El sistema PICAXE

El microcontrolador PIC (microcontrolador programable) es a menudo descrito como un "ordenador en un chip". Es un circuito integrado que contiene memoria, unidades procesadoras y circuitos de entrada/salida, en una sola unidad.

Los microcontroladores son comprados en "blanco" y luego programados con un programa específico de control. Una vez programado, este microcontrolador es introducido en algún producto para hacerlo más inteligente y fácil de usar.

A manera de ejemplo, un horno de microondas puede utilizar un solo microcontrolador para procesar información proveniente del teclado numérico, mostrar información para el usuario en la pantalla y controlar los dispositivos de salida (motor de la mesa giratoria, luz, timbre y magnetrón).

Un microcontrolador puede a menudo reemplazar a un gran número de partes separadas, o incluso a un circuito electrónico completo. Algunas de las ventajas obtenidas con el uso de microcontroladores en el diseño de productos son:

· aumento en la confiabilidad debido al menor número de partes.

· reducción en los niveles de existencia ya que un microcontrolador reemplaza varias partes.

· simplificación del ensamblaje del producto y productos finales más pequeños.

· gran flexibilidad y adaptabilidad del producto ya que las funciones del producto están programadas en el microcontrolador y no incorporadas en el hardware electrónico.

· rapidez en modificaciones y desarrollo del producto mediante cambios en el programa del microcontrolador, y no en el hardware electrónico.

Algunas de las aplicaciones que utilizan microcontroladores incluyen artefactos domésticos, sistemas de alarma, equipo médico, subsistemas de automóviles y equipo electrónico de instrumentación. Algunos automóviles modernos contienen mas de treinta microcontroladores - utilizados en una amplia variedad de subsistemas desde el control del motor hasta el cierre a control remoto!

En la Industria, los microcontroladores son usualmente programados utilizando programación en lenguaje C. Sin embargo, debido a la complejidad de este lenguaje, es muy difícil para estudiantes muy jóvenes de bachillerato el uso adecuado de dichos lenguajes.

El sistema "PICAXE" es un sistema de microcontrolador fácil de programar que utiliza un lenguaje BASIC muy simple, el cual la mayoría de los estudiantes pueden aprender rápidamente. El sistema PICAXE explota las características únicas de la nueva generación de microcontroladores de bajo costo FLASH. Estos microcontroladores pueden ser programados una y otra vez sin la necesidad de un costoso programador PIC.

El poder del sistema PICAXE radica en su sencillez. No necesita de ningún programador, borrador o complejo sistema electrónico - el microcontrolador es programado (con un simple programa en BASIC o un diagrama de flujo) mediante una conexión de tres alambres conectada al puerto serie del ordenador. El circuito operacional PICAXE utiliza únicamente tres componentes y puede ser ensamblado fácilmente en un tablero experimental para componentes electrónicos, en una placa corriente o en una placa PCB.

EL sistema PICAXE está disponible en dos variedades - 18 pines y 28 pines. El controlador PICAXE-28 provee 22 pines de entrada/salida (8 salidas digitales, 8 entradas digitales y 4 entradas analógicas). El sistema PICAXE-18 provee 8 salidas y 5 entradas.

Las características principales del sistema PICAXE son las siguientes:

 

· bajo costo, circuito de fácil construcción

· hasta 8 entradas, 8 salidas y 4 canales analógicos

· rápida operación de descarga mediante el cable serial

· Software "Editor de Programación" gratuito y de fácil uso

· lenguaje BASIC simple y fácil de aprender

· editor de diagramas de flujo incluido

· puede ser programado también mediante el software "Crocodile Technology"

· extenso número de manuales gratuitos y foro de apoyo en línea

· tablero experimental tutorial y tutoriales incluidos

· paquete de control remoto infrarrojo disponible

· paquete de servocontrolador disponible

 

Erwin Schrödinger

(Viena, 1887-id., 1961) Físico austriaco. Compartió el Premio Nobel de Física del año 1933 con Paul Dirac por su contribución al desarrollo de la mecánica cuántica. Ingresó en 1906 en la Universidad de Viena, en cuyo claustro permaneció, con breves interrupciones, hasta 1920. Sirvió a su patria durante la Primera Guerra Mundial, y luego, en 1921, se trasladó a Zurich, donde residió los seis años siguientes.

