Salida Optoacoplada

En muchas ocasiones se hace indispensable, para evitar ruidos que pueden incidir en un mal funcionamiento de un circuito secuencial, el uso de un optoacoplador que aisle la carga del circuito secuencial. Para este situación es muy util implementar una salida optoacoplada con el PC817, tal como se muestra en el siguiente esquema:

Si la Entrada es 0 el relé está desenergizado y se activa el LED de potencia, y si la entrada es 1 se energiza el relé y se activa el MOTOR DC.  Como el motor funciona al crearse un campo electromagnético en el,  si no existiera el aislamiento eléctrico causará ruido y molestaría en el circuito lógico que lo está activando.

 El  Optoacoplamiento, quiere decir que el acoplamiento del motor y del LED de potencia con el circuito lógico que lo activa, se hace en forma óptica, a través del diodo infrarojo y el fototransistor que existen en el interior del chip de 4 pines PC817. Con el 0 lógico el led infrarojo no emite luz, y el fototransistor está abierto, en cambio, si se tiene un 1 lógico a la entrada, el led emite luz. y el fototransistor conduce.

Observe además que se están utilizando  tanto los contactos normalmente abiertos como los normalmente cerrados, o sea los 5 pines de que dispone el relé de 5 voltios.El diodo rectificador 1N4001 dispuesto inversamente y en paralelo con la bobina del relevo actúa como supresor de picos de corriente cotrarrestando la Ley de Lenz (  VL = - L di / dt), y evitando que el voltaje autoinducido negativo que se genera en la bobina del relevo queme el transistor 2N2222A que se está utilizando como interface entre la salida del optoacoplador y la bobina o entrada del relevo.

Mas información sobre este interesante tema del optoacoplamiento se puede obtener en http://es.wikipedia.org/wiki/Optoacoplador

Laboratorio: Contador de 2 dígitos

Se requiere diseñar e implementar un contador que inicie en 0, y al recibir una orden de inicio (START), mediante un interruptor,  cuente ascendentemente hasta el 99, con un periodo de reloj de 1 segundo.  

Al llegar al 99 debe luego contar en forma descendente, y bloquearse al llegar nuevamente al 0.

Debe visualizarse en displays de 7 segmentos el conteo establecido.

Mediante una salida OPTOACOPLADA  con relé deben manejarse un diodo LED de potencia y un motor DC.

Mientras el contador esté bloqueado en 0 o en cualquier múltiplo de 10 ( 0,10,20,30,40,50,60,70,80,90) el motor debe estar activado, y apagarse en cualquier otro número, donde debe encenderse el LED de potencia.

Se sugiere utilizar contadores 74190, decodificadores BCD a 7 segmentos (7447, o, 7448), optoacoplador de  4 pines PC817, relé de 5 voltios, GAL22V10, o, memoria EEPROM 28C64.

Presentamos una opción simulada en Altera que permite implementar los dos contadores 74190:

Obsérvese que se está usando flip-flop D en lugar de flip-flop T.

El circuito funciona perfectamente de acuerdo a lo exigido, según su diagrama de tiempos simulado: