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There are many types of optocoupler and you chose one based on the requirements of your circuit. My intention was to create a automatic shutter trigger for my Canon camera, so the circuit was a 5V Arduino and a Canon 40D which has about 3.2V on the shutter release connections. Due to the relatively low voltages there are many suitable optocouplers to pick from. I already had a Fairchild 4N26 so this is the one I used.
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4N26
Optocouplers are digital switches. They work by using an LED emitter paired with a photo detector transistor. This means they can be used to allow one circuit to switch a separate circuit without having any electrical contact between the two. Basically, if you put a current through pins 1 and 2 and light the LED the photo detector transistor detects the light from the LED and allows a current to flow through pins 5 and 4. No current on pins 1 and 2 means current does not pass through pins 5 and 4.
Pins 1 and 2 go to the Arduino, pins 5 and 4 go to the cable release. Note that the +5 volts (VCC) from an Arduino digital pin goes to pin 1 and Arduino ground goes to pin 2. You need to add a suitable resistor to the input, see below. The shutter wire from the shutter release cable goes to pin 5 and ground from the shutter release goes to pin 4. It will not work if you get them the wrong way-a-round.
The main things you need to know when choosing an optocoupler are:
1. The current transfer ratio
2. The switching time (bandwidth)
3. The collector / emitter voltage limit
4. The input current (IF).
Current transfer ratio (CTR).
The CTR is the ratio of the phototransistor collector current compared to the LED emiiter forward current. It is similar to the DC current amplification ratio of a transistor and is expressed as a percentage.
Most optocouplers have a CTR of between 10% and 50%. The Fairchild 4N26 has a CTR of about 20%. The value of the CTR changes depending on the input current and the ambient temperature. As a general guide, optocouplers are most efficient at about 10mA. CTR=(IC/IF)*100. Bear in mind this is a general guide only and you should check the data sheet for exact information. According to the below diagram, taken from the data sheet, the Fairchild 4N25 is most efficient at about 6mA (top of the curve).
The CTR depends on the LED input current (IF) and the CTR decreases from a maximum point when the input current is both increased and decreased. If you look at the below diagram, the top of the curve is around the 6mA point. This is where the chip is most efficient. You will notice that the curve is far steeper on the small current side (IF 0mA to 6mA) compared to the high current side (IF 6mA to 20mA) and it is therefore, better to have slightly more current on the input side rather than slightly too little. 1mA too little has a far bigger effect than 1mA too much.
The CTR depends upon the current gain (hfe) of the transistor, the supply voltage to the phototransistor, the forward current through the LED and the operating temperature. CTR=(IC/IF)*100
The switching time
The is the time it takes for the optocoupler to switch on or off. The 4N26 has a turn on time of 2μs (2 microseconds or 2 millionths of a second) and a turn off time of 2μs. This is more than sufficient for my needs.
The collector / emitter voltage limit
This is the maximum voltage the optocoupler can handle on the output side. For the 4N26 it is 30V. Since I want to use it on a Canon 40D which has about 3.2V on the shutter release cable it is more than enough.
The input current
This is used to calculate the resistor value on the input side. This is typically about 10mA.
You could add a diode to the input side to protect the device from reverse voltage but since the voltages I am using are below the chips reverse voltage threshold a diode is not required. The 4N26 has a maximum reverse voltage of 6V (taken from the data sheet) and since I am driving it from a 5V Arduino I will not damage the chip if I get the wires the wrong way around.
The 4N26 I have has a forward voltage of 1.2V (based on 10mA). So, using r = v / i we need a 5v – 1.2v = 3.8v / 0.010 = 380 ohms resistor on the input side. 380 is the minimum and higher values will also work (you can use higher not lower). The nearest I had was 470ohm.
Depending on your circuit you may need to add a resistor on the other side of the optocoupler as well.
Test circuit
To get started and to make sure I had everything working before attaching the camera I created a test circuit. This is simply the optocoupler with an Arduino connected on one side and a LED and battery on the other. The optocoupler is connected to pin 12 on the Ardunio. The 2 circuits are completely separate. There is no electrical contact between the Arduino side and the battery/LED side. I am pretty sure though, if you fed enough current through one side and exceeded the limits of the chip you would cause a short.
I included a small resistor on the output side.
To test the circuit I modified the Blink sketch by adding the optocoupler to pin 12 and made it HIGH / LOW at the same time as the LED pin.
This worked fine, the green LED flashed in sync with the LED on the Arduinos pin 13. The the next stage was to attach the camera.