En 1926 publicó una serie de artículos que sentaron las bases de la moderna mecánica cuántica ondulatoria, y en los cuales transcribió en derivadas parciales su célebre ecuación diferencial, que relaciona la energía asociada a una partícula microscópica con la función de onda descrita por dicha partícula. Dedujo este resultado tras adoptar la hipótesis de De Broglie, enunciada en 1924, según la cual la materia y las partículas microscópicas, éstas en especial, son de naturaleza dual y se comportan a la vez como onda y como cuerpo.

Atendiendo a estas circunstancias, la ecuación de Schrödinger arroja como resultado funciones de onda, relacionadas con la probabilidad de que se dé un determinado suceso físico, tal como puede ser una posición específica de un electrón en su órbita alrededor del núcleo.

En 1927 aceptó la invitación de la Universidad de Berlín para ocupar la cátedra de Max Planck, y allí entró en contacto con algunos de los científicos más distinguidos del momento, entre los que se encontraba Albert Einstein.

Permaneció en dicha universidad hasta 1933, momento en que decidió abandonar Alemania ante el auge del nazismo y de la política de persecución sistemática de los judíos. Durante los siete años siguientes residió en diversos países europeos hasta recalar en 1940 en el Dublin Institute for Advanced Studies de Irlanda, donde permaneció hasta 1956, año en el que regresó a Austria como profesor emérito de la Universidad de Viena.

Albert Einstein

Albert Einstein nació en la ciudad bávara de Ulm el 14 de marzo de 1879. Fue el hijo primogénito de Hermann Einstein y de Pauline Koch, judíos ambos, cuyas familias procedían de Suabia. Al siguiente año se trasladaron a Munich, en donde el padre se estableció, junto con su hermano Jakob, como comerciante en las novedades electrotécnicas de la época.

El pequeño Albert fue un niño quieto y ensimismado, que tuvo un desarrollo intelectual lento. El propio Einstein atribuyó a esa lentitud el hecho de haber sido la única persona que elaborase una teoría como la de la relatividad: «un adulto normal no se inquieta por los problemas que plantean el espacio y el tiempo, pues considera que todo lo que hay que saber al respecto lo conoce ya desde su primera infancia. Yo, por el contrario, he tenido un desarrollo tan lento que no he empezado a plantearme preguntas sobre el espacio y el tiempo hasta que he sido mayor».

En 1894, las dificultades económicas hicieron que la familia (aumentada desde 1881, por el nacimiento de una hija, Maya) se trasladara a Milán; Einstein permaneció en Munich para terminar sus estudios secundarios, reuniéndose con sus padres al año siguiente. En el otoño de 1896, inició sus estudios superiores en la Eidgenossische Technische Hochschule de Zurich, en donde fue alumno del matemático Hermann Minkowski, quien posteriormente generalizó el formalismo cuatridimensional introducido por las teorías de su antiguo alumno. El 23 de junio de 1902, empezó a prestar sus servicios en la Oficina Confederal de la Propiedad Intelectual de Berna, donde trabajó hasta 1909. En 1903, contrajo matrimonio con Mileva Maric, antigua compañera de estudios en Zurich, con quien tuvo dos hijos: Hans Albert y Eduard, nacidos respectivamente en 1904 y en 1910. En 1919 se divorciaron, y Einstein se casó de nuevo con su prima Elsa.

Durante 1905, publicó cinco trabajos en los Annalen der Physik: el primero de ellos le valió el grado de doctor por la Universidad de Zurich, y los cuatro restantes acabaron por imponer un cambio radical en la imagen que la ciencia ofrece del universo. De éstos, el primero proporcionaba una explicación teórica, en términos estadísticos, del movimiento browniano, y el segundo daba una interpretación del efecto fotoeléctrico basada en la hipótesis de que la luz está integrada por cuantos individuales, más tarde denominados fotones; los dos trabajos restantes sentaban las bases de la teoría restringida de la relatividad, estableciendo la equivalencia entre la energía E de una cierta cantidad de materia y su masa m, en términos de la famosa ecuación E = mc², donde c es la velocidad de la luz, que se supone constante.

