Telegrafo TAMAÑO

TECNOLOGÍA
“EL TELEGRAFO”
Proyecto educativo para 3º ESO
Ana A. Ortiz Lleonart
Victor F. Bocos Viciano
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EL TELEGRAFO
TERCER CURSO DE E.S.O.
1. JUSTIFICACIÓN.Con el presente proyecto, se pretende de un modo lúdico, creativo y participativo, dar a
conocer y acercar a los alumnos conceptos de electricidad, electrónica y la influencia que su
uso ha tenido en las comunicaciones.
El proyecto está basado en un sencillo oscilador de audio que utiliza un integrado 555,
generando una nota audible sobre un altavoz, variable en frecuencia, y que vamos a controlar
mediante el uso de un manipulador.
La construcción del proyecto es adecuado por cuanto que al finalizar el mismo va a
utilizarse para la transmisión de mensajes, utilizando el código morse, y fomentando de esta
manera la interrelación del grupo-clase.
2.
PROCESO DE MONTAJE.-
El montaje del proyecto “El Telégrafo” se realiza en tres fases claramente
diferenciadas:
La primera de ellas consiste en la realización de una pequeña caja con una base de
aglomerado de 16 mm a la que se atornillarán cuatro pilares de abeto de 12 X 12 mm para
poder fijar los laterales de contrachapado de 4 mm y una tapa también de contrachapado de 4
mm que cerrará el conjunto. En su interior se alojarán todos los elementos electrónicos y
eléctricos necesarios para el montaje.
Durante la segunda fase se fabricará un sencillo manipulador telegráfico o llave,
utilizando una base de aglomerado de 16 mm de medidas iguales a la base utilizada para la
caja. Para su mecanización, deberá realizarse unas acanaladuras por donde transcurrirán los
cables eléctricos, así como los taladros suficientes para alojar la tornillería necesaria. Así
mismo, hay que utilizar un trozo de hoja de sierra no muy acerada, para que se pueda doblar y
taladrar, o bien, en el caso de utilizar un metal rígido, intercalar un muelle recuperador.
La última fase, la más novedosa para éste curso, consiste en la realización práctica de
una placa de circuito impreso, donde se instalarán los componentes electrónicos y se fijarán
mediante soldadura, así como el cableado necesario para la interconexión de los diferentes
elementos, y la ubicación de todo ello en el interior de la caja que previamente se ha fabricado.
Con todo ello, no queda más que probar el funcionamiento, ajustando la frecuencia de
trabajo con la resistencia variable adecuada y … ¡ a transmitir!.
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FASE DE CONSTRUCCIÓN DE LA CAJA
De una pieza de tablero aglomerado de 16 mm de espesor, sacar DOS piezas de 100 X
80 mm. Una de ellas servirá para la base de la caja, y la otra para la base del manipulador. Esta
segunda pieza guardarla para la segunda fase.
Repasar la pieza cortada dejando sus caras y ángulos bien ajustados, pues de ello
depende en gran manera la estética de la caja.
Cortar de un listón de abeto de 12 X 12 mm (puede ser válido de hasta 15 X 15 mm),
cuatro trozos de 49 mm de largo. Es conveniente cortar un poco más, y después ir ajustando.
Recomendable usar la sierra de inglete a 90 grados para dejar la testa con un buen acabado.
Se puede fijar ahora los cuatro trozos de listón, que constituirán los pilares, mediante
tirafondos, a la base de aglomerado. Para ello, actuar de la siguiente forma:
a) Fijar la base de aglomerado al tornillo de banco.
b) Colocar en un taladro portátil de batería, una broca de 2 o 2,5 mm de diámetro.
c) Sujetar con la mano y por un lado del aglomerado, un pilar, alineándolo
perfectamente a escuadra y en el lugar que ocupará definitivamente, y por el otro
lado del aglomerado, con el taladro efectuaremos un orificio que interesará todo el
aglomerado y parte del pilar, y que servirá de “camino” al tirafondo para que el
pilar no se agriete.
d) Colocar un tirafondo que fijará el pilar.
e) Realizar las mismas operaciones con el resto de pilares.
