Péndulo Inteligente De Newton Con Electricity (Pèndol de Newton amb electricitat): 17 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquest projecte ho fa amb un fin educatiu, ja que resulta curiós i hipnotitzant la manera en què flueix la electricitat per mitjà dels bombells. 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 moverse.

Si voleu veure aquest instructiu en anglès, feu clic al següent enllaç:

Dedicat a: La meva mare i el meu pare pel suport, i al meu amic Oscar Mendez.

Pas 1: materials

1 Computadora

1 Programari d'Arduino

www.arduino.cc/ca/Main/Software

1 Arduino Mega

CR:

Otros Paises:

1 cable USB A a B per arduino Mega

CR:

Otros Paises:

1 Mòdul de Relés de 16 canals

En Costa Rica solo se consigue por encargo. Yo lo compre en Amazon

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

1 font externa per al mòdul de reles

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

10 Bombillos tipo globo de 40-60 W

Es troba en una tienda de Lamparas.

10 bases o plafones amb terminals tipus antena

Consulteu a Amazon

20 metros de Cable de Audio o de parlante

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

Cables Hembra-Macho

CR:

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

Altres paisatges:

2 solenoides

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

1Fuente Externa de 24V per als solenoides

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

1 Dimmer

Se consiguen en ferreterias

Muchas Gazas

Se consiguen en ferreterias

Soldadura d’Estany

CR:

Otros Paises:

Cautin

CR:

Altres paisatges:

3 Regles de Madera de per a l’estructura (mesures a conveniència del maker)

1 Taladro y broca para madera

Es consiguen en ferreteries

Opcional (sistema intel·ligent d'apagat)

1 telèfon intel·ligent

1 Arduino

Es pot utilitzar l'arduino que es quiera, fins i tot un barat i senzill, ja que l'ocuparem solament per a 1 funcionament. En el meu cas utilitzar l'Arduino UNO

1 Un mòdul de Reles de 1 o 2 espais

CR:

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

Altres paisatges:

1 mòdul Bluetooth per a arduino

CR:

Altres Paisatges:

1 Cable usb per a l'Arduino a Utilizar

*** Els enllaços per donar a conèixer on es poden aconseguir els materials que ell va fer basant-se en els llocs més còmodes, ja que la idea és que el projecte mar interessant i barat, pesa a la quantitat de materials que s’ocupin.

Si vostè està fora de Costa Rica pot utilitzar els enllaços de Sparkfun o Amazon, i si bé està a Costa Rica hi ha llocs comodes com MicroJPM o CRCibernetica. ****

Step 2: Programació De Secuencia De Luces Y Movimiento De Solenoides

Adjunt l'arxiu.ino de la programació, explicant amb comentaris com funciona.

Inicialment pensat en utilitzar la funció de Bucle "for", sense embarcar-se com necessitem mantenir encendits els solenoides i apagarlos solament durant uns segons per tornar a encendre, la millor manera que va ser programant d'aquesta manera. Sin embargo si sabes de otra forma hazlo saber;)

Pas 3: Muntatge del Circuit

En aquesta etapa debem connectar els pins de salades digitals del nostre Arduino Mega als pins d’entrada del Mòdul de Reles. Per fer-ho tot senzill ens guiarem amb la taula anterior ↑

Debem gravar l’alimentació de les dues places, farem les connexions però no les donarem alimentació fins al final. El Arduino Mega es pot alimentar de dues maneres, mitjançant USB o per l’entrada DC.

En quant al mòdul de relés… de la placa arduino farem un node o una alimentació dels + 5v a los + 5v de les dues files de pins del mòdul de relés, de igual manera amb les seves terres (GND), amb dues files de pins han de quedar-se alimentades. Toda la tarjeta del módulo de Reles debemos alimentarla con un adaptador o fuente de 12V a 500mA como mínimo. Al costat de les files de pins hi ha un socket Azul amb 2 pins o tornillos, allí colocarem GND y + 12V del adaptador.

Les connexions per comunicar el mòdul de relacions amb l’ardú els harem amb els Jumpers Macho-Hembra.

¿Per què no s’utilitzi el pin del Relé número 12?

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

Per favor tenir cura amb la polaritat, assegurant-se de connectar bé l’alimentació, ja que pot afectar la placa. Com donem la frase … "Midamos 2 veces y cortemos 1" així estarem treballant segurs:)

Pas 4: Soldar Bases De Los Bombillos a Los Cables De Audio

Utilitzarem el cautxú i la soldadura per connectar els cables d’àudio que és el camí per on irà l’electricitat, a les bases dels bombells.

La distància de cable per a cada bombillo és de 1 metro per ambdues línies (1 m per a Positiu i 1m per a Negatiu).

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

A pesar de la Publicitat de no tocar les bases soldades durant el funcionament del Péndulo, es pot opcionalment cubrir amb termocontraible les "antenes metàl·liques" per així estar més segurs.

