Transmisor FM casero para sensor de humedad o lluvia

 

Circuito transmisor FM casero 1

Transmisor FM de potencia baja

Transmisor FM para sistema de alerta de humedad

Presentamos este proyecto de un transmisor FM en protoboard, o transmisor FM casero que se usa para trasmitir de manera inalámbrica la señal sonora de un sensor de humedad o lluvia, la cual se escuchará en un receptor de FM sencillo. El sensor se activa cuando se produce cierta continuidad entre unos electrodos debido a la humedad que llega al lugar en donde se los ha introducido, se los puede poner por ejemplo en tierra o en un recipiente a la espera de que se llene lo más pronto de agua. Es por eso que más adelante iremos detallando la construcción de transmisor FM casero, o su implementación.

El principio como ya se explicó es muy sencillo, recibiremos la señal de este transmisor de radio FM de bajo costo, en un receptor para FM, para lo cual iremos seleccionando o buscando una estación de radio en el dial que este vacía o que este lo más atenuada o con muy bajo sonido posible, partiendo de esto tendremos como dato la frecuencia a la que vamos a transmitir, a continuación veremos los pasos para hacer un trasmisor FM.

Cómo montar un transmisor FM en casa

Para la implementación de este transmisor FM de bricolaje en protoboard, hemos optado por esta opción de usar un protoboard debido a que queremos hacerlo de una forma lo más inmediata posible y así nos evitamos de estar soldando muchas conexiones, lo que si debes tomar en cuenta es que este protoboard sea de buena calidad o esté en buenas condiciones, para que así todas las conexiones se puedan hacer correctamente.

Siguiendo el esquema principal del circuito de más arriba vamos implementar los siguientes componentes en el protoboard, que los puedes encontrar fácilmente en cualquier tienda de electrónica.

Componentes necesarios para un transmisor FM casero:

- Tres transistores 2n3904 (Q1, Q2, Q3).

- Resistencia R1 de 1 kilo ohmio

- Resistencia R2 de 4.7 kilo ohmio

- Resistencia R3 de 10 kilo ohmios

- Resistencia R4 de 470 ohmios

- Resistencia R5 de 1 kilo ohmio

- Resistencia R6 de 4.7 kilo ohmio

- Resistencia R7 de 330 ohmios

- Una antena telescópica reciclada de un receptor de radio FM viejo(A1), se recomienda para esta aplicación extenderla a una longitud máxima de 75cm.

- Bobina L1 de 80 nano henrios con aproximadamente 3 espiras de alambre calibre 24, longitud de alambre es de 6.1 cm, diámetro interno de bobina de 7 mm, longitud de bobina enrollada es de 6 mm.

- Capacitor variable CV1 en tándem, de 7 a 50 pico faradios.

-  Batería de 9 voltios (VCC-GND)

- Capacitor electrolítico C1 de 1 micro faradio

- Capacitor electrolítico C2 de 1 micro faradio

- Capacitor electrolítico C3 de 1 micro faradio

- Capacitor cerámico C4 de 1 nano faradio

- Capacitor cerámico C5 de 22 pico faradios

- Electrodos: Dos tramos de cable muy delgado, calibre 22 por ejemplo, nos servirán para hacer los electrodos, se los debe pelar en la puntas.

- Para el área donde se va a detectar la humedad se usará recipientes pequeños, se explicará más adelante en un video.

Se usará también un pequeño soporte de madera, el cuál fue construido de manera sencilla pegando una tabla y pedazo de madera con silicona, este soporté servirá para mantener la antena erguida, esto también se verá en el video.

¿Cómo funciona el transmisor de FM?

Tenemos dos partes principales, un oscilador sonoro que hace uso principalmente de 2 transistores (Q1y Q2), de aquí salen los dos electrodos para detectar la humedad, si hay continuidad se activa el oscilador y se produce un señal sonora. La otra parte se la del trasmisor que funciona con un solo transistor (Q3), en donde se tiene vinculado un circuito tanque (L1 y CV1) que determina la frecuencia a transmitir, se puede ajustar la frecuencia mediante el capacitor variable en tándem, se lo gira hasta que la señal que se escucha en el receptor sea lo más fuerte y apreciable posible, se hace uso también de la antena telescópica para transmitir. 

Una vez que el oscilador detecta la humedad este produce una señal cuya frecuencia está dentro del espectro audible para el oído humano, esta señal activa la base de Q3 para así transmitir la señal por el aire, logrando una transmisión de audio con un transmisor FM hecho en casa.