En el caso de querer dar un mejor acabado, conviene dar un pequeño rebaje al
aglomerado en la zona de asiento de la cabeza del tirafondo, con una broca más grande,
con lo que el tirafondo penetra un poco más y con toda seguridad no rayará ninguna
superficie donde se coloque el proyecto.
Ahora pasamos al corte y mecanización del contrachapado de 4 mm. Para ello,
conviene seguir los dibujos explicativos contenidos en las láminas.
Para evitar las pérdidas de material en el corte, se proponen dos formas de realizar el
dibujo de las piezas necesarias sobre una chapa que se entregará a los alumnos.
Estas chapas, con las medidas que se proponen, las podemos encargar a la carpintería y
nos las facilitarán ya cortadas. Una vez repartidas a los alumnos, serán ellos mismos los que
realizarán el dibujado de las piezas y su posterior mecanización.
Las medidas pueden observarse en las láminas de montaje, que figuran como anexo.
Una vez mecanizadas, se unen al conjunto mediante tirafondos de 2,5 X 10 mm.
Conviene avellanar el asiento de los tirafondos, así como redondear un poco con lija
los cantos del contrachapado, para dar un mejor acabado.
El aspecto final de la caja, es similar en cierta manera a las cajas para el montaje de
proyectos electrónicos que podemos encontrar en los establecimientos especializados,
incorporando una especie de “visera” antirreflejos.
MUY IMPORTANTE:
3
Tener muy presente a la hora de atornillar a los pilares, que los tirafondos no se
encuentren entre sí en el interior de los listones. Para ello, hay que respetar unas distancias
guardando una estética.
En el caso de optar por construir sin tirafondos, puede recurrirse al pegado con cola de
carpintero, pero el conjunto no será desmontable.
FASE DE CONSTRUCCIÓN DEL MANIPULADOR
Al principio de la fase de construcción de la caja, se indicaba que se cortaran dos trozos
de aglomerado de 100 X 80. Pues bien, un trozo será para utilizarlo ahora, como base para el
manipulador.
Los materiales que vamos a utilizar serán tornillos y tuercas métrica 3 y 4, algunas
arandelas apropiadas, cablecillo fino, y una hoja de sierra de recuperación poco acerada para
que pueda doblarse y taladrarse bien. Las que he utilizado proceden de sierras del tipo
pequeño y bajo precio encontradas en grandes superficies, cuyo blister contienen muchas hojas
de recambio. Admiten bien el taladrado con broca de 3 mm.
Al mecanizar la base del manipulador, conviene hacer unos rebajes con broca más
grande, al objeto de poder introducir la cabeza de los tornillos y que queden ocultos, tal y
como se puede observar en la lámina correspondiente. Así, al colocar el manipulador encima
de la mesa, no sobresaldrá ninguna pieza metálica con el consiguiente riesgo de producir rayas
en la superficie de la misma.
También hay que realizar dos acanaladuras que transcurren entre orificios, tal como
indica la lámina con la ilustración, que sirven para alojar en su interior dos cablecillos para
completar el circuito eléctrico del manipulador.
Una vez montado el manipulador, hay que separar los contactos (distancia entre
tornillos) aproximadamente 1,5 mm. Ahora, ya sólo bastará con presionar para cerrar el
circuito, como si de un pulsador normalmente abierto se tratara.
FASE DE CONSTRUCCIÓN DE LA PLACA DE CIRCUITO IMPRESO Y MONTAJE.
Es aconsejable adquirir placas de baquelita grandes y cortarlas después con la sierra de
vaivén para marquetería, en función del número de grupos que tengamos en el Instituto,
porque resultará más económico.
Hay que adquirir también rotuladores finos de tinta indeleble, tipo edding 3000 o
similar.
La primera indicación que hay que dar a los alumnos, es que no toquen demasiado la
zona del cobre, pues al hacerlo, se va a formar una capa de grasa y óxido que dificultará las
operaciones de dibujado y posterior tratamiento químico, además de la soldadura.
No obstante, como seguramente lo van a tocar mucho, antes de dibujar conviene
limpiar la zona del cobre con alcohol, y si fuese necesario, frotar con estropajo y un
detergente. No permitir el tratamiento químico si han dibujado encima de la suciedad, porque
posiblemente arruinen la placa. La suciedad ralentiza enormemente la acción química.
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Para la realización de las pistas de cobre, se puede optar por varios procedimientos,
pero aquí describiremos uno sencillo.
