Péndulo Inteligente De Newton Con Electricidad (Newtons pendel med elektricitet): 17 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Este proyecto lo hice con un fin educativo, ya que resulta curioso e hipnotizante la manera en que fluye la electricidad por medio de los bombillos. Pienso que es una buena Herramienta para enseñar a las personas el principio del Péndulo de Newton, pues con el péndulo tradicional solo se observa las "pelotas" de los extremos movers.

Om du vill se denna instruerbara på engelska klickar du på följande länk:

Dedicado a: Mi madre y mi padre por el apoyo, och i amigo Oscar Mendez.

Steg 1: Material

1 Computadora

1 Software de Arduino

www.arduino.cc/en/Main/Software

1 Arduino Mega

CR:

Otros Paises:

1 USB -kabel A till B för arduino Mega

CR:

Otros Paises:

1 Modulo de Relés de 16 kanaler

En Costa Rica solo se consigue por encargo. Du kan se Amazon

www.amazon.com/gp/product/B0057OC66U?keywor…

1 fuente externa para el modulo de reles

www.amazon.com/BINZET-100-240V-Converter-Ad…

10 Bombillos tipo globo de 40-60 W

Se encuentran en una tienda de Lamparas.

10 baser eller plattor med terminaler tipo antenner

Besök Amazon

20 metros de Cable de Audio o de parlante

www.amazon.com/AmazonBasics-16-Gauge-Speake…

Kablar Hembra-Macho

CR:

www.crcibernetica.com/jumper-wires-connect…

Otros Paises:

2 Solenoides

www.amazon.com/gp/product/B00DN7BFDS?psc=1&…

1Fuente Externa de 24V para los solenoides

www.amazon.com/gp/product/B00ANFJ26U?psc=1&…

1 Dimmer

Se consiguen en ferreterias

Muchas Gazas

Se consiguen en ferreterias

Soldadura de Estaño

CR:

Otros Paises:

Cautin

CR:

Otros Paises:

3 Reglas de Madera de para la estructura (medidas a conveniencia del maker)

1 Taladro y broca para madera

Se consiguen en ferreterías

Opcional (systemintelligente de apagado)

1 smartphone

1 Arduino

Se puede utilizar el arduino que se quiera, incluso uno barato y sencillo, ya que lo ocuparemos solamente para 1 funcion. En mi caso utilizare el Arduino UNO

1 Un modulo de Reles de 1 o 2 espacios

CR:

www.crcibernetica.com/2-channel-5v-relay-m…

Otros Paises:

1 Bluetooth -modul för arduino

CR:

Otros Paises:

1 kabel usb för Arduino och Utilizar

*** Los enlaces para dar a conocer donde pueden conseguir los materiales lo he hecho basándome en los sitios mas cómodos, ya que la idé es que el proyecto sea interesante y barato, pese a la cantidad de materiales que se ocuparan.

Si usted está fuera de Costa Rica puede utilizar los enlaces de Sparkfun o Amazon, y si bien usted está en Costa Rica hay sitios comodos como MicroJPM o CRCibernetica. ****

Steg 2: Programación De Secuencia De Luces Y Movimiento De Solenoides

Adjunto el archivo.ino de la programación, explicando con comentarios como funciona.

Inicialmente pensé en utilizar la función de Bucle "for", sin embargo como necesitamos mantener encendidos los solenoides y apagarlos solamente durante unos segundos para volverlo a encender, la mejor manera que hallé fue programando de esa manera. Sin embargo si sabes de otra forma hazlo saber;)

Steg 3: Montaje Del Circuito

En esta etapa debemos conectar los pines de salidas digitales de nuestro Arduino Mega a los pines de entrada del Modulo de Reles. Para hacerlo mas sencillo nos guiaremos con la tabla anterior ↑

Debemos recordar la alimentación de ambas placas, haremos las conexiones pero no les daremos alimentación hasta el final. El Arduino Mega se puede alimentar de dos maneras, mediante USB or por la entrada DC.