PRECAUCIÓN: algo que hay que tener en cuenta es que el cable rojo saliendo de la base de Q1 y el cable verde saliendo de la base de Q2, nunca se tocan. Lo mismo con los cable celeste y violeta de los electrodos, no se tocan con ningún cable de abajo, solo cierran la continuidad con R3 en el caso de detectar humedad.

A este proyecto de electrónica casera se le puede encontrar alguna aplicación aún más práctica, como ejemplo, un transmisor FM para sistema de alerta de inundaciones, entre otros o también como un sistema de detección de subida de nivel de agua o algo así.

Algo que también es muy recomendable ver, las regulaciones legales para transmisores FM, en el caso que se requiera implementar este tipo de proyectos de manera más permanente, estas regulaciones o leyes pueden variar de acuerdo al país, en este caso si solo se implementa de manera experimental y a muy baja potencia, y por un corto tiempo no abría mucho problema, pero siempre es bueno estar al tanto de las leyes de regulación del espectro radioeléctrico.

Mira también:

👉 Radio galena FM.

👉 Receptor de radio FM casero.

👉 Receptor de radio AM casero.

👉 Sensor de humedad casero 433MHz con PIC16F628A 

👉 Nueva forma de entrar al router wifi.

Como hacer un receptor de radio FM casero sencillo | Circuito receptor de radio FM

Receptor de radio FM casero

El término FM se refiere a la modulación de frecuencia que se usa en el servicio de radiodifusión comercial, comprendido entre las frecuencias 88 a 108 MHz. Conocido también como frecuencia modulada, con el fin de mejorar la calidad de recepción en comparación al servicio de radiodifusión AM (0.5 a 1.7 MHz), que es de amplitud modulada y es más susceptible a interferencias.

Por lo tanto este proyecto de electrónica casera, se centrará en la recepción de las frecuencias FM mencionadas, o mejor dicho en un sintonizador de radio FM casera. Se lo ha desarrollado para que sea lo más entendible posible y entretenido, posteriormente también se mostrará su funcionamiento, para corroborar su efectividad, aunque de antemano diríamos que talvez no se acerque a un radio receptor comercial, pero si sirve para entender por lo menos el funcionamiento básico de los receptores de radio, y de cuales son sus componentes. Nos enfocamos sobre todo en la Electrónica para principiantes, y también para estudiantes de nivel medio.

¿Cómo hacer un radio FM?

En esta publicación se explicará la implementación y el funcionamiento de este proyecto de electrónica casera, de un sencillo receptor de radio FM.

Empezamos mostrando el diagrama del circuito de nuestro receptor:

Circuitos de radio FM

Componentes para receptor de radio FM:

- Antena ANT1, antena telescópica con longitud máxima de 1.2 metros.

- Inductancia L1 de 80 nano henrios, aproximadamente 3 espiras, alambre calibre 24 AWG, longitud de alambre de 6.1 cm, diámetro interno de la bobina de 7 mm, longitud de la bobina 6 mm.

- Capacitor variable tandem C1 de 50 a 7 pico faradios. También se puede usar capacitor tipo Trimmer para estos hay un código de colores de acuerdo a su capacitancia.

- Capacitor electrolítico C2 de 100 microfaradios

- Capacitor cerámico C3 de 10 nano faradios

- Transistores npn Q1 y Q2 2N3904 (reemplazo bc548, bc547).

- Resistencia R1 de 10 ohmios.

- Capacitor electrolítico C4 de 100 microfaradios.

- Potenciómetro POT1 de 10 kilo ohmios.

- Circuito integrado o amplificador operacional lm386.

- Capacitor electrolítico C5 de 10 microfaradios.

- Capacitor electrolítico C6 de 470 microfaradios.

- Capacitor electrolítico C7 de 220 microfaradios.

- Capacitor electrolítico C8 de 47 microfaradios.

- Capacitor cerámico C9 de 100 nano faradios.

- Capacitor cerámico C10 de 10 nano faradios.

- Capacitor electrolítico C11 de 47 microfaradios.

- SPK1 parlante de 8 ohmios.

- VCC-GND: pilas o batería, con voltaje de entre 9 y 12 voltios.

Bobina circuito tanque L1 (sección circular)

Bobina circuito tanque L1(vista lateral)

Capacitor en tándem C1

Antena de radio FM casera

En lo que respecta al funcionamiento tenemos básicamente 3 partes que son, la de sintonía formada por antena y circuito tanque (L1,C1 y antena), la de detección y pre amplificación regida por los transistores Q1 y Q2 junto con sus componentes aledaños (hay también una parte de regeneración de señal o realimentación vinculada al circuito tanque que sale de Q2), y por último la parte de amplificación haciendo uso principalmente del circuito integrado LM386.