Si alguna ves te preguntaste ¿que es y para que sirve arduino? como lo hice yo hace ya unos años espero poder ayudarte con esta entrada.
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Optocouplers are digital switches. They work by using an LED emitter paired with a photo detector transistor. This means they can be used to allow one circuit to switch a separate circuit without having any electrical contact between the two. Basically, if you put a current through pins 1 and 2 and light the LED the photo detector transistor detects the light from the LED and allows a current to flow through pins 5 and 4. No current on pins 1 and 2 means current does not pass through pins 5 and 4.
Pins 1 and 2 go to the Arduino, pins 5 and 4 go to the cable release. Note that the +5 volts (VCC) from an Arduino digital pin goes to pin 1 and Arduino ground goes to pin 2. You need to add a suitable resistor to the input, see below. The shutter wire from the shutter release cable goes to pin 5 and ground from the shutter release goes to pin 4. It will not work if you get them the wrong way-a-round.
The main things you need to know when choosing an optocoupler are:
1. The current transfer ratio
2. The switching time (bandwidth)
3. The collector / emitter voltage limit
4. The input current (IF).
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The CTR is the ratio of the phototransistor collector current compared to the LED emiiter forward current. It is similar to the DC current amplification ratio of a transistor and is expressed as a percentage.
Most optocouplers have a CTR of between 10% and 50%. The Fairchild 4N26 has a CTR of about 20%. The value of the CTR changes depending on the input current and the ambient temperature. As a general guide, optocouplers are most efficient at about 10mA. CTR=(IC/IF)*100. Bear in mind this is a general guide only and you should check the data sheet for exact information. According to the below diagram, taken from the data sheet, the Fairchild 4N25 is most efficient at about 6mA (top of the curve).
The CTR depends on the LED input current (IF) and the CTR decreases from a maximum point when the input current is both increased and decreased. If you look at the below diagram, the top of the curve is around the 6mA point. This is where the chip is most efficient. You will notice that the curve is far steeper on the small current side (IF 0mA to 6mA) compared to the high current side (IF 6mA to 20mA) and it is therefore, better to have slightly more current on the input side rather than slightly too little. 1mA too little has a far bigger effect than 1mA too much.
The CTR depends upon the current gain (hfe) of the transistor, the supply voltage to the phototransistor, the forward current through the LED and the operating temperature. CTR=(IC/IF)*100
The switching time
The is the time it takes for the optocoupler to switch on or off. The 4N26 has a turn on time of 2μs (2 microseconds or 2 millionths of a second) and a turn off time of 2μs. This is more than sufficient for my needs.
The collector / emitter voltage limit
This is the maximum voltage the optocoupler can handle on the output side. For the 4N26 it is 30V. Since I want to use it on a Canon 40D which has about 3.2V on the shutter release cable it is more than enough.
The input current
This is used to calculate the resistor value on the input side. This is typically about 10mA.
You could add a diode to the input side to protect the device from reverse voltage but since the voltages I am using are below the chips reverse voltage threshold a diode is not required. The 4N26 has a maximum reverse voltage of 6V (taken from the data sheet) and since I am driving it from a 5V Arduino I will not damage the chip if I get the wires the wrong way around.
The 4N26 I have has a forward voltage of 1.2V (based on 10mA). So, using r = v / i we need a 5v – 1.2v = 3.8v / 0.010 = 380 ohms resistor on the input side. 380 is the minimum and higher values will also work (you can use higher not lower). The nearest I had was 470ohm.
Depending on your circuit you may need to add a resistor on the other side of the optocoupler as well.
Test circuit
To get started and to make sure I had everything working before attaching the camera I created a test circuit. This is simply the optocoupler with an Arduino connected on one side and a LED and battery on the other. The optocoupler is connected to pin 12 on the Ardunio. The 2 circuits are completely separate. There is no electrical contact between the Arduino side and the battery/LED side. I am pretty sure though, if you fed enough current through one side and exceeded the limits of the chip you would cause a short.
I included a small resistor on the output side.
To test the circuit I modified the Blink sketch by adding the optocoupler to pin 12 and made it HIGH / LOW at the same time as the LED pin.
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Si alguna ves te preguntaste ¿que es y para que sirve arduino? como lo hice yo hace ya unos años espero poder ayudarte con esta entrada.