El esfuerzo de Einstein lo situó inmediatamente entre los más eminentes de los físicos europeos, pero el reconocimiento público del verdadero alcance de sus teorías tardó en llegar; el Premio Nobel de Física, que se le concedió en 1921 lo fue exclusivamente «por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación del efecto fotoeléctrico». En 1909, inició su carrera de docente universitario en Zurich, pasando luego a Praga y regresando de nuevo a Zurich en 1912 para ser profesor del Politécnico, en donde había realizado sus estudios. En 1914 pasó a Berlín como miembro de la Academia de Ciencias prusiana. El estallido de la Primera Guerra Mundial le forzó a separarse de su familia, por entonces de vacaciones en Suiza y que ya no volvió a reunirse con él.

Contra el sentir generalizado de la comunidad académica berlinesa, Einstein se manifestó por entonces abiertamente antibelicista, influido en sus actitudes por las doctrinas pacifistas de Romain Rolland. En el plano científico, su actividad se centró, entre 1914 y 1916, en el perfeccionamiento de la teoría general de la relatividad, basada en el postulado de que la gravedad no es una fuerza sino un campo creado por la presencia de una masa en el continuum espacio-tiempo. La confirmación de sus previsiones llegó en 1919, al fotografiarse el eclipse solar del 29 de mayo; The Times lo presentó como el nuevo Newton y su fama internacional creció, forzándole a multiplicar sus conferencias de divulgación por todo el mundo y popularizando su imagen de viajero de la tercera clase de ferrocarril, con un estuche de violín bajo el brazo.

Durante la siguiente década, Einstein concentró sus esfuerzos en hallar una relación matemática entre el electromagnetismo y la atracción gravitatoria, empeñado en avanzar hacia el que, para él, debía ser el objetivo último de la física: descubrir las leyes comunes que, supuestamente, habían de regir el comportamiento de todos los objetos del universo, desde las partículas subatómicas hasta los cuerpos estelares. Tal investigación, que ocupó el resto de su vida, resultó infructuosa y acabó por acarrearle el extrañamiento respecto del resto de la comunidad científica.

A partir de 1933, con el acceso de Hitler al poder, su soledad se vio agravada por la necesidad de renunciar a la ciudadanía alemana y trasladarse a Estados Unidos, en donde pasó los últimos veinticinco años de su vida en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton, ciudad en la que murió el 18 de abril de 1955.

Einstein dijo una vez que la política poseía un valor pasajero, mientras que una ecuación valía para toda la eternidad. En los últimos años de su vida, la amargura por no hallar la fórmula que revelase el secreto de la unidad del mundo hubo de acentuarse por la necesidad en que se sintió de intervenir dramáticamente en la esfera de lo político. En 1939, a instancias de los físicos Leo Szilard y Paul Wigner, y convencido de la posibilidad de que los alemanes estuvieran en condiciones de fabricar una bomba atómica, se dirigió al presidente Roosevelt instándole a emprender un programa de investigación sobre la energía atómica.

Luego de las explosiones de Hiroshima y Nagasaki, se unió a los científicos que buscaban la manera de impedir el uso futuro de la bomba y propuso la formación de un gobierno mundial a partir del embrión constituido por las Naciones Unidas. Pero sus propuestas en pro de que la humanidad evitara las amenazas de destrucción individual y colectiva, formuladas en nombre de una singular amalgama de ciencia, religión y socialismo, recibieron de los políticos un rechazo comparable a las críticas respetuosas que suscitaron entre los científicos sus sucesivas versiones de la idea de un campo unificado.

Z2C2

Z2C2 es un pequeño robot rastreador de línea negra sobre fondo blanco, el cual se basa en el sistema diferencial, este consiste en dos motores DC que mueven cada uno las ruedas. 