La señal es detectada a través de la antena, donde es filtrada por el circuito tanque (filtro pasa bandas de segundo orden), luego es detectada por el transistor Q1 para luego ser pre amplificada y salir del transistor Q2, de ahí entra al circuito integrado LM386 a través de C4 y el potenciómetro POT1 (control de volumen), luego de ser amplificada la señal esta sale del LM386 y se escucha en el parlante.

Mira la implementación y prueba de este receptor regenerativo FM, en este video:

 

Circuito receptor de radio AM | Como se hace un receptor de radio en protoboard | Onda media radio

Receptor de radio AM

Un receptor de onda media para radiodifusión AM (amplitud modulada), es aquel que permite captar las señales de radiofrecuencia entre los 530 y 1710 kHz para América (en el resto de países son frecuencias muy similares), obteniendo principalmente una señal audible de distintas emisoras de radio comerciales. Estas ondas tienen una desventaja de ser inestables o susceptibles a diferentes interferencias como ruido atmosférico, ruido eléctrico producido por el hombre, condiciones de clima, etc. Es por eso que en un solo día puede haber distintas variaciones de señal, en la noche la propagación es mejor debido a la reflexión con la ionosfera.

Los receptores de radio AM son una forma básica de aprender a hacer radio receptores, es por eso que en el siguiente proyecto veras que es posible crear una radio AM casera con pocos componentes electrónicos y fáciles de conseguir.

En esta publicación se detallará el diagrama del circuito, junto con los elementos o componentes electrónicos que se emplearon para la creación de este proyecto, radio am casera.

Como hacer un receptor de radio AM casero con transistores

El diagrama del circuito es el siguiente:

Diagrama de radio de transistores am

Los materiales para construir el receptor de radio serían los siguientes:

- CV1 Capacitor variable tandem 6-70 pF

- C2 Capacitor 22 pF (o variable)

- C1 Capacitor cerámico de 100 nF

- C3 Capacitor cerámico 220 nF

- C4 Capacitor cerámico 100 nF

- C5 Capacitor electrolítico 470 uF

- R1 resistencia de 1 Mega ohmio

- R2 resistencia de 4.7 kilo ohmio

- L1 y L2, dos inductores fijos de 680 uH cada uno (total 1360)

- Parlante o speaker que puede tener entre 3 y 8 ohmios

- 3 transistores 2N3904

- Una antena de longitud opcional

- Un protoboard

- Cables para protoboard

- 2 Baterías de 1.5 voltios AAA o AA

- Un sócalo para para baterías AAA o AA

- Caimanes

- Un interruptor para cambiar de posición la conexión de antena (opcional), o solamente mover el cable al otro terminal del protoboard

En el siguiente video podrás evidenciar los resultados obtenidos:

Radio galena FM casera | Radio de galena para FM | ¿Cómo hacer una radio de galena paso a paso? | Radio galena como hacer

Las radios galenas son unos dispositivos receptores de radio, que comúnmente se los diseñó para la recepción de frecuencias AM ya sea en onda larga (153-281kHz) o en onda media (520-1710kHz). Tienen como característica principal que comúnmente no necesitan energía adicional para funcionar, es decir que se energizan con las mismas señales de radio que reciben, aunque claro esto depende también de la intensidad de la señal que se está recibiendo, no se trata de un dispositivo cien porciento "mágico", ni de energía libre como tal, aunque francamente es una buena idea reutilizar estas frecuencias de radio que se encuentran dispersas en el ambiente.

Encontrar un radio galena en FM  u onda corta es muy raro, ya que se requiere más precisión para captar estas ondas, a diferencia de lo que ocurre en AM. Y para estos casos también, no siempre se cumple que se puede energizar el dispositivo con la misma señal de las ondas recibidas, se necesita algo de energía adicional por lo menos solo para la parte audio, para que el sonido sea más apreciable.

Entre las partes que componen a este dispositivo se pueden citar, la antena, el circuito sintonizador, el detector o rectificador, y la parte de audio.

Bueno y debido a muchas consultas que se hizo en diferentes sitios web, lo que se encuentra es solo teoría al respecto, y pocos prototipos puestos en práctica, y funcionando de manera adecuada, por tal motivo muestro el siguiente video donde se puede apreciar un prototipo funcionando muy bien, junto con su explicación.

