Analogica 2

Como ya conocemos, un servo necesita una señal de onda cuadrada de una frecuencia de entre 50 a 60 Hz (es decir, un periodo o duración de ciclo de entre 20 a 16,66 milisegundos respectivamente) , donde el pulso alto de la señal tenga una duración de entre 1 a 2 milisegundos:
* Cuando el pulso tiene una duración de 1,5 ms el servo se situará en su posición central.
* Cuando el pulso es de1ms, el servo girando en un sentido (p.ej. antihorario) situándose 90º de la posición central .
* Cuando el pulso es de 2ms, el servo girando en otro sentido (p.ej. sentido horario) situándose 90º de la posición central.
En la imagen encontrarás la misma descripción visual de lo que acabo de escribir. Es lo que necesitamos conocer de momento para crear este circuito.

Si quieres más sabercomo funciona un servo por dentro te recomiendo este enlace.
Objetivos
Bien, en este punto ya sabemos lo que queremos. Ahora, hay que hacer lo siguiente:
1. Diseñar un circuito que nos permita generar esa señal, y …
2. por supuesto hacerlo para que podamos controlar la duración de los pulsos altos.
Lo básico sobre multivibradores astables con el C.I. 555
Para generar una señal de ondacuadrada, nos vamos a basar en el C.I. 555. Este circuito integrado lo podemos utilizar como multivibrador astable.
Nada más sencillo que ir a la “hoja técnica” de los fabricantes (p. ej. STMicroelectronics, National Semiconductor o Fairchild) para encontrar los datos de como configurar el C.I. como astable, con sus ecuaciones correspondientes. Los datos son básicamente los siguientes:

Donde laforma de onda que se genera a la salida del pin 3 del integrado es la siguiente:

Y las ecuaciones asociadas a los tiempos que encontramos en esas mismas hojas son :
[PULSO NIVEL ALTO] > t1= 0,693 * (RA+RB) * C1
[PULSO NIVEL BAJO] > t2 = 0,693 * RB * C1
por tanto:
T = t1 + t2 = 0,693 * ( RA + 2RB ) * C1
f = 1 / T = 1,44 / (RA + 2RB ) * C1
Aplicando estos cálculos, y jugando con losvalores de los periodos que queremos obtener, es muy sencillo obtener los valores de los componentes: resistencias y condensador.
¡¡¡ OJO !!! Si te fijas bien, t1 siempre va a ser mayor que t2. Esto lo muestra también el dibujo de la forma de onda, y se traduce en que el periodo más corto corresponde al pulso de nivel bajo, y el más largo al del pulso alto. Si comparas esta forma de onda con laque se muestra en el apartado anterior donde describimos los servos, vemos que es inversa. Para solucionar esto, tendremos que poner un inversor a la salida del 555.Como consecuencia de todo esto, tenemos que centrarnos en el tiempo t2, que es el que vamos a controlar. |
Dado que tenemos 3 variables (RA, RB y C1) y 2 ecuaciones (las de arriba [PULSO NIVEL ALTO] y [PULSO NIVEL BAJO]), fijemos C1 aun valor entorno a 0,1 µF, y veamos los valores de las resistencias para RA y RB en el caso de t2 = 1ms :
RB = t2 / (0,693 * C1 ) = 1,44 * t2 / C1 = 1,44 * 0,001 / 0,0000001 = 14400 Ohms
RA = (t1 / (0,693 * C1 ) ) – RB , esta la resolveremos conociendo t1. Dado que queremos que la forma de onda sea de 50 Hz, el periodo total T = 20 ms , luego:
t1 = T – t2 = 20 – 1 = 19 milisegundos. Luegoaplicando este valor:
RA = (0,019 * 1,44 / 0,0000001 ) – 14400 = 259200 Ohms.
Estos valores de RA y RB son para generar un pulso con t2 = 1 ms.
Podemos volver a repetir los cálculos para ver cuales son los valores si t2 = 2 ms. De este modo, nos hacemos una idea de como deben variar los valores de RA y RB para que obtengamos un circuito que genere esa variación de t2.
Esto solo ha sido un ejemplode como hacer los cálculos básicos de un astable con el 555. En internet se pueden encontrar muchísimas páginas con programas calculadora de astables con el 555 que ahorran hacer estos pasos. Puedes hacer click aquí para ver en Google todas las paginas referentes a calculadoras para el 555 , o simplemente utiliza esta calculadora de astable con 555.
La razón de mostrarlos es para justificar lo...