 



Programa en asembler.

; RASTREADOR Z2C2

; OSCILLATOR XT

; WATCHDOG TIMER ON

; POWER UP TIMER ON

; CODE PROTECT OFF

;----------------------------------------

STATUS EQU 03

PORTA  EQU 05

PORTB  EQU 06

TRISA  EQU 85

TRISB  EQU 86

TIME   EQU 0C

AUX1   EQU 11

AUX2   EQU 12

AUX3   EQU 13

AUX4   EQU 14

;-----------------------------------------

RESET ORG 00

GOTO INICIO

ORG 05

;-----------------------------------------

CURVE MOVLW D'17'

MOVWF TIME

NOP

RON DECFSZ TIME

GOTO RON

NOP

RETLW 00

;-----------------------------------------

POWER MOVLW D'13'

MOVWF TIME

NOP

TRON DECFSZ TIME

GOTO TRON

NOP

RETLW 00

;-----------------------------------------

REVERS MOVLW D'9'

MOVWF TIME

NOP

ROL DECFSZ TIME

GOTO ROL

NOP

RETLW 00

;-----------------------------------------

STOP MOVLW D'7'

MOVWF TIME

NOP

LOR DECFSZ TIME

GOTO LOR

NOP

RETLW 00

;--------------------------------------------

INICIO BSF STATUS,5

MOVLW B'00110000'

MOVWF TRISB

MOVLW B'00011111'

MOVWF TRISA

BCF STATUS,5

;-----------------------------------------

MOVLW B'00001100'

MOVWF AUX1

MOVLW B'00001111'

MOVWF AUX2

MOVLW B'00001101'

MOVWF AUX3

MOVLW B'00001110'

MOVWF AUX4

;-----------------------------------------

BUCLE MOVLW B'11000000'

MOVWF PORTB

CALL STOP

BTFSC PORTA,4

GOTO BUCLE

GOTO MIRAR

;-----------------------------------------

MIRAR MOVF PORTA,0

XORWF AUX1,0

BTFSC STATUS,2

GOTO ATRAS

MOVF PORTA,0

XORWF AUX2,0

BTFSC STATUS,2

GOTO ADELANTE

MOVF PORTA,0

XORWF AUX3,0

BTFSC STATUS,2

GOTO IZQUIERDA

MOVF PORTA,0

XORWF AUX4,0

BTFSC STATUS,2

GOTO DERECHA

GOTO BUCLE

;-------------------------------------------

ATRAS MOVLW B'11001001'

MOVWF PORTB

CALL REVERS

GOTO BUCLE

 

ADELANTE MOVLW B'11000110'

MOVWF PORTB

CALL POWER

GOTO BUCLE

IZQUIERDA MOVLW B'00000100'
MOVWF PORTB
CALL CURVE
GOTO BUCLE

DERECHA MOVLW B'00000010'

MOVWF PORTB

CALL CURVE

GOTO BUCLE

;------------------------------------------

END

;------------------------------------------

; CARLOS ALBERTO GOYENECHE ALFONSO.

BIGDOG

BigDog es un robot cuadrúpedo, dinámicamente estable, para uso militar. Fue creado en 2005 conjuntamente por las compañías Boston Dynamics y Foster-Miller, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la Nasa y la Concord Field Station de la Universidad de Harvard.

Mide 0,91 m de largo, por 0,76 de alto y pesa 110 kg; más o menos como una mula pequeña. Es capaz de atravesar terrenos complicados a una velocidad de 6,4 km/h cargando hasta 150 kg de peso y de subir pendientes de 35°.

Un ordenador a bordo controla la tracción, en base a las entradas que recibe de los múltiples sensores con los que cuenta el robot, así como la navegación y el equilibrio.

