Читать книгу Ejercicios prácticos con Electrónica - Simon Monk - Страница 6
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Este libro le ayudará a aprender y aplicar conceptos básicos de ingeniería electrónica sin la necesidad de ser un gran experto. A través de una serie de proyectos prácticos, aprenderá a resolver problemas específicos mientras se adentra en la materia.
Estos proyectos hacen posible que acceda al libro al azar, pues puede ir directamente al ejercicio que resuelve su problema de electrónica.
Si bien es imposible cubrir en un volumen toda una materia compleja como la electrónica, he tratado de seleccionar temas que surgen con frecuencia cuando hablo con otros fabricantes, aficionados e inventores.
Quién debería leer este libro
Si está interesado en entrar en el mundo de la electrónica, es maker o es uno de los muchos aficionados y diseñadores que llegaron a la electrónica a través de Arduino y Raspberry Pi, este libro le será de mucha utilidad.
Si es nuevo en la electrónica entonces este libro le servirá como una guía para comenzar; si es un fabricante experimentado de la electrónica, actuará como referencia útil.
El libro está lleno de ejercicios comprobados en los que puede confiar para hacer exactamente lo que necesita, sin importar su nivel de experiencia.
Por qué escribí este libro
El concepto original de este libro vino del propio Tim O'Reilly. La idea era llenar la brecha en el mercado entre libros como Ejercicios prácticos con Raspberry Pi, Arduino Cookbook y los libros de electrónica de peso pesado.
En otras palabras, pretendo cubrir los fundamentos de la electrónica y los temas periféricos sobre el uso de microcontroladores que a menudo se descuidan. Temas como la construcción de varios tipos de alimentación, el transistor adecuado para la conmutación, el uso de circuitos integrados analógicos y digitales, así como la construcción de proyectos y prototipos y el uso de equipos de prueba.
Unas palabras sobre la electrónica de hoy
Arduino y Raspberry Pi han atraído nuevas generaciones de makers, aficionados e inventores al mundo de la electrónica. Los componentes y herramientas están ahora a bajo coste y al alcance de más personas que en cualquier momento de la historia. Hackspaces y Fab Labs tienen estaciones de trabajo electrónicas en las que puede utilizar herramientas para realizar sus proyectos.
La disponibilidad gratuita de información, incluyendo diseños detallados, significa que puede aprender y adaptar el trabajo de otras personas a sus propias necesidades específicas.
Muchas personas empiezan con la electrónica como una afición tras la educación formal en ingeniería electrónica, o simplemente saltan al diseño del producto como inventor y empresario. Después de todo, si tiene acceso a un ordenador y algunas herramientas y componentes, puede construir un prototipo de su invención y luego encontrar a alguien que lo fabrique para usted, financiado con la ayuda del crowdfunding o micromecenazgo. La barrera de entrada al negocio de la electrónica está en el punto más bajo de todos los tiempos.
Navegar por este libro
Al leer este libro puede acceder al ejercicio que desee de forma independiente, pues en aquellos ejercicios basados en unos conocimientos o habilidades de otros proyectos se detallará el enlace al ejercicio de prerrequisito.
El libro se divide en secciones que contienen los ejercicios organizados por capítulos. Del 1 al 6 se proporcionan proyectos fundamentales, algunos referentes a la teoría, pero sobre todo relativos a los diferentes tipos de componentes. Estos capítulos son:
• Capítulo 1, Teoría. Como el título sugiere, los ejercicios de este capítulo le proporcionan conceptos teóricos fundamentales, como la Ley de Ohm y la Ley de Potencia.
• Capítulo 2, Resistencias. Se definen los componentes electrónicos más comunes y se proporcionan ejercicios para algunos de sus usos.
• Capítulo 3, Condensadores e Inductores. Aquí encontrará ejercicios que explican cómo funcionan estos componentes, cómo identificarlos y proyectos para hacer uso de ellos.
• Capítulo 4, Diodos. En este capítulo encontrará ejercicios que explican diodos y usos para diferentes tipos de diodos, incluyendo diodos Zener, fotodiodos y ledes.
• Capítulo 5, Transistores y Circuitos Integrados. Este capítulo contiene ejercicios fundamentales para el uso de transistores y guías para el uso de diferentes tipos de transistores en diferentes entornos. Además, se introducen los ICs (circuitos integrados), aunque encontrará también ejercicios individuales para los ICs dispersados a lo largo del libro.
• Capítulo 6, Interruptores y relés. La sección termina con un vistazo a estos componentes comunes que a menudo se pasan por alto.
La siguiente sección de capítulos examina cómo los componentes introducidos en la primera sección se pueden utilizar juntos en varios proyectos y cubren prácticamente cualquier proyecto electrónico que quiera diseñar.
• Capítulo 7, Fuentes de alimentación. Sea cual sea su proyecto, va a necesitar potencia. Encontrará aquí ejercicios tanto para los diseños de fuentes de alimentación tradicionales como para las fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS) y las fuentes de alimentación de alta tensión más exóticas.
• Capítulo 8, Pilas. Este capítulo contiene ejercicios para seleccionar baterías y también circuitos prácticos para cargar baterías (incluyendo baterías de LiPo) y respaldo automático de batería.
• Capítulo 9, Energía solar. En este capítulo encontrará ejercicios para ayudarle a potenciar sus proyectos utilizando paneles solares, incluyendo el suministro de energía solar a un Arduino y Raspberry Pi.
• Capítulo 10, Arduino y Raspberry Pi. La mayoría de los proyectos de makers ahora incluyen el uso de un elemento de cálculo como un Arduino o Raspberry Pi. Estas tablas se introducen junto con algunos ejercicios para controlar la electrónica externa.