Cortar con la sierra de vaivén un trozo de placa virgen de baquelita o fibra de vidrio de
medidas iguales a las indicadas en la lámina que incluye la placa (lámina disposición
componentes y pistas de cobre situada en el anexo). A continuación, fotocopiar dicha lámina y
recortar el dibujo de las pistas de cobre dejando unos márgenes de aproximadamente 1
centímetro, para poder sobreponer el dibujo a la placa y doblar los márgenes hacia debajo de
la placa de baquelita o fibra. Asegurar el dibujo a la placa usando celofán adhesivo por la parte
inferior hasta dejar el papel inmóvil.
Utilizar un punzón y un martillo para dar pequeños golpes en los lugares donde
posteriormente hemos de taladrar, al objeto de que la broca de 1 mm no se mueva de su
alojamiento mientras se comienza a taladrar. No olvidar efectuar taladros de 4 mm de diámetro
para la sujeción de la placa.
Una vez la placa taladrada, con rotulador indeleble (tipo Edding 3000) dibujaremos las
islas y pistas igual que el circuito original, con especial cuidado a los posibles errores que
podamos cometer en el dibujo (uniones de pistas).
Para el atacado, puede usarse cualquier producto de los que tenemos en el mercado, o
bien prepararlo nosotros mismos. En nuestros proyectos hemos usado cloruro férrico (atención
a las manchas), aunque es bastante lento, tanto más cuanto mayor se va haciendo la
concentración de cobre disuelto, pero también se puede usar una mezcla de ácido clorhídrico y
agua oxigenada, que se puede encontrar en los comercios de electrónica como atacador rápido,
o bien hacer nosotros mismos una preparación de 25 % de agua oxigenada, 25 % de Salfumant
y 50 % de agua.
Obtenida la placa, lavaremos con agua abundante y procederemos a eliminar la tinta
indeleble de las pistas que han protegido, para lo cual usaremos alcohol. En las condiciones
resultantes, ya podemos montar los elementos electrónicos y proceder a la soldadura. Para la
disposición de los elementos, seguir el dibujo indicado en la hoja de disposición de
componentes y pistas de cobre.
Los puntos de soldadura deben quedar brillantes para asegurar un buen contacto
eléctrico, controlando que los elementos electrónicos no reciban una excesiva temperatura que
puede destruírlos. Es aconsejable usar un disipador entre la soldadura y el elemento (un clip,
por ejemplo).
MONTAJE
Lo primero es montar la placa asegurándola sobre la base de aglomerado de la caja.
Conviene seguir el dibujo de la lámina vista disposición elementos en la caja.
. Puede
usarse bien separadores metálicos de 1 cm o más, o bien simples tornillos métrica 4 con sus
correspondientes tuercas, según se disponga en el taller. Véase detalles de montaje placa C.I.
en la caja.
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El altavoz se alojará en la parte posterior interna de la caja, y al contrachapado le
habremos practicado unos orificios con broca de 2 mm para la salida del sonido. El altavoz lo
podemos fijar con unos puntos de cola termofusible.
En la parte anterior de la caja, hemos de fijar dos hembrillas para conectar el
manipulador. Para ello, realizaremos dos orificios en el contrachapado de 6 mm de diámetro,
donde alojaremos las hembrillas, apretando con llave fija.
Sólo nos queda el cableado interno del proyecto.
Hasta aquí la configuración básica del proyecto. Sin duda se puede modificar, mejorar,
añadir leds, interruptores, etc. en función del grado de aprendizaje y consolidación por el que
opte el docente.
3.
MATERIALES.Véase la lista de materiales que se adjunta.
4. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS.La construcción del proyecto anteriormente descrito, puede ser utilizado de forma
interdisciplinar.
Nos servirá para realizar diferentes actividades de comunicación, tales como transmitir
mensajes en código morse entre los alumnos. La transmisión se puede realizar individualmente
o en grupos pequeños.
Usando cables más largos, puede realizarse la actividad entre dos aulas diferentes,
dándole más realismo a dicha actividad.
Otra actividad puede consistir en crear una red telegráfica, de tal forma que un
telégrafo en origen lance un mensaje que circule por la red telegráfica (de unos a otros), hasta
que se reciba el telegrama en la unidad de destino.