El desarrollo fue llevado a cabo por la Defense Advanced Research Projects Agency con la intención de crear un vehículo robótico capaz de realizar la función de una mula de carga, acompañando a los soldados desplegados en terrenos demasiado agrestes para los vehículos convencionales. En lugar de ruedas u orugas, BigDog usa piernas para desplazarse, permitiendo el movimiento por superficies impracticables para vehículos dotados con esos otros sistemas. Las piernas están dotadas de una variedad de sensores, que miden, por ejemplo, la posición de la articulación o el contacto con el suelo. También cuenta con un giróscopo láser y un sistema de visión estéreo.

Fue presentado en el programa de televisión Web Junk 20 así como en artículos en las revistas New Scientist, Popular Science, Popular Mechanics, y The Wall Street Journal.

El 18 de marzo de 2008, Boston Dynamics mostró algunas secuencias de vídeo de una nueva generación de BigDog, en las que se mostraban nuevas habilidades, como capacidad de andar por terreno congelado y de recuperar el equilibro tras ser golpeado lateralmente.

BigDog está alimentado por un motor 15-HP go-kart de dos tiempos y un cilindro a 9.000 rpm, el cual acciona una bomba hidráulica, la cual a su vez acciona los actuadores de las piernas. Cada pierna tiene cuatro actuadores, dos para el junte con la cadera, uno para la rodilla y otro para el tobillo, por lo que cada robot tiene un total de 16. Cada actuador consiste de un cilindro hidráulico, una servoválvula y sensores de fuerza y posición.

El ordenador de a bordo consta de una placa base PC/104 modificada, con un procesador Pentium 4. Utiliza QNX como sistema operativo.

AMPLIFICADOR STK437

El amplificador está pensado para 30 vatios de salida RMS. Se usa el circuito integrado de SANYO STK 437 que reúne muy buenas características de amplificación, es de fácil consecución y fácil en su montaje, con la misma configuración se puede colocar el STK435, lo único que tienes que hacer es cambiar R1 que corresponde a una resistencia de 100 ohmios, esta se encuentra entre VCC y el pin 9 del integrado, por una de 220 ohmios y el voltaje tendrá que ser 25.

Esquema del circuito de potencia y características de diseño.

 Fotografia del circuito siendo probado.

SOLDADURA CON ESTAÑO

La soldadura con estaño es  base de todas las aplicaciones electrónicas, porque permite la realización de conexiones entre conductores y los diversos componentes, obteniendo rápidamente la máxima seguridad de contacto.

Consiste en unir las partes a soldar de manera que se toquen y cubrirlas con una gota de estaño fundido que, una vez enfriada, constituirá una verdadera unión, sobre todo desde el punto de vista electrónico.

Ésta es una tarea manual delicada que sólo se consigue dominar con la práctica. Recuerde que la habilidad para soldar con efectividad determinará directamente el buen funcionamiento del montaje a lo largo del tiempo. Una soldadura mal hecha puede causar que el producto falle en algún momento.

El soldador utilizado en Electrónica

En Electrónica se suelen utilizar soldadores de potencia reducida, ya que generalmente se trata de trabajos delicados, que tienen un enorme campo de aplicación, ya sea para realizar nuevos montajes o para hacer reparaciones. El soldador debe permitir las operaciones de soldadura con estaño correspondientes a la unión de dos o más conductores, o conductores con elementos del equipo. Debido a su frecuente empleo, el soldador deberá presentar, entre otras características, una gran seguridad de funcionamiento y durabilidad.
En general, se trata de una masa de cobre (punta), que se calienta indirectamente por una resistencia eléctrica conectada a una toma de energía eléctrica (generalmente el enchufe de 110v). Los tipos que se encuentran generalmente en el mercado pueden clasificarse en soldadores comunes o "de lápiz" y soldadores de pistola.

Éste es el clásico soldador de tipo lápiz, de 30w. Su calentamiento es permanente y posee una alta inercia térmica. Tanto en el momento de la soldadura como en las pausas de esta labor, el soldador permanece conectado a la corriente eléctrica. Resulta adecuado para trabajos repetitivos y numerosos.

El soldador de la derecha es de pistola. La punta se calienta por el efecto de una gran corriente que pasa por ella (el abultado mango lleva dentro un transformador que la produce). Resulta útil para trabajos esporádicos ya que se calienta instantáneamente.