En cuanto al modulo de relés… de la placa arduino haremos un nodo o una alimentación de los +5v a los +5v de ambas filas de pines de el modulo de relés, de igual manera con las tierras (GND), ambas filas de pines deben quedar alimentadas. Det här modulen kan användas för att anpassa till 12V till 500mA i minimo. Al lado de las filas de pines hey un socket Azul con 2 pines o tornillos, allí colocaremos GND y +12V del adaptador.

Las conexiones para comunicar el modulo de reles con el arduino los haremos con los Jumpers Macho-Hembra.

¿Por que no utilicé el pin del Relé numero 12?

No es que me equivoqué, lo que paso fue que el relé se descompuso y no me funciono:)

Por favor tener cuidado con la polaridad, asegurarse de conectar bien la alimentación, ya que puede afectar la placa. Como tärningar la frase … "Midamos 2 veces y cortemos 1" así estaremos trabajando seguros:)

Steg 4: Soldar Bases De Los Bombillos och Los Cables De Audio

Acá utilizaremos el cautin y la soldadura para conectar los kabels de audio que es el camino por donde irá la electricidad, a las bases de los bombillos.

La distancia de cable para cada bombillo es de 1 metro para ambas lineas (1 m para Positivo y 1m para Negativo).

INGA TOCAR LAS PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

A pesar de la Advertencia de no tocar las bases soldadas durante el funcionamiento del Péndulo, se puede opcionalmente cubrir con termocontraible las "antenas metálicas" para así estar más seguros.

Steg 5: Adherir Las Bases De Los Bombillos a Una Regla O Tabla Delgada

Buscaremos una regla o tabla delgada, y sobre ella iremos añadiendo las bases de los bombillos con ayuda de pegamento, esto lo haremos con los bombillos ya colocados en las bases, lo ideal es queeden con una distancia entre bombillo y bombillo de alrededor de 3mm. La tabla delgada hará que los los bombillos se mantengan en su posición durante el funcionamiento.

Por ultimo cortamos el sobrante de la regla o de la tabla delgada.

PD: NO DEBEMOS PEGAR LOS 2 BOMBILLOS DE LOS EXTREMOS, YA QUE SON LOS QUE TIENEN MOVIMIENTO

Recuerde: NO TOCAR LAS PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

Steg 6: Colocar Los Solenoides

Los Solenoides los colocaremos con ayuda de gasas y pegamento en la parte trasera de la regla o tabla que utilizamos para los bombillos. Debemos hacerle un añadido o mecanismo de empuje el cual pegaremos a el pistón de los solenoides como se observa en las imágenes, se puede utilizar un cartón duro o paletas de madera. El añadido o mecanismo debe ser lo suficientemente largo para que logre el bombillo.

Los kablar que llegan a los solenoides deben ir en la tabla superior donde hicimos los agujeros.

Steg 7: Perforar La Madera Para Introducir El Cableado De Los Bombillos

Con ayuda de una cinta métrica marcaremos la mitad de nuestra tabla superior, en la cual irán los bombillos colgando.

En la mitad marcada haremos 2 agujeros verticales, uno sobre otro, con una distancia significant (aproximadamente 3 cm) para introducir los kabels de los bombillos, esto mismo lo haremos con todos los bombillos. La distancia entre los pares de los agujeros de cada bombillo puede ser de 4 cm.

Colocaremos esta tabla superior sobre las tablas que utilizaremos and los lados como base or estructura.

Recuerde: NO TOCAR LAS PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

Steg 8: Introducer Los Cables De Los Bombillos En Los Agujeros De La Tabla Superior

Introduciremos los cable que van conectados a las bases de los bombillos y de los solenoides, por estética pondremos la linea negativa adelante y la positiva detrás.

Steg 9: Conexión De Modulo De Relés Con Los Bombillos Y Solenoides

En esta etapa conectaremos las bases de los bombillos (ya con sus cable de parlante soldadas) y los solenoides a cada relé del modulo, siguiendo la tabla de la image 2 ↑.

La denominaciones "k#" las podemos ver en el modulo de relés impresas, para saber cual numero de relé estamos utilizando.

¿Por que no utilicé el rele 12?

