👉 INGRESO de DATOS mediante INTERRUPTORES

👱 Los interruptores mecánicos tienen uno o varios pares de contactos que se abren y cierran en forma mecánica, con lo que se cierran o abren circuitos eléctricos. Es decir, al abrir o cerrar un interruptor se transmiten señales 0 o 1.

👌 El término interruptor limitado se emplea cuando se abren o se cierran interruptores al colocar un objeto y emplearlo para indicar el limite de su desplazamiento antes de iniciarse la acción.

👲 Los interruptores mecánicos se especifican en función de su cantidad de polos y tiros. Los polos son el numero de circuitos independientes que se operan con una sola acción de conmutación y los tiros son el número de contactos individuales para cada polo. La siguiente 👇 figura el apartado a) muestra un interruptor de un polo-un tiro (SPST); un interruptor de un polo-dos tiros (SPDT) se muestra en el apartado b); y el apartado c) muestra un interruptor de dos polos-dos tiros (DPDT).

Interruptores: a) SPST, b) SPDT, ¢) DPDT

Rebote de los interruptores

👉 Un problema que presentan los interruptores mecánicos es el rebote del interruptor. Cuando un interruptor mecánico se mueve para cerrar contactos, un contacto se acerca al otro. El primero golpea al segundo y dado que los elementos de contacto son elásticos, se produce un rebote. El contacto puede rebotar varias veces, como podemos observar en la siguiente 👇 figura en el apartado a), antes de quedar en su estado de cierre, por lo general unos 20 m después. 

Rebote de los interruptores

a) Rebote producido durante el cierre de un interruptor, b) eliminación del rebote de un flip-flop SR,

c)eliminación del rebote de un flip-flop D

💥 Durante el tiempo de rebotes, cada contacto se puede registrar como un contacto independiente. Por lo tanto, a un microprocesador puede parecerle que ocurrieron dos o más acciones de conmutación.

💣 También se puede producir un rebote al abrir un interruptor. Para eliminar

este problema, se puede recurrir a métodos basados en hardware o en software.

💢 Si se usa software, el microprocesador se programa para detectar si el interruptor está cerrado y esperar, por ejemplo, 20 ms. Después de verificar que terminó el rebote y que el interruptor está en la misma posición de cierre, se procede con la siguiente parte del programa. La solución del problema del

rebote con hardware consiste en utilizar un flip-flop (circuito estable). La anterior figura en el apartado b) muestra un circuito que elimina el efecto de rebote de un interruptor SPDT, el cual se basa en el empleo de un flip-flop SR. Como se puede observar, S está en 0 y R en 1, con salida de 0. Cuando

el interruptor pasa a su posición inferior, al principio S se convierte en 1 y R en 0, lo que da una salida de 1. Un rebote que cambia S de l a 0 a 1 a 0, etcétera, no altera la salida. Este flip-flop se puede construir con dos compuertas NOR o dos compuertas NAND. Para eliminar el rebote de un interruptor SPDT se puede utilizar un flip-flop D. En la figura anterior en el apartado c) se muestra este circuito. La salida de este flip-flop cambia sólo cuando la señal de reloj también cambia. Es decir, si se elige un periodo de reloj mayor que el tiempo de duración del rebote, más o menos 20 ms, las señales de rebote serán ignoradas.

✌ Un método alternativo para evitar el rebote con hardware es usar un Schmitt Trigger (disparador Schmitt). Este dispositivo tiene la característica de "histéresis" mostrada en la siguiente 👇 figura en el apartado a). 

a) Características del Schmitt trigger, b) circuito para evitar el rebote en interruptores

💥 Cuando la entrada de voltaje es mayor que un umbral de conmutación superior y de una salida de nivel bajo, entonces para que la salida esté en un nivel alto se necesita que el voltaje de entrada sea menor que un umbral inferior de conmutación. Por el contrario, cuando el voltaje de entrada es menor que un umbral inferior de conmutación y da nivel alto, la entrada debe aumentar a más del umbral superior antes de que la salida pueda cambiar a nivel bajo. Este dispositivo se puede usar para formar señales de cambio lento, esto es, cuando la señal pasa el umbral, se convierte en una señal de conmutación con un flanco recto y vertical entre dos niveles lógicos definidos. El circuito de la figura anterior en el apartado b) se puede usar para evitar el rebote; se resalta el símbolo para el Schmitt trigger. Con el interruptor abierto, el condensador se carga y el voltaje que se aplica al Schmitt trigger está en un nivel alto y por ello da una salida de voltaje bajo. Cuando el interruptor está cerrado, el condensador se descarga rápidamente y así el primer rebote descarga dicho condensador; el Schmitt trigger conmuta a un estado alto en su salıda. Los rebotes sucesivos del interruptor no dan tiempo para que se recargue el condensador al umbral de voltaje requerido, de manera que los rebotes adicionales no logran que el Schmitt trigger conmute.

Escrito por Archie Tecnology