lunes, 2 de enero de 2017

Antorcha led con efecto fuego

En estas fechas navideñas donde es tradicional poner un Belén, vamos a darle un toque personal de luz y color con unas antorchas caseras hechas a mano.





Lo primero es hacer un boceto de la antorcha en un folio. Una vez decidida la forma y el tamaño, se traslada el dibujo a un trozo de madera (en este caso de un palet).


Yo no soy carpintero ni tengo formones especializados, pero sí una buena navaja de Albacete y paciencia. Poco a poco se le va dando forma según el dibujo. 

Como vamos a ponerlo en un Belén, ambientado en el año 0 y se supone que en una familia humilde, tiene que quedar rústico. Al menos esa es la excusa si queda un poco regulero ;P. No, en serio, si podéis en los pasos finales usad una lima de grano gordo para dejar la madera áspera.


Ahora sí he usado una Dremmel para hacer el hueco del led de 5mm. Lo he hecho bastante holgado para que haya hueco para el difusor que haremos más adelante.


El siguiente paso es hacer los agujeros para pasar los cables. Con la broca más fina que tengáis se hacen dos agujeros que salgan por un lateral y vayan hacia el hueco del led.


Ahora hay que ponerse artísticos y darle un toque de color. Yo he usado unas acuarelas del colegio que tenía guardadas en un cajón.


La parte superior, donde va la llama, la he pintado negra simulando el hollín. Al resto, después de darle una base marrón, podéis hacerle unas manchas para simular madera envejecida.


Ahora vamos a ponerle una rejilla metálica para darle más realismo. La he hecho con cable de cobre clavado sobre la madera y soldado con estaño entre sí.  Para conectar el led he usado cable de cobre mucho más fino y esmaltado (del que se usa en las bobinas).


Con un poco de pintura negra (esta vez no valen las acuarelas) se pinta el cobre y las soldaduras.


Por último  hay que tapar el led usando un difusor. Yo he hecho el mio con una pistola de pegamento termofusible y mucha paciencia. Los he conectado para ver el efecto del difusor. También tienen un alfiler para poder clavarlos a la cueva del Belén (que es de corcho).


Ahora se pueden conectar con unas resistencias y dejarlos fijos, o currárselo y darles vida con un microcontrolador. La idea es usar una salida con modulación PWM para simular el parpadeo de una llama real.
Yo he usado un Teensy 2.0 convertido para trabajar a 3.3 voltios y así poder usar solamente 2 pilas de 1.5 voltios.


El amperaje máximo de estos leds es de 20 mA. Dado que vamos a conectar solo un led a cada salida digital, y éstas proporcionan un máximo de 40 mA, podríamos conectarlos directamente. En mi caso tenía soldado unos transistores en configuración darlington (ULN2003) al microcontrolador, así que mejor todavía, ya que sobrecargamos menos el micro y podemos usarlo en el futuro para poner leds más potentes.

Es hora de calcular las resistencias usando la famosa ley de Ohm. La caida de voltaje de estos leds según su hoja de características (también se puede medir con el polímetro en modo diodo) es de 1.87 voltios. La fuente de alimentación va a ser 2 pilas de 1.5 voltios, es decir, 3 voltios cuando estén a tope. Restando tenemos que necesitamos una caida de 1.13 voltios en las resistencias, que pondremos en serie con cada led. ¿Qué resistencia necesitamos entonces? Pues aquella que provoque una caida de 1.13 voltios en una corriente de 20 miliamperios. Si dividimos da un resultado de 56.5 ohmios. Para evitar problemas hay que escoger una resistencia igual o mayor a la que hemos calculado.

Por supuesto esta es una manera muy sencilla de conectar los leds y hay otras más óptimas. Una de las limitaciones de esta solución es que los leds irán perdiendo brillo a medida que se gasten las pilas. Además tampoco se aprovechará al 100% su capacidad, pero de esto ya hablaremos otro día. Para este proyecto no nos vamos a complicar tanto.


Una vez soldadas las resistencias a la salida del chip ULN2003 las enfundamos en termorretráctil y les ponemos un conector donde se enchufarán los leds.


Aquí podéis ver los leds conectados al circuito con su caja de dos pilas tipo AA y un interruptor.


El código fuente del microcontrolador (compatible con Arduino) lo podéis encontrar en Github: 

 Aquí tenéis un video del montaje funcionando. ¡Feliz navidad! 


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