En el aula de música tendrá su aplicación utilizando el proyecto como generador de
diferentes notas que podremos obtener ajustando la resistencia variable alojada en su interior,
que nos proporcionará distintas notas musicales (ajuste de la frecuencia). Con éste recurso
podemos crear canciones, acompañamientos, etc.
Como recurso de atención a la diversidad, puede usarse en el aula de Logopedia y de
Pedagogía Terapéutica para alumnos hipoacúsicos que sean capaces de oír determinadas
frecuencias que podemos obtener con la resistencia variable (sustituyéndolo por un
potenciómetro externo). De esta forma, el alumno hipoacúsico puede ser integrado en las
actividades propuestas anteriormente en su grupo de referencia.
La audiometría de cada alumno hipoacúsico que facilita el Departamento de
Orientación del Centro, y con la intervención del logopeda, se puede ajustar los distintos
telégrafos que han construido los alumnos, para que trabajen en la misma frecuencia todos
ellos, que será la misma que el alumno hipoacúsico es capaz de oír, facilitando con ello su
integración.
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CODIGO MORSE
LETRAS
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
.–
-...
-.-.
-..
.
..-.
--.
....
..
.---.-
L
M
N
Ñ
O
P
Q
R
S
T
U
.-..
--.
--.---.--.
--..-.
…
..-
V
W
X
Y
Z
NUMEROS
1
2
3
4
5
.---..--...-.........
6 -....
7 --...
8 ---..
9 ----.
0 -----
OTROS SIGNOS
Coma
Punto y seguido
Punto y aparte
Interrogación
Comillas
Cambio
Recibido
--..-.-.-.-.....--..
.-..-.
-.(K)
.-.
(R)
7
….--..-.---..
FACILITANDO EL APRENDIZAJE
OBSERVA
A .N -.
E
I
S
H
B -...
V ...D
U
-..
..-
.
..
...
….
T M -O --CH - - - - (no se usa)
K -.R .-.
X -..P .--.
¿Puedes agrupar mas letras?.
¿Has visto como se codifican los números?. Anótalos a continuación:
8
LISTA DE MATERIALES
CANTIDAD
2
1
1
1
20
4
10
4
2
1
12
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
NOMBRE
DIMENSIONES
Piezas de aglomerado de 16 mm espesor
Pieza de contrachapado de 4 mm de espesor
Listón de pino de sección cuadrada
Pieza rectangular de madera
Tirafondos de latón o galvanizados c. plana
Tirafondos de latón o galvanizados c. Plana
Arandelas galvanizadas
Tornillos galvanizados
Tornillos galvanizados
Tornillo galvanizado
Tuercas galvanizadas
Tuerca galvanizada
Hoja pequeña de sierra o fleje de acero
Cablecillo multicolor fino
Hilo de estaño
Hembras de conexión
Bananas de conexión
Conector de alimentación para pila de 9 v.
Pila de 9 voltios
Altavoz de impedancia 8 ohmios
Placa de circuito impreso de fibra o baquelita
Resistencia R-1
Resistencia R-2
Resistencia R-3
Resistencia variable
Condensador C-1
Condensador C-2
Condensador C-3 Electrolítico
Circuito integrado
Zócalo para el circuito integrado
9
100 X 80
200 X 222 o bien 120 X 360
12 X 12
25 X 20 X 0,7
2,5 X 10
2,5 X 20
M4
M 4 X 30
M 4 X 20
M 3 X 15
M4
M3
1 metro
1 metro
50 mm de diámetro
55 X 45
10 K 0,25 W 5 %
1 K 0,25 W 5 %
47 Ohms O,25 W 5 %
10 K lin.
100 nanofaradios
10 nanofaradios
100 microfaradios 50 volt.
NE 555
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
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Foto 1.- Vista general de dos telégrafos, uno de ellos abierto.
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Foto 2.- Vista interior del telégrafo abierto.
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Foto 3.- Detalle de la disposición interior de los elementos.
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Foto 4.- Vista frontal de la caja con la visera.
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Foto 5- Detalle de los avellanados en la base para ocultar las cabezas de los tornillos.
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Foto 6.- Vista inferior del manipulador mostrando avellanado de tornillos y surcos para los
cables.
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