EXPLICACIÓN DE LAS PARTES

Antena: La antena es el medio o dispositivo que se encarga de transformar la energía eléctrica en energía electromagnética en el caso de transmisión, o en viceversa transformar la energía electromagnética que capta en energía eléctrica en el caso que se realice recepción.

La antena tiene que tener un tamaño coherente con la longitud de onda de la señal a recibir, por ejemplo se usa la siguiente fórmula para calcular la longitud de onda:       

De aquí la longitud de onda en metros, velocidad de la luz en metros/ segundo y frecuencia de radio en hertzios

Ahora, y de esta longitud de onda calculada, no se usa toda la longitud de onda, se usa por ejemplo la mitad, la mayoría de las veces es más coherente usar submúltiplos pares de la longitud de onda. Así por ejemplo para la longitud de onda de 3 metros de las frecuencia FM 88-108 MHz (ya que usamos como frecuencia central 100 MHz), usamos una antena de 1.5 metros de longitud, para obtener la mayor ganancia posible, ya que nos encontramos en un sitio de difícil cobertura y las señales llegan muy débiles, si ustedes desean pueden intentar con longitudes más pequeñas como 75 centímetros (la cuarta parte), pero para una recepción que siempre sea fuerte lo más recomendable es usar una antena lo mas grande posible.

El sintonizador: Este sintonizador trabaja a la vez como filtro selector de frecuencia, y como discriminador, al funcionar como discriminador sin ningún problema, lo que hace es convertir la señal FM en AM audible, pero francamente se obtiene una variación de amplitud muy pequeña, lo que lleva a percibir el sonido FM como más débil que lo que ocurre en AM, pero podría decirse que el nivel de potencia o energía recibido es muy similar a AM, lo que puede ocurrir es que en AM el voltaje obtenido es más alto que en FM, pero el micro amperaje en FM puede ser en contraposición más alto que en AM, lo que da como resultado una intensidad sonora más débil pero prácticamente con el misma potencia de señal recibida. En pocas palabras los parlantes son más sensibles a voltaje que a corriente.

Podemos usar una fórmula aproximada para calcular el valor de los componentes bobina y capacitor (inductancia y capacitancia) del circuito de sintonización:

Frecuencia de sintonía (fo), inductancia (L o henrios), capacitancia (C o faradios)

Lo que se hace básicamente es variar el valor de la capacitancia para seleccionar diferentes frecuencias, el inductor o bobina está fijo, por lo cuál hay que determinar un rango de frecuencias de trabajo, de acuerdo al valor de la capacitancia.

Rectificación y detección: Esta etapa es la que consiste en convertir la señal AC a DC, pero esta señal DC obtenida es la que se tomará como señal audible, al eliminar un tramo de la señal AC. Se usan diodos de germanio adecuados, o que sirvan para rectificar frecuencia altas, si es posible más allá de los 100 MHz, francamente no existe un tipo de diodo específico, ya que a veces diferentes fabricantes los diseñan de diferente calidad, aunque sean de la misma numeración o del mismo tipo, quiere decir que no es lo mismo un diodo hecho en China que uno hecho en Europa, por citar algunos ejemplos hay muchas variedades de fabricantes para el diodo 0A81 o el 1N34A. Otra opción para encontrar un diodo adecuado puede ser reciclarlos de receptores viejos.

En este caso, y en el video se observa que se usa un rectificador de onda completa y que es duplicador de voltaje, con el fin de aprovechar toda la energía captada posible.

Audio: Para esta parte se recomienda seguir de manera correcta lo que se explica en el video en lo referente al circuito, además que se usa como impedancia de salida una resistencia considerable de un valor de un mega ohmio, esto debido a la alta impedancia a la que se encuentra acoplado todo el sistema, de acuerdo con las frecuencias muy cercanas a 100 MHz. Luego se puede usar sin ningún problema cualquier speaker, que esté acorde con la intensidad de la señal recibida.

CONCLUSIÓN

Francamente no es fácil lograr una buena selectividad con este tipo de radios, ya que tratar de imitar un radio común y corriente por medio de este mecanismo, puede ser complicado porque estos radios usan filtros activos, osciladores locales y más componentes, como por ejemplo el receptor superheterodino o el regenerativo, que logran una selectividad más efectiva. La radio común y corriente siempre necesita energía de las baterías o externa para hacer funcionar sus circuitos, solo así es posible seleccionar todas las frecuencias, los filtros que poseen funcionan así, en cambio las radios galenas tienen una selectividad limitada, por lo cuál como señalamos antes con respecto al circuito de sintonía, los cálculos son solo aproximados.