Proceso para soldar

Antes de iniciar una soldadura hay que asegurase de que:

1. La punta del soldador esté limpia. Para ello se puede usar un cepillo de alambres suaves  o mejor una esponja humedecida. Se frotará la punta suavemente con el cepillo o contra la esponja. En ningún caso se raspará la punta con una lima, tijeras o similar, ya que puede dañarse el recubrimiento de cromo que tiene la punta del soldador (el recubrimiento proporciona una mayor vida a la punta).

2. Las piezas a soldar estén totalmente limpias y a ser posible preestañadas. Para ello se utilizará un limpiametales, lija muy fina, una lima pequeña o las tijeras, dependiendo del tipo y tamaño del material que se vaya a soldar.

3.  Se está utilizando un soldador de la potencia adecuada. En Electrónica, lo mejor es usar soldadores de 15~30w., nunca superiores, pues los componentes del circuito se pueden dañar si se les aplica un calor excesivo.

4. Asegurarse de que las zonas a soldar están bien limpias, sin grasa ni suciedad. Para las placas de circuito impreso se puede utilizar una goma de borrar bolígrafo. Si se trata de hilos de cobre, se pueden raspar con unas tijeras o una cuchilla para limpiar el hilo.

5. Limpiar la punta del soldador de vez en cuando. Para ello frotaremos suavemente la punta en una esponja húmeda.

6. Acercar los elementos a unir hasta que se toquen. Si es necesario, utilizar unos alicates para sujetar bien las partes. Aplicar el soldador a las partes a soldar, de forma que se calienten ambas partes. Tener en cuenta que los alicates o pinzas absorben parte del calor del soldador. Las piezas empiezan a calentarse hasta que alcanzan la temperatura del soldador. Si la punta está limpia, esto suele tardar menos de 3 segundos. Este tiempo dependerá de si se usan alicates y de la masa de las piezas a calentar. Sin quitar el soldador, aplicar el estaño (unos pocos milímetros) a la zona de la soldadura, evitando tocar directamente la punta.

Cuando la zona a soldar es grande, se puede mover el punto de aplicación del estaño por la zona para ayudar a distribuirlo. La resina del estaño, al tocar las superficies calientes, alcanza el estado semilíquido y sale de las cavidades, distribuyéndose por la superficie de la soldadura. Esto facilita que el estaño fundido cubra las zonas a soldar.

7. Retirar el soldador, tratando de no mover las partes de la soldadura. Dejar que la soldadura se enfríe naturalmente. Esto lleva un par de segundos. El metal fundido se solidifica, quedando la soldadura finalizada, con aspecto brillante y con buena resistencia mecánica.

Como sucede con la mayoría de las cosas, a base de experimentar unas cuantas veces se conseguirá dominar este proceso, que por otro lado resultará sencillo.

DIODO LED

Los primeros ejemplares comerciales de estos dispositivos aparecieron en 1963, a un precio bastante elevado, y con un rendimiento luminoso extremadamente bajo. En la actualidad los LED se producen en millones de ejemplares y el precio es insignificante por los tipos comunes de luz roja, ámbar, amarilla, verde e infrarrojo. Los tipos especiales, como los bicolores, los de alto brillo, los "flashing leds” que incluyen en su caja estándar un IC y los de luz azul y de luz blanca cuestan algo más pero el precio es ampliamente justificado. Es suficiente pensar en los esfuerzos de investigación que ha costado desarrollar los LED de luz azul y de luz blanca; mientras el LED intermitente de 2.5 ~ 3Hz permite de prescindir de un circuito externo.

