Linterna UMAkers: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

¡Hola, creadores!

Somos un grupo de estudiantes de la Universidad de Málaga (UMA). Este proyecto forma parte de la asignatura 'Electrónica Creativa', un módulo de 4º curso de Ingeniería Electrónica de BEng en la UMA, Escuela de Telecomunicaciones (www.etsit.uma.es).

Nuestro proyecto consiste en una luz estroboscópica. Los detalles sobre los componentes utilizados y el proceso seguido se describirán en los siguientes pasos.

Paso 1: preparación

Componentes utilizados:

• Resistencias (50Ω y 10kΩ)
• Potenciómetro 10kΩ
• Transistor de potencia BDX
• LED SMD 50W
• Controlador LED (240Vac - 50Vdc)

Compramos el led SMD con su driver a través de Amazon (aquí).

ATMega 328p

Necesitaremos dos placas Arduino (una de ellas con microcontrolador extraíble)

• PCB prototipo pretaladrado
• Convertidor reductor DC-DC (LM2596)
• Disipador de calor y pasta térmica [opcional]

En la imagen en la parte superior de este paso hay un componente que no se usa en esta primera versión de la linterna. Este componente es un acelerómetro, estamos planeando incluirlo en futuras versiones para controlar el parpadeo de la luz con el movimiento de la mano en lugar de girar el potenciómetro.

Paso 2: Esquemas y explicación

Hemos elegido el transistor BDX por el alto valor de ganancia de corriente CC (beta) porque debemos controlar los estados de saturación y corte del transistor solo con la corriente del microcontrolador (la corriente colector-emisor puede alcanzar valores de 1A).

Nuestro proyecto está diseñado para controlar un circuito de valores de alto voltaje con un microcontrolador que proporciona valores de corriente bajos a través de las salidas digitales.

Hemos colocado un reductor DC-DC (usando la salida del convertidor AC-DC) para encender el microcontrolador. Para controlar el ciclo de trabajo del PWM (que controla el parpadeo de la luz) hemos utilizado un potenciómetro conectado al microcontrolador.

Paso 3: codificar y cargar el código

Para cargar el código en el microcontrolador, puede seguir los siguientes pasos: (desde la página web oficial de arduino)

• Descargue el archivo de configuración de hardware (aquí).
• Cree una carpeta llamada "hardware" en la carpeta de su cuaderno de bocetos de Arduino.
• Mueva la carpeta descargada anteriormente a la carpeta "hardware".
• Reinicie el software Arduino.
• Cuando vuelva a ejecutar el programa, debería ver "ATMega 328 en una placa de pruebas (reloj interno de 8 MHz)" en el menú Herramientas> Placa.

• Grabe el cargador de arranque (solo debería necesitar grabar el cargador de arranque una vez).

  • Seleccione la placa y el puerto serie en el menú Herramientas.
  • Conecte la placa Arduino y el microcontrolador de esta manera.
  • Seleccione ATMega 328 en una placa de pruebas (reloj interno de 8 MHz) desde Herramientas> Placa.
  • Seleccione Arduino como ISP en Herramientas> Programador.
  • Ejecute Herramientas> Grabar cargador de arranque.

• Sube el código: una vez que tu ATMega 328p tenga el gestor de arranque Arduino, podrás subir programas.

  • Retire el microcontrolador de la placa Arduino.
  • Conecte la placa Arduino y el microcontrolador como se muestra en la siguiente imagen.
  • Seleccione "ATMega 328 en un breadboar (reloj interno de 8MHz)" en el menú Herramientas> Tablero
  • Sube como de costumbre.

Paso 4: ¡Soldemos las piezas

1. Empezamos a soldar el transistor y las resistencias.
2. Introduce el microcontrolador en la PCB pretaladrada y corta el resto de pistas.
3. Soldamos el microcontrolador.
4. Suelde el potenciómetro cerca de la entrada analógica del microcontrolador. Agregue los cables necesarios para colocar el módulo reductor DC-DC.
5. Suelde el DC-DC por el otro frente de la PCB.
6. Coge el led SMD (es opcional colocar un disipador de calor, hemos reutilizado uno de una impresora 3D).
7. Suelde los cables que conectan + Vcc y Tierra (GND).
8. Una vez soldadas cada una de las piezas, hemos decidido colocar todo el sistema en una vieja bombilla de discoteca para que los diseños sigan siendo compactos.
9. No olvides soldar el Led a Vcc y el transistor (hemos utilizado un conector eléctrico). Recuerde soldar la conexión del convertidor DC-DC (preste atención a los esquemas).

Algunas recomendaciones:

• Hemos conectado los cables del driver de Led para conseguir cierta comodidad en su uso. Los extremos de los alambres de cobre han sido estañados y hemos conectado ambos extremos. Para conseguir un mejor resultado y evitar cortocircuitos, hemos utilizado pasta térmica.
• Hemos hecho dos agujeros en la bombilla de la discoteca para poder sacar los cables y controlar mejor el potenciómetro.