visual. En una placa Arduino hay varios: uno de alimentación que confirma que está encendido, otros de comunicación serial que parpadean al enviar o recibir datos, y uno unido al pin 13 para pruebas rápidas con un código de parpadeo de un segundo encendido y un segundo apagado.

Función principal: indicador del estado del circuito.
En Arduino: LED de power, LEDs de serial y LED del pin 13 para pruebas.
Ejemplo útil: programa de parpadeo 1 s apagado y 1 s encendido.

La polaridad es esencial: la patita corta es el negativo y la larga el positivo. Para que el LED brille al máximo sin dañarse, se usa una resistencia acorde al voltaje de alimentación. El valor recomendado lo especifica el fabricante.

¿Cómo elegir la resistencia para un led?

Considera el voltaje con el que alimentarás el LED.
Consulta las especificaciones del fabricante para el valor de resistencia.
Objetivo: limitar la corriente y obtener brillo óptimo.

¿Cómo funciona un transistor como switch amplificador?

El transistor se activa por medio de la base y tiene tres terminales: colector, base y emisor. Con una corriente muy pequeña en la base (por ejemplo, menos de un volt), puede permitir el flujo de una corriente mayor entre colector y emisor. Por eso se usa como amplificador y, en la práctica, como switch.

Terminales: colector, base y emisor.
Activación: una pequeña corriente en base controla una corriente mayor.
Uso típico: actuar como switch en corriente directa.

Arduino no tiene suficiente corriente en sus pines para mover un motor, pero sí puede activar un transistor. Con ~5 volts y alrededor de 20 mA desde un pin a la base, puedes controlar cargas con 6 volts o más, incluso casos de 12 volts de corriente directa en el lado de potencia. Al activarse, el circuito interno del transistor “se cierra” y la corriente fluye.

¿Qué dispositivos puedes controlar con un transistor?

Motores de corriente directa.
Una bomba de agua.
Otros actuadores que consumen más energía de la que entrega un pin de Arduino.

¿Por qué los circuitos integrados cambiaron la electrónica?

Un circuito integrado concentra “todo un circuito” en un solo chip: resistencias, capacitores y más, para hacer más en menos espacio. Fue una auténtica revolución impulsada por la demanda de mayor funcionalidad en menor tamaño. Una empresa clave, Texas Instruments, logró sintetizar funciones completas, como la de un timer con resistencias, capacitores y un reloj de pulsos, dentro de un único componente.

Objetivo: reducir tamaño y aumentar funciones.
Hito: integración de un timer completo en un chip.
Resultado: base para dispositivos más complejos.

Con el tiempo, los microcontroladores integraron en un solo chip: memoria, memoria RAM, reloj y periféricos, manteniendo un tamaño muy pequeño. Así se construyen sistemas potentes con pocos componentes externos.

¿Qué sigue para practicar en protoboard?

Usar una resistencia adecuada para limitar la corriente de un LED en protoboard.
Repetir la práctica hasta dominar el uso de componentes.
Avanzar a proyectos donde aplicarás estos principios.

¿Tienes dudas sobre el uso de un LED, cómo cablear un transistor o cómo elegir un circuito integrado? Comparte tu pregunta o experiencia y seguimos la conversación.

VIRIDIANA GUADALUPE DIAZ TORRES

Hace 4 años

LED_Diodo Emisor de Luz, El led es un diodo semiconductor que, cuando recibe tensión, genera luz. Un diodo, a su vez, es una válvula de dos electrodos que permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido. Cuando se le aplica tensión a alguna de sus dos terminales, la recombinación de sus electrones provoca la liberación de energía en forma de fotones. Tipos de led

