[Electrónica][Arduino] Trasteando con un LM741

Hola, compañeros!

Hoy he estado trasteando un poco con un LM741.

Os pongo en situación, estoy haciendo una cosa (ya os contaré que tal) y para esto necesito que un LDR actué como interrupt [aqui más info sobre las interrupts], para ello no podía usarlo como se suele hacer, es decir, leer el valor que daba el ldr con el arduino e interpretar el valor en el código. Necesitaba que me enviara o HIGH  o LOW según la intensidad de la luz ambiente.

Amplificador operacional

Como no sabía muy bien como hacerlo, pregunté como por  la comunidad de aficionados a la electrónica y me recomendaron que mirara el LM741, junto a otros amplificadores operacionales (cogí el 741, porque era el que tenían en la tienda), a parte me pasaron otro circuito que funcionaba con un transistor, pero ahora mismo no tengo el transistor y la verdad es que el precio del transistor y el del LM741 son muy parecidos, por lo que he preferido usar el integrado.

Bueno, ahora vamos con un poco de teoría, el LM741 (y los demás circuitos del mismo tipo) son amplificadores operacionales, la wikipedia los define [aquí] como un circuito que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):  (Vout = G · V_S(+) − V_S(−)).

Los amplificadores operacionales se usan para un motón de cosas, pero no voy a entrar en detalles. El uso que ahora mismo nos interesa es el de comparador y es en el que me voy a centrar.

Como comparador el amplificador operacional compara las dos entradas (VS(+) y VS(-)) y saca una salida en función del signo de la resta de Vs(+) y VS(-) si la resta es positiva nos va ha dar un HIGH y si es negativa un LOW. Por lo que si:

•  Si V(+) es mayor que V(-) nos devolverá un 1 y si V(-) es mayor que V(+) nos devolverá un 0.

Este dibujo resume muy bien lo que acabo de explicar y otra forma de verlo sería de la siguiente manera, si V+ es mayor que V-, la salida sería Vs+ y si V- es mayor que V+, la salida sería Vs-.

Bueno, ahora que tenemos un poco de teoría vamos a implementarlo, para ello vamos ha montar el siguiente circuito:

Este circuito, es muy simple, se basa en un circuito divisor de voltaje. Los circuitos divisores de voltaje son unos circuitos que dividen la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas. En este caso está formado por dos resistencias conectadas en serie (una el ldr y otra la del potenciómetro), como estas dos resistencias son variables, la tensión de salida variará, por lo que el voltaje de entrada en una de las patillas del integrado estará en función de la intensidad de la luz y la otra patilla recibirá un voltaje en función de la posición del  potenciómetro, lo que nos permitirá calibrar la sensibilidad del LDR.
Una vez que gracias a los divisores de tensión tenemos el voltaje que queremos en las patillas del amplificador operacional, este va ha comparar la patilla V+(la patilla 2) con la patilla V-(la patilla 3) y va ha sacar por la patilla de salida (la 6) o un HIGH o un LOW.  Esta patilla de salida del integrado, la conectaremos a cualquier pin del arduino para poder leer su estado.
Por lo que en resumen, lo que va ha hacer el circuito es gracias a los divisores de voltaje, obtener un voltage en funcion de la intesidad de la luz y de la posición del potenciómetro y luego comprarlos gracias al LM741 y sacar un HIGH o un LOW, que leeremos con el arduino, en función de esta comparación.

En este esquema os dejo también la ecuación para el calculo de divisores de tensión.
 

Para probarlo, es muy simple, solo tenemos que crear un código de arduino que nos lea el valor de un pin digital al que hemos conectado la salida del amplificador y que nos lo muestre en pantalla (todavía no he probado con las interrups, pero para probarlo esto vale XD).
 

Y bueno, como podéis ver funciona! Ya sabéis, ahora a probarlo, que estos integrados son baratos y te sirven para estar una tarde entretenid@ XD.

Hasta la próxima!