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Solar Shield

En esta entrada vamos a ver cómo construir nuestra propia Shield Solar. Esta shield nos permitirá tener funcionando nuestro Arduino mediante energía solar. Está basada en el Kit Solar, al que le añadiremos algunos componentes para hacerlo más funcional.

Shield Solar

El kit solar está formado por una placa solar de 5V y 1,25W, una batería LIPO de 720mAH, un cargador de batería y un elevador de tensión. El elevador es necesario porque la batería LIPO suministra 3,7V que no son suficientes para alimentar el Arduino.

A estos componentes le añadiremos un indicador de nivel de batería y un interruptor para apagar este indicador y evitar que consuma batería cuando no lo necesitamos. A todo ésto hay que añadir una shield para prototipos.

El esquema del montaje a realizar es el siguiente:

Usando la batería y el panel solar incluidos en el Kit Solar, la carga completa de la batería se realiza en unas 4 horas y es capaz de mantener funcionan un Arduino UNO corriendo el sketch BLINK durante unas 17 horas. Si necesitamos mayor autonomía tendremos que usar una batería de mayor carga (2000mAH, por ejemplo), pero ésta será de mayor tamaño y no podremos colocarla dentro de la shield como ocurre con la de 720mAH. Si queremos un tiempo de carga menor, podemos usar un panel solar de mayor potencia (ojo, de 5V).

La disposición de los elementos en la placa podría ser la siguiente:

y las conexiones ha realizar en la parte trasera de la shield quedarán como se muestra en la imagen:

Las conexiones de la batería y del panel solar se pueden hacer con dos pines dupont macho tal como se muestra en la siguiente imagen:

     

 

La carga de la batería podemos hacerla mediante el panel solar o conectando el cargador a un puerto USB, ambos métodos son efectivos.

El indicador de carga debemos ajustarlo con su potenciómetro. Cuando la batería está totalmente cargada, cerramos el interruptor de medición para activar el inidicador y hacemos girar el potenciómetro hasta que se enciendan todos los leds.

Control de dispositivos externos

¿Sabías que con tu Arduino puedes controlar dispositivos externos de manera sorprendentemente sencilla?

Supongamos que te acercas al bazar de la esquina y te compras una radio fm. La colocas en la estantería de tu estudio y piensas “Estaría bien poder controlarla con mi mando de infrarrojos de Arduino. Me gustaría poder encenderla, apagarla, cambiar de emisora, subir o bajar el volumen… Estaría bien.

Y como eres un(a) tipo(a) listo(a), pues te pones manos a la obra.

 

Activando pulsadores desde nuestro Arduino

La radio tiene una serie de pulsadores que controlan el encendido, la emisora seleccionada, el volumen, etc. Sólo tenemos que poder controlar estos pulsadores para hacernos con el mando del dispositivo.

Con el siguiente circuito podemos hacer exactamente eso, podemos encender o apagar un pulsador usando las líneas digitales del Arduino. Sólo tenemos que soldar un par de cables a cada pulsador.

Radio fm

Arduino 4N35

 

Usamos el optoacoplador 4N35. Un optoacoplador es un circuito integrado que contiene internamente un led y un fototransistor, de manera que cuando encendemos el led, el fototransistor se activa permitiendo el paso de corriente. Estos dos circuitos están totalmente aislados.

Ahora sólo tenemos que usar un 4N35 por cada pulsador que queramos controlar y activarlos desde nuestro Arduino vía infrarrojos, wifi, usando temporizadores, o como mejor nos parezca.

 

 

¿Qué módulos podría usar en mi proyecto domótico?

Alberto nos pregunta lo siguiente:

Buenos días estaba queriendo realizar un proyecto domotico integral en mi casa a partir de una raspberry controlando una placa Arduino Mega y quizás algunos Arduinos con módulos wireless distribuidos por la casa.

Estaba buscando un kit con Arduino Mega para hacer pruebas y aprender. Qué tipos de sensores serían los más adecuados para este tipo de proyectos.
Que me recomendarian?

Gracias 

 

Respuesta:

Alberto,

No tengo detalles sobre tu proyecto domótico, pero, en general, podrían serte útiles los siguientes elementos:

 

Si me das más detalles sobre tu proyecto podríamos concretar más, pero creo que esta colección de módulos podrían ayudarte.

Para comunicar tu Raspberry con Arduino puedes ver el ejemplo de Raspduino, seguro que te ayuda.

El IDE de Arduino no reconoce mi placa de Arduino compatible.

Es bastante habitual que las placas de Arduino compatibles (como las que puedes encontrar en e-ika.com) incluyan el chip CH340 en vez de el FT232RL que montan las placas originales de Arduino. Estos chips se encargan de gestionar la interface USB de la placa. Dado que estos chips gestionan la comunicación entre nuestro Arduino y el PC debemos tener instalado el driver adecuado para que funcionen sin problemas.