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

Buscarem una regla o taula delgada, i sobre ella irem afegint les bases dels bombells amb ajuda de pegament, això ho farem amb els bombells ja col·locats a les bases, lo ideal és que queden amb una distància entre bombillo i bombillo de voltant de 3mm. La taula delgada hará que los bombillos se mantengan en su posición durante el funcionamiento.

Per 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

Pas 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 al pistón de los solenoides como se observa en las imágenes, se puede usar un cartón duro o paletas de madera. El afegit o mecanisme ha de ser el suficientment llarg per a què logre golpear i empujar el bombillo.

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

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

Amb ajuda d’una cinta mètrica marcarem la mitat de la nostra taula superior, en el qual iran els bombells colgant.

En la mitad marcada haremos 2 agujeros verticales, un sobre otro, con una distancia considerable (aproximadamente 3 cm) para introducir los cables de los bombillos, esto mismo lo haremos con todos los bombillos. La distància entre els pares dels agujeros de cada bombillo pot ser de 4 cm.

Col·locarem aquesta taula superior sobre les taules que utilitzarem als llats com a base o estructura.

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

Step 8: Introducir Los Cables De Los Bombillos En Los Agujeros De La Tabla Superior

Presentem els cables que van connectats a les bases dels bombells i dels solenoides, per estètica pondrem la línia negativa adelant i la positiva detrás.

Step 9: Connexió De Mòdul De Relés Amb Els Bombillos Y Solenoides

En aquesta etapa connectarem les bases dels bombells (ja amb els seus cables de parlant soldades) i els solenoides a cada relé del mòdul, seguint la taula de la imatge 2 ↑.

Les denominacions "k #" les podem veure en el mòdul de relacions impreses, per saber quin nombre de relacions estem utilitzant.

¿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

Pas 10: Com es connecten els bombells i els solenoides a les relacions?

¿Cual és la funció dels reles?

El Relé és un dispositiu electromecànic, que funciona com un interruptor controlat per un circuit elèctric en el que, per mitjà d’una bobina i un electroimà, accionarà un joc d’un o diversos contactes que permeten obrir o tancar altres circuits elèctrics independents:)

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

Los Bombillos se componen de 2 cables, tomaremos 1 cable por cada bombillo (preferiblemente el cable que contenga la línea negativa) i connectarem a la terminal NORMALMENTE ABIERTA del relé. El cable que trai l’alimentació principal de la línia negativa els connectem a la terminal COMUN.

L’altre cable del bombell (Positiu) connecta l’alimentació directament, tal com podem veure en la imatge 1 ↑.

Amb els Solenoides es fa servir el mateix procediment, però l’alimentació dels solenoides en el meu cas serà amb la font de 24 V.

El circuit final hem de quedar com la segona imatge. A excepció dels solenoides, que van a l’alimentació de 24v de la font.

PD: Per error inclòs 11 bombells en el dibuix, però realment son 10. Per lo que no utilitzarem l'espai número 12 del mòdul 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

Pas 11: Conectant El Dimmer

La funció del dimmer és variar la intensitat de la llum dels bombells incandescents. Esto nos da la opción de darle mas intensidad de brillo o tener una luz mas tenue, según nuestro gusto.

La connexió del dimmer la farem de la següent manera:

1. Localitzem els 2 cables d'alimentació principal que van als bombells.

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 es compon de 2 terminals amb tornells, en els quals introduirem els cables que quedaren cortats.

Pas 12: Vista del Progrés

Algo así nos debe quedar el montaje.

Pas 13: Estructura Y Base

L’estructura i la base pienso que és més un punt d’imaginació i requeriments del fabricant, depenent del lloc on es vaja instal·lar, l’espai disponible, la portabilitat, 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.

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

1. Crearemos la APP en appinventor.com

* He adjuntado un archivo PDF donde explico como hacer la Aplicación para el teléfono inteligente. Ja que la idea és entendre com funciona l’APP i els comandaments, no simplement copiar i pegar el codi.

Step 15: Programando El Encendido Inteligente En El Arduino

Adjunt arxiu.ino de la programació amb comentaris de com funciona.

Step 16: Circuito Para El Encendido Inteligente

Armarem el circuit tal com es mostra en la imatge anterior.

Mòdul Bluetooth:

Pin VCC amb Pin VCC del arduino

Pin GND amb Pin GND de l'arduino

Pin TX amb Pin RX de l'arduino

Pin RX amb Pin TX de l'arduino

Mòdul de relé:

Pin VCC amb Pin VCC del arduino

Pin GND amb Pin GND de l'arduino

Pin IN 1 amb Pin Digital número 10 de 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.

Podem observar el resultat en el següent vídeo.

Pas 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

Si voleu veure aquesta instrucció en anglès, feu clic al següent enllaç:

Dedicat a: La meva mare i el meu pare pel suport, i al meu amic Oscar Mendez.