• Capítulo 11, Cambio. Para no confundirlo con "interruptores", este capítulo ofrece ejercicios que le muestran cómo usar transistores, relés electromecánicos y relés de estado sólido para encender y apagar las cosas con un Arduino o un Raspberry Pi.
• Capítulo 12, Sensores. Este capítulo está repleto de ejercicios para muchos tipos de sensores y le muestra cómo usarlos con Arduino y Raspberry Pi.
• Capítulo 13, Motores. En este capítulo hay ejercicios para el uso de diferentes tipos de motores (DC, stepper y servo) con Arduino y Raspberry Pi. También hay ejercicios para controlar tanto la velocidad como la dirección de los motores.
• Capítulo 14, Ledes y pantallas. Además de proyectos para controlar el estándar ledes de un Arduino o Raspberry Pi, este capítulo también tiene ejercicios para usar ledes de alta potencia y varios tipos de pantallas, incluyendo pantallas gráficas OLED, tiras led direccionables (NeoPixels) y pantallas LCD.
• Capítulo 15, CIs digitales. Este capítulo contiene ejercicios para el uso de los circuitos integrados digitales, que siguen siendo útiles en sus proyectos a pesar de la llegada de los microcontroladores.
• Capítulo 16, Analógico. En este capítulo encontrará una colección de ejercicios útiles para varios diseños analógicos, desde el simple filtrado hasta una gama de diseños de oscilador y temporizador.
• Capítulo 17, Amplificadores operacionales. Para continuar con el tema analógico, este capítulo proporciona ejercicios para el uso de amplificadores op para diversas tareas.
• Capítulo 18, Audio. Aquí encontrarás ejercicios para hacer sonidos con un Arduino o Raspberry Pi, así como diseños de amplificador de potencia (analógicos y digitales) y amplificar la señal de un micrófono.
• Capítulo 19, Radiofrecuencia. Este capítulo contiene algunos ejercicios interesantes para los transmisores y receptores FM, así como para enviar datos de paquetes de un Arduino a otro.
La sección final del libro contiene ejercicios para la construcción y el uso de herramientas.
• Capítulo 20, Construcción. Este capítulo contiene ejercicios para la construcción de prototipos "sin soldar" y para hacer esos proyectos en una forma soldada más permanente. También proporciona proyectos para soldadura a través de orificios y dispositivos de montaje en superficie.
• Capítulo 21, Herramientas. El uso de fuentes de alimentación de banco, multímetros, osciloscopios y el uso de software de simulaciones se describen aquí en una serie de ejercicios.
El libro también incluye apéndices que enumeran todas las partes usadas en el libro junto con los proveedores útiles y proporcionan pinouts para los dispositivos incluyendo el Arduino y Raspberry Pi.
Recursos online
Hay muchos recursos disponibles para los entusiastas de la electrónica. Si está buscando ideas para proyectos, sitios como Hackaday e Instructables son una gran fuente de inspiración.
Podrá conseguir a menudo grandes consejos de gente experimentada y conocedora del tema en los foros siguientes.
No olvide buscar en el foro antes de hacer su pregunta, pues es posible que haya surgido antes (por lo general así es) y recuerde siempre explicar su pregunta con claridad, los "expertos" pueden ponerse impaciente con usted.
• https://www.raspberrypi.org/forums
Convenciones utilizadas en este libro
En este libro se utilizan las siguientes convenciones tipográficas:
Cursiva
Indica nuevos términos, URL, direcciones de correo electrónico, nombres de archivos y extensiones de archivo.
Ancho constante
Utilizado para listados de programas, así como dentro de párrafos para referirse a elementos del programa tales como nombres de variables o funciones, bases de datos, tipos de datos, variables de entorno, enunciados y palabras clave.
Ancho constante enn negrita
Comandos u otros textos que deben ser escritos literalmente por el usuario.
Ancho contante en cursiva
Muestra el texto que debe ser reemplazado por valores proporcionados por el usuario o por valores determinados por el contexto.
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Uso de ejemplos de código
El material complementario (ejemplos de código, ejercicios, etc.) está disponible para descargar en https://github.com/simonmonk/electronics_cookbook.
Este libro está aquí para ayudarle a hacer su trabajo. En general, si se ofrece código de ejemplo con este libro, puede utilizarlo en sus programas y documentación. No necesita ponerse en contacto con nosotros para obtener ningún permiso a menos que esté reproduciendo una parte significativa del código. Por ejemplo, escribir un programa que utiliza varios fragmentos de código de este libro no necesita permiso. La venta o distribución de un CD-ROM de ejemplos de los libros de O’Reilly necesita permiso. Responder a una pregunta citando este libro y citando el código de ejemplo no requiere permiso. Incorporar una cantidad significativa de código de ejemplo desde este libro a la documentación de su producto requiere permiso.
Apreciamos, pero no pedimos, la atribución. Una atribución generalmente incluye el título, el autor, la edición y el ISBN. Por ejemplo: “Electronics Cookbook de Simon Monk (O’Reilly). Copyright 2017 Simon Monk, 978-1-491-95340-2.”
Agradecimientos
Gracias a Duncan Amos, David Whale y Mike Bassett por sus revisiones técnicas del libro y los muchos comentarios útiles que proporcionaron para ayudar a hacer de este libro lo que es.
También me gustaría agradecer a Afroman el permiso para usar su gran diseño de transmisor de FM y los chicos de Digi-Key por su ayuda en la compilación de códigos de piezas.
Como siempre, ha sido un placer trabajar con los profesionales de O'Reilly, en particular Jeff Bleiel, Heather Scherer, y por supuesto, Brian Jepson.