Arduino es un proyecto nacido en el año 2005 con la idea de desarrollar una placa de hardware libre integrada con un microcontrolador y una interfaz para programarlo. Esta diseñado y construido para que sea muy fácil utilizarlo y en el se pueden desarrollar proyectos multidisciplinarios. Probability of jackpot slot machine. La placa se puede comprar a un precio accesible o bien cada persona puede armarlas libremente es sus casas, dado que toda la información del esquema circuital o el PCB son de licencia libre y se encuentran en Internet muy fácilmente, sin dudas esa es una de las ventajas de arduino respecto a otras opciones.
El Hardware es una placa que tiene un microcontrolador atmel y varios puertos de entrada/salida digitales y analógicos, existen complementos conocidos como (shields), estos complementos brindan una mayor autonomía a programador y usuario de la placa y hacen de arduino un entorno muy amigable y simple de trabajar.
También es una plataforma que cuenta con una infinidad de sensores y periféricos desarrollados y pensados para ser utilizados en arduino, esto facilita mucho la integración de la placa con el mundo que lo rodea, pudiendo de esta manera desarrollar desde robots a cualquier otra cosa que nos imaginemos sin incurrir en un alto costo y perder mucho tiempo en el diseño.
Algunos de los periféricos mas comunes y utilizados con frecuencia por los usuarios de arduino son los siguientes.
- Dispositivos GPS
- Display LCD
- Receptor/Emisor de RF
Existen muchísimos mas, pero no tiene sentido listarlos todos.
Es importante nombrar nombrar las diferentes partes que conforman la placa
- Entradas y salidas: Existen varios modelos distintos de la placa arduino, pero todas tienen en común una cantidad definida de periféricos de entrada y salida, según la placa tendrá mas o menos puertos de entrada y salida, los puertos de entrada son los utilizados para ingresar datos que serán procesados por el microcontrolador y los de salida son por donde el microcontrolador entrega el resultado de la operación, el programador puede configurar cada puerto para indicarle al microcontrolador si ese puerto trabajar como uno de entrada o como uno de salida.
- Alimentación: La mayoría de las placas de arduino son alimentadas con 5 volt aunque algunas lo pueden hacer con tensiones de hasta 12 volt.
- Comunicación: Existen algunos puertos destinados a la comunicación de la placa con algún otro dispositivo, estos son los pines RX y TX, mediante estos puertos es que se establece la comunicación como por ejemplo con un display LCD o con el computador para mostrar datos en ella.
- Complementos: Como dijimos mas arriba, los complementos o Shields son de gran ayuda para los programadores ya que nos reducen el tiempo de desarrollo y nos entregan un producto solido que podemos utilizar fácilmente.
RAZONES PARA UTILIZAR ARDUINO
Existen miles de razones validas para utilizar Arduino , aquí solo nombraremos algunas, las mas relevantes.
- Es Open Source: Esto quiere decir que se puede acceder a toda parte del circuito y del código de las librerías, puedes modificarlas y no necesitas ninguna licencia para utilizarlo.
- Facil de programar: Arduino cuenta con una infinidad de librerías que nos resuelven la vida, gran porcentaje del código mas complejo que necesitamos como por ejemplo para establecer una comunicación serie o inicializar un sensor de temperatura ya están resueltos en librerías, solo tenemos que usarlas. Otra gran ventaja es que no se necesita ninguna tarjeta de programación como sucede en la mayoría de las placas de desarrollo, Arduino cuenta con un software conocido como bootloader que viene cargado en el microprocesador que se auto programa a si mismo y nos evita la necesidad de contar con una tarjeta programadora para programar el micro.
- Documentación: Al ser de Hardware y Software libre hay infinidad de información disponible dando vueltas por la red.
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- Amplia variedad de placas: Arduino no es una única placa, es toda una familia de placas, cada una de ellas cuenta con diferencias y similitudes, según el proyecto que tengamos que hacer utilizamos una u otra.
- Costo: Podemos conseguir nuestra placa Arduino por menos de 14 dolares, es un precio muy económico comparado con otras placas que intentan cumplir los mismos requisitos. Obviamente existen diferentes modelos y alternativas, el costo puede varias pero no demasiado.
- Diversas aplicaciones: Podemos construir una infinidad de aplicaciones a bajo costo y con poco tiempo de desarrollo, si tenemos imaginación podemos hacer casi cualquier cosa
- Proyectos profesionales: Si la tarjeta de Arduino cuenta con el microcontrolador en un zócalo desmontable como por ejemplo el Arduino uno. Podemos utilizar la placa solo para programarlo y dado el caso de tener que hacer algo mas profesional, podemos sacar el micro de la placa y utilizarlo sin el boar, claro que tendríamos que cablear todas las entradas/salidas y las fuentes de alimentación junto con la circuiteria externa de nuestro proyecto.
