Cubo de Leds
Nuestro objetivo es “Construir un cubo con encendido aleatorio de leds de 3x3x3 que sea dirigido por nuestra tarjeta Arduino uno. Materiales
- 27 leds
- 9 resistencias 220Ω
- 3 transistores
- Placa Arduino uno
Este proyecto decidimos implementarlo mientras llegan los servos de nuestro proyecto principal. De esta forma nos mantenemos activos en el proyecto y logramos tener mayores conocimientos sobre conexiones y Código Arduino.
La idea principal como ya se menciono es aumentar el conocimiento, ya que nosotros nunca hemos trabajado con codigos de arduinos, y cuando terminemos esto vamos a tener una perspectiva más amplia de como utilizarlo.
Para este "mini" proyecto tendremos 3 partes principales:
1.diseñar el esquema, (utilizaremos el programa fritzing)
2.montarlo en una proto, en esta parte se hara el codigo.
3.soldarlo cuando ya funcione bien (que todos sus LEDs esten en buen estado y que el programa corra bien Aclarar que se llevara una documentacion del mismo, los problemas presentes y las soluciones encontradas.
Uno de los principales problemas que se puede tener durante el desarrollo del proyecto del cubo de leds es la limitación de pines que posee la placa de Arduino con respecto a los que se necesitan para completar todas las conexiones de los leds, es decir, al ser 27 leds lo que se ocupan para el cubo, mínimo se necesitarían 27 pines disponibles para conectarlos, sin tomar en cuenta los que se necesitan para los negativos que serían 3 pines.
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En caso que tenga disponible la cantidad de pines necesarias para completar las conexiones, entonces únicamente debe realizar la conexión de cada uno de los leds con algún pin que esté libre, así sucesivamente hasta completar todas las conexiones. Es básicamente la solución más sencilla.
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Otra posible solución al problema es unir todos los negativos de los leds, soldando cada uno de ellos hasta completar los 9 leds que se necesitan por nivel, para un cubo de leds de 3x3x3 hay 3 niveles entonces debería de soldar 9 leds 3 veces, cada grupo de leds corresponde a un nivel del cubo. Después de haber realizado las soldaduras de cada uno de los niveles, se procedería a soldar los niveles, luego de tener todo soldado, se necesitarían 12 pines disponibles para lograr completar todas las conexiones necesarias de manera que pueda funcionar correctamente, 9 de estas conexiones están asociadas a un pin y el positivo del led y las 3 restantes corresponden al negativo de cada uno de los niveles. De esta manera lograríamos reducir la cantidad de pines necesarios, pasaríamos de necesitar 27 pines libre a únicamente 12 pines, es una buena solución.
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Otra posible solución sería utilizar registros de corrimiento que básicamente lo que hacen es reducir la cantidad de salidas digitales que utilizarían del arduino (pines), donde se conectarían cada una de los pines negativos y positivos del cubo de leds al registro de corrimiento que luego sería conectado al arduino, en nuestro caso estaríamos necesitando como mínimo 2 registros de corrimiento para lograr conectar todos leds ya que cada registro permite 8 entradas y el cubo tiene 9 salidas negativas y 3 salidas positivas, por esta razón estaríamos utilizando dos registros en caso que se decidiera por esta solución. Una desventaja de esta solución es que complica el manejo de los leds haciendo el trabajo un poco más tedioso y cansado.
La solución por la cual nos decidimos fue la segunda solución, es decir, donde se unen todos los negativos de los leds y se sueldan para luego soldar los niveles y utilizar 12 pines de la placa de arduino, no elegimos la solución que puede aparentar o es la más fácil ya que teníamos ciertas limitaciones como por ejemplo, la placa de arduino debería tener 27 pines libres como mínimo, en nuestro caso la placa que utilizamos (Arduino Uno) únicamente tenía disponible 14 pines libres, esta es la razón principal por la cual no podíamos tomar esa opción, en la solución que encontramos, tenemos una ventaja comparándola con la primera solución que es que estaríamos utilizando una menor cantidad de cables para realizar las conexiones. Tampoco se optó por la solución de los registros de corrimiento debido a que el manejo de los leds es bastante más complicado en comparación con la solución tomada, además se estaría gastando más dinero, debido a que se necesitan como mínimo dos registros de corrimiento.
• Utilizamos dos transistores de unión bipolar NPN, que básicamente es un dispositivo electrónico que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales, más información en: (http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar).
• Se recomienda utilizar una plantilla (en nuestro caso utilizamos estereofón), el tamaño varía de acuerdo a qué tan grande se va a hacer el cubo, el estereofón tendrá huecos separados por la misma distancia, que también varía de qué tan largas sean las patas de los leds, a continuación se muestra una figura de más o menos cómo debe quedar la plantilla.
El diseño esquematizado de cubo está en el siguiente link: https://github.com/LabExperimental-SIUA/relojeros/wiki/Dise%C3%B1o-Esquematizado-Cubo-Leds