En e-ika.com hemos detectado que las placas de Arduino compatibles funcionan correctamente en algunas versiones de sistema y con algunas versiones del IDE. No obstante, hay algunas combinaciones de sistema-IDE en las que el IDE original de Arduino no es capaz de comunicar con nuestra placa de Arduino compatible.

Para solucionar el problema debemos descargar el driver del CH340 de la web del fabricante (WCH). Aquí dejo las páginas de descarga:

NOTA. Algunos usuarios nos informan que en MacOS Sierra es necesario usar éste driver.

Para instalarlo seguiremos los siguientes pasos:

  1. Conectar la placa de Arduino compatible al puerto USB.
  2. Instalar el driver correspondiente según el sistema operativo.
  3. Reiniciar el sistema.
  4. Abrir el ID de Arduino y en el menú Herramientas seleccionar la placa de arduino adecuada y el puerto correspondiente.

Una vez instalado el driver del CH340 deberíamos poder comunicar con nuestra placa de Arduino compatible sin problemas.

Regulador de voltaje 7805 y familia

Presentamos la familia de reguladores de tensión LM78XX. Estos reguladores pueden ofrecer una tensión de salida constante y estabilizada independientemente de la tensión de entrada.

Medida de temperaturas con Arduino y LM35

En este post podemos ver cómo conectar el sensor de temperatura LM35 al Arduino y cómo programarlo para hacer lecturas de temperatura en grados centígrados.

¿ Como montar un slider para time lapse con arduino ?

Rafa nos comenta lo siguiente:

Quiero montar un slider para time lapse con arduino pero, aparte de los motores no se que necesito.

 

Respuesta:

Rafa,

Un slider para tu cámara es un proyecto interesante y tiene cierta complejidad. En youtube puedes encontrar algunos tutoriales más o menos detallados, no obstante, te daré algunas ideas:

Necesitarás, evidentemente, algún tipo de plataforma que ponga en movimiento la cámara. Si te gusta chapucear y no tienes grandes pretensiones puedes usar las usadasparatodo guías de cajones que acopladas a una plataforma horizontal y con el motor correspondiente te funcionarán bien, pero tendrás algún tipo de vibración transversal indeseada.

Si quieres algo más preciso y duradero puedes optar por usar dos ejes lineales con sus soportes y deslizadores. Acoplando una plataforma sobre los deslizadores puedes desplazar tu cámara a la velocidad deseada mediante una correa de transmisión usando un motor paso a paso y su correspondiente controlador.

Quizá sería interesante, para evitar problemas, instalar en ambos extremos de los ejes unos interruptores fin de carrera, de esta forma evitas los temidos bloqueos por sobrepasar el área de trabajo permitida. Que no choque la plataforma con los soportes de los ejes, vamos.

Si tu cámara tiene soporte para disparo remoto y quieres controlarlo desde el propio Arduino puedes usar un optoacoplador o un relé de baja potencia.

Ahora tienes que hacer que todo esto funcione conjuntamente, aquí entra en juego el Arduino, un mini sería ideal. Los parámetros a controlar son: la velocidad y dirección del motor, la longitud recorrida por la plataforma, el intervalo de tiempo entre cada disparo y, si tu cámara lo acepta, la activación de modo bulb para exposición nocturna.

Para gestionar todos estos parámetros deberías usar algún tipo de interface, una lcd 1602 podría ser perfecta junto con un mando de infrarrojos para configurar todo esto.

Como ves en el proyecto intervienen bastantes elementos que hay que hacer trabajar conjuntamente. Tampoco es necesario que uses todos los elementos que te propongo, puedes, por ejemplo, diseñar la plataforma para que avance y retroceda de forma manual con dos pulsadores y programar tu cámara para que dispare automáticamente a intervalos predefinidos. Todo depende de hasta dónde quieras llagar y cuánto puedas gastarte.

Por último, solo comentarte que existen soportes para cámara que te permiten moverla en los ejes X y Z. Esto te permitiría, además de desplazar la cámara, hacerla girar en vertical y horizontal lo que daría un toque de originalidad a tus slides. Este elemento añadiría dos motores más (servos, en este caso) al proyecto aumentando su complejidad, pero quedaría un slider de narices.

Bueno, Rafa, espero haberte aclarado algunas dudas, y si necesitas ayuda sobre cómo conectar alguno de los elementos mencionados o sobre cómo programar tu Arduino estaremos encantados de echarte una mano.

Igualmente, nos gustaría ir conociendo como avanza tu proyecto, envíanos fotos, nos encantará verlas. Y, por supuesto, queremos ver tus slides.

 

Vicente Gras
Desarrollo de Sistemas Electrónicos
e-ika.com