DESVENTAJAS DE UTILIZAR ARDUINO
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Ya vimos que es y para que sirve Arduino , ¿pero cuales son sus desventajas?. Si alguna ves intentaste hacer un desarrollo para la venta lo primero que consideras es gastar poco en los materiales para que no sea un objeto caro para los clientes, y es ahi donde esta el primer problema, el microcontrolador que utiliza Arduino es un atmega, que para la mayoría de las aplicaciones queda grande, por ejemplo si queremos hacer una alarma para la casa. utilizar un microcontrolador como el que tiene Arduino significaría encarecer todo. ya que en si el microcontrolador es caro comparado con otros mas acotados.
Si trabajaste en alguna empresa en el diseño con microcontroladores, lo mas probables es que tu jefe te diga. 'quiero que hagas esto con este microprocesador por que lo consigo muy barato.' con lo cual en esas situaciones queda descartado el uso de Arduino . definitivamente no es una opción.
CONCLUSION
Desde mi punto de vista Arduino es la mejor opción posible cuando lo que queremos desarrollar no esta destinado a la venta y no disponemos de mucho tiempo para desarrollarlo. En el caso de que lo que hagamos este pensado al consumo y comercialización sera mejor pensar en utilizar otros microcontroladores ya que tenemos que ponderar otros factores 'costo, economía y demas' .
En el ámbito educativo ARduino es genial, permite entusiasmar a los estudiantes en el mundo de la programación y el diseño de hardware, aunque no explica en detalle el trasfondo de su arquitectura.
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Si estas realmente interesado en aprender arduino desde cero, poder sacarle todo el jugo a esta plataforma genial y empezar a hacer proyectos super profesionales, te recomiendo uno de los mejores cursos que hice en mi vida, por muy poco recibiras un curso completo donde Jose Antonio Vacas (crack en la materia) explica todo paso a paso y hasta el mas minimo detalle.
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¿TE PARECE POCO?
Vas a contar con acceso a la plataforma de por vida!, puedes seguir el curso desde celulares y tablet y ademas de todo eso, todo el codigo que se genere en el curso va a estar disponible para que te lo descargues en cualquier momento.
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BREVE DESCRIPCION DEL CURSO
Aprende a usar Arduino desde cero. Crea tus propios proyectos
¿Qué es Arduino? un placa electrónica open-source que permite crear prototipos y proyectos electrónicos muy fácilmente. ¡¡Hace unos años había que ser ingeniero para trabajar con estos sistemas!!
Hoy en día lo puedes hacer sin problema siguiendo este curso, donde aprenderás electrónica, programación y cómo hacer montajes con Arduino.
Empezarás desarrollando pequeños proyectos que podrás unir y crear uno más completo
No son necesarios conocimientos previos de electrónica ni de programación, aprenderemos todo en el curso, por medio de aplicaciones practicas.
A medida que avances en el curso verás como tus ideas se convierten en proyecto reales. Seminole hard rock casino tampa.
La naturaleza Open-Source de Arduino nos facilita que podamos trabajar en cualquier ordenador con Linux, Mac o Windows.
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Hablaremos de simuladores donde puedes construir tus proyectos 'virtualmente' pero si quieres hacer tus proyectos necesitarás conseguir componentes. Algunos los tendrás que comprar pero muchos de ellos los puedes conseguir reciclando equipos.
Aprenderemos sobre …
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- Los distintos modelos de placa de Arduino que existen
- Los tipos de sensores que podemos conectar a Arduino
- Los diferentes motores que nos permitirán dar movimiento a nuestros proyectos
- Cómo comunicar nuestra placa Arduino con otros componentes y con Internet
- Cómo ampliar la capacidad de Arduino con diferentes escudos (shields) y módulos
Cada semana se añaden nuevos vídeos y ejemplos
- Cualquiera que quiera aprender a montar proyectos con Arduino
- Quien quiera aprender a programar Arduino
- El que quiera aprender electrónica básica
- A partir de 12-14 años
- El único requisito es saber usar un ordenador conectado a internet a nivel básico
- Cualquier ordenador conectado a internet (se usa open software compatible con Linux, Mac y Windows)
- Puedes aprender sin necesidad de componentes, se enseña a usar un simulador
- Aprenderás más si vas consiguiendo componentes, muchos de ellos se pueden obtener de equipos reciclados
Bibliografia
