Proyecto 1
Procedimiento.
Desde mi rol como documentadora puedo decir que fue un proyecto que requirió muchos cambios en cuanto a diseño y elección de componentes, debido que muchas veces lo teórico no sale tal cual cuando hacemos la practica, es por ello que es tan importante los espacios como laboratorios en donde nos podemos dar cuenta experimentalmente como funcionan las cosas en realidad.
Finalidad del Proyecto:
El proyecto consiste en desarrollar una matriz de LEDs de 5x5 con el propósito de gestionar los LEDs de manera colectiva e individual, integrando cinco colores distintos de LEDs y posibilitando la ajuste de la intensidad lumínica.
Requerimientos del diseño:
- El diseño debe habilitar la manipulación tanto individual como en conjuntos de 5 LEDs de diferentes colores o del mismo color.
- El control de los LEDs abarcará tanto su activación y desactivación como la modulación de la intensidad lumínica.
- La matriz debe integrar LEDs de 5 colores distintos y estar compuesta por un total de 25 LEDs.
- La placa diseñada debe ser compatible con protoboard y/o placas de desarrollo como Arduino, Raspberry Pi, y otros dispositivos similares.
- El diseño debe tener dimensiones mínimas para garantizar su portabilidad, así como un peso reducido.
- El tiempo estimado de desarrollo es de tres semanas.
- El presupuesto máximo asignado es de 100 mil pesos.
Materiales:
* Selección de 25 LEDs en 5 colores (azul, blanco, verde, rojo y amarillo).
* Las resistencias utilizadas para proteger los LEDs tienen valores de 220Ω.
*5 Potenciómetros de valores de 50kΩ.
*Baquela con dimensiones de 15*9 cm.
* Regleta macho-macho con 10 pines.
* Fuente de alimentación (5v).
* Protoboard.
* Cautín.
*Estaño.
Concepción del diseño:
Inicialmente se propone un esquema en esquema para el prototipo, se desarrollo de esta manera teniendo en cuenta la facilidad de conexiones y la estética del circuito.
Para controlar los leds se plantea realizar el control por medio de interruptores (switch) si se trabaja con protoboard o mediante programación para las tarjetas de aruduino uno o nano.
Se realizó una simulación para establecer las conexiones del circuito, utilizando un interruptor con 10 pines. Los primeros 5 pines indican la fila o lado de la estrella, mientras que los otros 5 indican el color. La numeración de las filas sigue un orden secuencial comenzando desde la fila superior y avanzando en sentido contrario a las manecillas del reloj: la primera fila es la superior, la segunda se encuentra a la izquierda de esta, y así sucesivamente.
La conexión de los LEDs se realiza colocando los cátodos juntos de cada color y los ánodos juntos en cada fila. Esta disposición se elige debido a que, al conectar en paralelo, el voltaje es uniforme para todos los LEDs, permitiendo que se enciendan todos de manera consistente. Además, para protegerlos, se conecta una resistencia en serie en el ánodo de cada LED.
Para el calculo de esta resistencia se tiene en cuenta la siguiente ecuación:
Rled = (VCC- Vled)/(Iled)
Para controlar todos los LEDs, se debe elevar la perilla. En contraste, si se desea controlar un LED específico, se habilita la fila y el color correspondientes.
Para ajustar la intensidad luminosa de los LEDs, se emplearon 5 potenciómetros, asignando uno a cada color de LED. Esto permite controlar la intensidad de forma lineal, ajustando la posición del potenciómetro según sea necesario.
La anterior imagen corresponde a la simulación del diseño concebido.
Una vez verificada la funcionalidad del circuito propuesto, se procede a ensamblarlo en una baquela universal. Durante este proceso, se realiza la soldadura de los componentes con las precauciones adecuadas para garantizar una conexión segura y confiable. Además, se verifica la continuidad entre los componentes y se revisa la disposición del espacio entre ellos para garantizar su funcionalidad y estabilidad. Esta etapa es crucial para asegurar el correcto funcionamiento del circuito antes de su implementación final.
Se obtiene una matriz en forma de estrella compuesta por LEDs de 5x5, que incluye cinco diodos de emisión de luz en colores variados: amarillo, rojo, azul, blanco y verde. Esta configuración permite controlar tanto de manera conjunta como individual cada uno de los LEDs, además de poder ajustar la intensidad luminosa de manera independiente para cada color.
Para garantizar la compatibilidad con la protoboard y el Arduino Nano, se ha decidido incorporar al diseño una regleta macho-hembra para su inserción en la protoboard y fuente de alimentación, así como una regleta macho-macho para una conexión sencilla con el Arduino Nano. En términos de portabilidad, el diseño se presenta en una placa base universal con unas dimensiones de 15 x 9 cm, lo que facilita su transporte y uso en cualquier lugar.
Mas allá de el aprendizaje en cuanto a la elección de componentes y la escogencia de un mejor diseño, lo que mas nos brinda es la capacidad de improvisar, de innovar, de solucionar, y de crear. El trabajo en equipo es imprescindible, todos tenemos capacidades únicas y aportes esenciales en el proyecto, el trabajar colectivo se ve reflejado en el esfuerzo que cada una de las integrantes tuvo que hacer para lograrlo.