No es que lo olvidé, lo que paso fue que el relé se descompuso y no me funciona, por lo cual usé el 13

RECUERDE: NO TOCAR EL MODULO DE RELÉS, PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

Steg 10: ¿Como Conectar Los Bombillos Y Los Solenoides a Los Relés?

¿Cual es la función de los relés?

El Relé es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos Independientes:)

Ahora bien… ¿Cómo conectamos fisicamente los bombillos y solenoides a los relés?

Los Bombillos se componen de 2 cable, tomaremos 1 cable por cada bombillo (preferiblemente el cable que contenga la linea negativa) y lo conectaremos a la terminal NORMALMENTE ABIERTA del relé. El cable que trae la alimentación principal de la linea negativea lo conectaremos a la terminal COMUN.

El otro cable del bombillo (Positivo) lo conectaremos a la alimentación directamente, tal como podemos ver en la image 1 ↑.

Con los Solenoides se usa el mismo procedimiento, pero la alimentación de los solenoides en mi caso será con la fuente de 24 V.

El circuito final nos debe quedar como la segunda imagen. A excepción de los solenoides, que van a la alimentación de 24v de la fuente.

PD: För fel kan vi inkludera 11 bombillos en el dibujo, pero realmente son 10. Por lo que no utilizaremos el espacio numero 12 del modulo de relés

Recuerde: NO TOCAR EL MODULO DE RELÉS, PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

Steg 11: Conectando El Dimmer

La función del dimmer es variar la intensidad de luz de los bombillos glödlampor. Esto nos da la opción de darle mas intensidad de brillo o tener una luz mas tenue, según nuestro gusto.

La conexión del dimmer la haremos de la siguiente manera:

1. Localizaremos los 2 kablar de alimentación principal que van a los bombillos.

2. Elegiremos 1 cable de la alimentación principal que va a los bombillos, lo cortamos y simplemente en medio del corte conectaremos el dimmer.

3. El dimmer se compone de 2 terminaler con tornillos, en las cuales introduciremos los kabels que quedaron cortados.

Steg 12: Vista Del Progreso

Algo así nos debe quedar el montaje.

Steg 13: Estructura Y Base

La estructura y la base pienso que es más un punto de imaginación y requerimientos del maker, dependiendo del lugar donde lo vaya a instalar, el espacio disponible, portabilidad, etc.

Yo lo he hecho de la siguiente manera, con ayuda de ángulos y simples tablas he construido en forma de cruz las bases, y las estructuras laterales tienen colocadas unas bisagras para poder doblar el péndulo y trasladarlo fácilmente de un lugar a otro.

Steg 14: Encendido Inteligente Del Péndulo… Paso 1. Crear La APP

1. Crearemos la APP en appinventor.com

*Han kan även använda en PDF -fil för att kunna använda appen för en smartphone. Ya que la idé es entender como funciona la APP y los comandos, no simplemente copiar y pegar el código.

Steg 15: Programando El Encendido Inteligente En El Arduino

Adjunto archivo.ino de la programación con comentarios de como funciona.

Steg 16: Circuito Para El Encendido Inteligente

Armaremos el circuito tal como se muestra en la imagen anterior.

Modulo Bluetooth:

Pin VCC med Pin VCC del arduino

Pin GND con Pin GND del arduino

Pin TX con Pin RX del arduino

Pin RX med Pin TX del arduino

Módulo de relé:

Pin VCC med Pin VCC del arduino

Pin GND con Pin GND del arduino

Pin IN 1 con Pin Digital nummer 10 del Arduino

Debido a que ocupamos alimentar ambos módulos, podemos opcionalmente sacar un jumper principal de VCC y GND del Arduino, y a estos soldar los VCC y GND de ambos módulos.

Podemos observerar el resultado en el siguiente video.

Steg 17: ¡Hemos Finalizado Maker

Recuerde: NO TOCAR EL MODULO DE RELÉS, PARTES SOLDADAS, CABLES O BASES DE LOS BOMBILLOS, CUANDO EL PROYECTO ESTÉ ALIMENTADO, YA QUE PUEDE OCACIONARTE DAÑOS

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Dedicado a: Mi madre y a mi padre por el apoyo, y a mi amigo Oscar Mendez.