Led DIP; Los DIP (Dual In-Line Package) LED son las luces LED tradicionales y en las que piensa la mayoría de la gente cuando se les pide que describan un LED. Su diseño consta de un diodo dentro de una carcasa de plástico duro transparente, del que sobresalen dos pines de conexión en paralelo. Del color de esta carcasa dependerá la luz que emite el LED.
Led SMD; Las siglas SMD significan “Surface Mounted Diode”, y en esta opción el diodo está encapsulado en una resina semi-rígida que se suelda al circuito de forma superficial. Son mucho más pequeños y eficientes que los originales chips DIP. Ventajas *Los chips SMD producen entre 60 y 80 lúmenes por vatio, un rendimiento considerablemente superior a los anteriores DIP, lo que les convierte en los chips más habituales en las tiras LED y los Downlight. *Emiten luz unidireccional, pero al poderse distribuir por toda la superficie del soporte, es posible conseguir un ángulo de apertura de 360º. *CRI (Índice Reproducción Cromática) del 80% que posee, otorgando una reproducción fiel del color. Desventajas *La temperatura que generan en la unión del chip a la placa, lo que no les hace recomendables para un funcionamiento continuado.
Led COB; Los LED COB (Chip on Board) son uno de los últimos avances en el desarrollo de la iluminación LED, y su diseño se basa en la inclusión de varios diodos LED en el mismo encapsulado, reduciendo hasta un 20% el coste de fabricación respecto a los chips SMD. Ventajas *Ofrecen un rendimiento lumínico que puede superar los 120 lúmenes por vatio. *A pesar de la concentración de diodos y la potencia lumínica que otorga, el diseño de los COB permite una disipación de calor eficiente, por lo que está pensado para luminarias que deban mantenerse encendidas mucho tiempo al día. *Durabilidad es su capacidad para soportar los cambios de tensión en la corriente eléctrica. *Es capaz de ofrecer un ángulo de apertura de hasta 160º, emitiendo luz multi-direccional.
MicroLed; Esta tecnología, como su propio nombre indica, emplea series de LEDs microscópicos para definir, por ejemplo, un pixel. Es tipo de chip LED es cada vez más popular en el diseño de pantallas planas ya que mejora varios en varios aspectos la tecnología precedente. Los micro LEDs proporcionan mejor contraste, menor tiempo de respuesta (latencia) y mayor eficiencia energética.

TRANSISTOR Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión sobre un circuito actuando como un interruptor y/o amplificador. El transistor se compone de de patitas:

Emisor - IB=Corriente por la base
Colector - IC=Corriente por el colector
Base - IE=Corriente por el emisor El funcionamiento del transistor es muy sencillo: Si no hay corriente de base Ib, no hay corriente entre el colector y el emisor (Ic-e). Cuando le llega una corriente muy pequeña por la base Ib, tenemos una corriente entre el colector y el emisor (Ic-e) que será mayor que la Ib. Podemos considerar la Ib como una corriente de entrada y la Ic-e como una de salida, entonces, cuando le llega una corriente muy pequeña de entrada por la base, obtenemos una corriente mucho mayor de salida (entre colector y emisor). Funciones
Interruptor; Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una pequeña señal de mando.
Amplificador de señales; Le llega una señal pequeña, intensidad de base (Ib) que se convierte en una más grande entre el colector y el emisor (Ic-e), que podríamos llamar de salida.

CIRCUITO INTEGRADOS Un circuito integrado (CI), también conocido como chip, es una oblea semiconductora en la que son fabricados resistencias pequeñas, condensadores y transistores. Un CI se puede utilizar como un amplificador, como oscilador, como temporizador, como contador, como memoria de ordenador, o microprocesador. Un CI particular, se puede clasificar como lineal o como digital, todo depende para que sea su aplicación. Lineal Tienen salida variable (teóricamente capaces de lograr muchísimos estados) que dependen del nivel de la señal de entrada. Cuando la salida instantánea se representa gráficamente contra la entrada instantánea, se muestra en la gráfica como una línea recta. Los circuitos integrados lineales se utilizan tanto como audiofrecuencia y como amplificadores de radiofrecuencia. Digitales Operan a pocos niveles o estados muy definidos, en vez de en un rango de amplitud de señal. Estos dispositivos se utilizan en los ordenadores, modems, redes de ordenadores y contadores de frecuencia. Los bloques fundamentales de construcción son puertas lógicas, que trabajan con datos binarios, llamados así bajo (0 lógico) y alto (1 lógico).