Entre los últimos desarrollos que empiezan a aparecer en el mercado están los LED de luz ultravioleta que prometen de hacer lo mismo de los tubos BLB en muchísimas aplicaciones, con la ventaja de que se pueden alimentar con pilas de pequeño tamaño, y el montaje de los LED en bases estándar de bombillos miniatura la serie PR, por ejemplo, un estándar consolidado en linternas portátiles, y Edison E-14 y E27, para remplazar directamente los tradicionales bulbos de 115 o 230 V. Todos estos tipos para alumbrado, con base, llevan su resistencia incorporada. Los tipos de LED utilizados son en su mayoría de luz blanca, de alto poder luminoso, que se puede incrementar ulteriormente poniendo en la misma base un racimo cluster más o meno grande del LED. Este tipo de alumbrado representa una importante novedad por su característica del altísimo rendimiento, o sea de bajísimo consumo que es importante en caso de alimentación con batería; la casi nula generación de calor; la inherente robustez no explota o se daña al caer como ocurre con los bombillos incandescentes y los tubos fluorescentes respectivamente y la larguísima duración, que puede llegar a las 100 mil horas, o sea más de 11 años de uso sin interrupción. Esto último particular es muy importante en el caso de instalaciones extensas y/o difícilmente alcanzables, donde el costo de la mano de obra en la sustitución de elementos dañados incide en forma sustancial. Otra ventaja no pequeña de los LED respecto a otros tipos de alumbrado es el hecho que no emiten ninguna forma de disturbio ni sónico que es típico de los balastros ni de interferencia.

La teoría

El fenómeno de la emisión de luz puede ser explicado con la teoría de la banda de energía en los semiconductores. Un voltaje externo aplicado en la junción PN para su polarización directa excita los portadores mayoritarios electrones, moviéndolos desde la banda de conducción del lado N a la banda de valencia del lado P. En el traslado los electrones cruzan la brecha de energía Eg, cediendo este potencial en forma de calor y de luz fotones. Cada material semiconductor posee diferentes características de Eg, y la longitud de onda, o sea el color de la luz emitida por el LED, depende de la magnitud de Eg. Por ejemplo, el Arseniuro de Galio, GaAs posee un Eg de 1.35V y una longitud de onda.

Consideraciones Eléctricas

Mientras los bombillos incandescentes se definen por su voltaje, los dispositivos LED dependiente de la corriente, por ser básicamente diodos. Cuando la alimentación se derive de una fuente de voltaje constante, cada LED debe ser protegido conectándolo en serie con una resistencia limitadora de corriente. Para el sencillo circuito de la figura 1, el valor de la resistencia puede ser calculado según la ecuación 1:

Circuitos Activos

En el caso de circuitos activos, como en la figura 2, donde el LED se prende cuando el transistor está “alto” (conduciendo), el valor de RL se calcula según la ecuación 2:

Operación con Corriente Alterna

Los diodos emisores de luz deben ser alimentados exclusivamente por voltaje directo DC. Por lo tanto un circuito con LED debería prever una protección contra el voltaje inverso si se anticipa que esto pueda exceder el VR voltaje inverso máximo del componente empleado.

Esta se puede lograr en dos formas muy sencillas: poniendo un diodo de señal de silicio 1N914, 1N4148 o similar en paralelo inverso; o poniendo un segundo LED en la misma configuración. Si no hay pasaje de corriente ninguno de los LED se alumbra; si la corriente fluye en una u otra dirección se alumbrara uno de los diodos, y el otro no. Los diodos LED de dos colores se fundan en este principio. Estos son en efectos dos diodos en un contenedor, permitiendo operaciones en DC o AC.

Operación en Régimen de Pulso

Una salida luminosa considerablemente mayor puede ser obtenida desde un LED ordinario alimentándolo con pulsos de corriente con nivel de amperios. Para que el dispositivo no perezca prematuramente es necesario que los picos sean de breve duración y con un bajo ciclo de servicio. Por ejemplo, la potencia total radiada por un LED infrarrojo alimentado de forma continua con una IF de 100 mA es de 2 mW. Este mismo LED irradia una potencia de 50 mW si se le pilotea con una corriente de 6 A en pulsos de 1μs, con un ciclo de servicio del 0.1%. Además de una mayor visibilidad del LED al ojo humano (en las l visibles) la operación por pulso permite ahorros energéticos importantes en equipo alimentados por baterías.