Comentarios (29)29 comentarios

Jonathan Macalupu Reyes

Hace 9 años

Ricardo Celis

Profesor

Edgar Steven Alas Rivera

Hace 8 años

Jery Rafael Ramírez Teo

Omar Augusto Samudio Duarte

Hace 7 años

Alexis Antonio Moraga Gallardo

Alejandro seth molina sanchez

Eloy Chávez Dev

Jorge Reyes

Fernando Yutiz

Hace 5 años

Hugo Montoya Diaz

Juan Camilo Cortes

Blas Rangel

Hace 6 años

Nicolas Pennisi

Diego Vinueza

David Camilo Latorre Monroy

José Gabriel Sandoval Palomera

Hace 3 años

Juan Uriel Rojas Torres

Ramiro Esquivel Felix

Martin Mendoza

Jaime de Jesús Meza Estrada

Hace 7 meses

Daniel Gomez

Hace un año

Kenneth Angulo L

Hace 2 años

Benjamín Arévalo Ocaña

Company_admin

Víctor Manuel Revelo Leyva

Bienvenida al curso

Servidor Web Asíncrono con ESP8266 y Arduino

Fundamentos de Desarrollo de Hardware con Arduino

Introducción al hardware libre

Arduino: Desarrolla Prototipos Interactivos con Microcontroladores

Desarrollo de Prototipos de Hardware: Diseño y Fabricación

Diseño Mecánico de Hardware con SolidWorks y Herramientas Paramétricas

Desarrollo de Interfaces y Prototipos con QT en Sistemas Embebidos

Limitaciones de Arduino en productos finales

Selección de Arduino para Envío de Datos a Servidor

Fundamentos de Desarrollo de Hardware con Arduino

Proyectos con Arduino: Componentes y Materiales Necesarios

Sensores, Actuadores y Procesadores

Sensores y Actuadores: Fundamentos para Automatización con Arduino

Cómo los robots ven a través de sensores

Tipos de Sensores y sus Aplicaciones en Robótica y Electrónica

Clasificación y Aplicaciones de Actuadores en la Industria

Introducción a la electrónica

Conceptos básicos de electricidad y electrónica para Arduino

Resistencias y capacitores en electrónica básica

Componentes Electrónicos Básicos: LEDs, Transistores y Circuitos Integrados

Uso de la Ley de Ohm para Conectar LEDs sin Quemarlos

Manos a la obra

Conociendo los Puertos y Alimentación del Arduino Uno

Funcionamiento de la Protoboard para Prototipado Electrónico

Programación Básica en Arduino: Primeros Pasos con LED y Código

Declarar variables para pines de Arduino

Creación y Uso de Librerías en Arduino

Uso del Potenciómetro para Control de LED con Arduino

Comunicación Serial en Arduino: Uso del Monitor Serial

Cómo PWM simula voltaje analógico

Cómo Arduino simplifica el PWM

Uso de Botones con Resistencia Pull-Up en Arduino

Monitor temperatura con Arduino y LM35

Cálculo del Multiplicador para Convertir Lecturas de Sensor a Celsius

LCD 16x2 con Arduino sin conexión PC

Programación de Semáforos con Arduino y Sensores

Automatización de procesos

Motores con Arduino y puente H L293D

Cómo funciona un servomotor con Arduino

Potenciómetro controla servomotor en Arduino

Proyecto: Construcción y Programación de un Robot de Evasión de Obstáculos

Programación de Funciones de Control de Movimiento en Arduino

Robot sensor Pololu: lógica inversa y ciclo while

Componentes Electrónicos Básicos: LEDs, Transistores y Circuitos Integrados