Potente fuente de alimentación


En un post anterior veíamos  una introducción a la excelente herramienta openscad  como alternativa al servicio web  tinkercad. Esta aplicación , que a diferencia de Tinkercad, es open source   y gratuita , tiene una comunidad muy  proactiva detrás  y se instala en  nuestro ordenador proporcionándonos  un rico entorno  para el diseño 3D con un lenguaje propio muy potente para  generar y modelar objetos en 3d   y luego incluso exportarlos para poder  imprimir  nuestros diseños con  nuestra impresora 3D

En el post se se explica la generación de una  tapa  para colocar sobre la parte frontal de una fuente de alimentación ATX ( la salida de cables  ) de este modo  aprovechando parte de la caja  y haciendo mas sencillo  el montaje.

atx2

 

Para el montaje final de  la fuente se  han usado los siguientes componentes:

  • Una vieja  fuente de alimentación   ATX ( puede ser reciclada  incluso del tipo AT o por supuesto  nueva  )
  • 5 bornas de rosca de 3.8mm  tipo  banana. Se  puede comprar  aqui 
  • 1 Voltimetro digital . Se puede comprar por 1,78€  en Amazon desde aqui
  • 1 interruptor de panel
  • Frontal impreso en  PLA descargado .el fichero stl  se puede descargar desde  .desde https://www.thingiverse.com/thing:2772031

 

Una vez impreso el frontal  ( unas 5 horas la pieza completa) ,empezaremos con el voltimetro   del tipo  led  de  3 dígitos  siendo su rango de medición  : DC 0-30V pudiéndose alimentar con un rango muy amplio  de entrada: DC4.5-30V

El  voltimetro     solo dispone de tres conexiones:

  • Negro (V-) ; es decir GND
  • Rojo(V+): alimentacion positiva
  • Blanco : medida

display.png

Lo ideal es  colocarlo en orificio pertinente  de  la caja   y  probarlo  con alguna de la salidas que mas vayamos a usar (Rojo:+5V  o Amarillo =12v )

Resumiendo estas son las conexiones:

  • Negro:  lo  conectaremos a cualquier cable negro de la fuente
  • Rojo: lo conectaremos a una salida de +12v de la fuente(cable rojo)
  • Blanco : lo conectaremos a la salida de la fuente que mas nos interese monitor izar ( lo ideal es +5V  o+12V)

 

 

IMG_20180121_174932[1].jpg

Ahora ,probado el instrumento de panel, es importante que  lijemos con  una lima de metal   todos  los bornes  de los terminales para poder soldar fácilmente a estos los cables procedentes de la fuente

IMG_20180121_175512[1].jpg

Lo primero es soldar los cables de encendido de la fuente, pero a diferencia de las viejas fuentes AT que llevaban un interruptor conectado a la propia fuente, las fuentes ATX necesitan que les llegue la señal de encendido de la placa base, lo cual permite por ejemplo arrancar el ordenador con el teclado, a una hora determinada, después de perder la alimentación o por Wake on LAN…

En algunas fuentes si se queda  pulsado varios segundos, la fuente se apaga  pero en otras se  necesita mantenerlo pulsado  , asi que lo primero sera identificar esta casuistica  pues de eso dependerá que necesitemos un pulsador o interruptor , si bien lo normal  es que con un interruptor  normal nos valga

Lo podemos probar puenteando  en el conector de 24 pines  el cable verde con cualquiera cable  negro

Clip haciendo el puente entre los cables verde y negro por el lado de la placa base

Probada la fuente , cortaremos   el cable verde  y uno negro del conector AT   y   conectaremos  estos  dos cables al interruptor :

IMG_20180121_180029[1].jpg

Ya podemos conectar de forma definitiva  el instrumento de panel ,  por lo que lo  mejor es soldar los cables respetando los originales   y luego poner cinta aislante alrededor de sus conexiones.

La conexión mas interesante suele ser la  de +5V DC por lo que tomaremos tres o mas cables    amarillos y lo soldaremos a una borna aparte   y haremos lo mismo con el terminal de GND   con tres o mas cables negros:

 

IMG_20180121_181759[1].jpg

Lo mejor es prescindir  de los conectores  pues  ocupan mucho espacio   y  nos nos los vamos a necesitar  cortándolos con una tijera o un alicate de corte,

IMG_20180121_182732[1].jpg

Lo siguiente seria conectar las salidas de +12V  con tres o mas cables rojos, la masa  o GND ( en el conector central ) con tres o mas cables negros   y la conexión de -12V  (el unico cable azul)

 

IMG_20180121_183220[1].jpg

Para evitar problemas  se deben encintar las conexiones  (incluso las que no vayamos a utilizar)

IMG_20180121_183527[1].jpg

Por  ultimo  , es muy interesante  ordenar los cables  con abrazaderas  para dejar el montaje mas limpio:

IMG_20180121_190023[1].jpg

Aunque se ha previsto la tapa tornillos , con cinta americana es suficiente para que quede el frontal bien sujeto a la fuente

 

IMG_20180121_190906[1].jpg

!Y ya esta la fuente montada!

En realidad como vemos el montaje  es bastante sencillo y con el panel impreso la verdad es que creo que queda  bastante  conseguida

 

IMG_20180121_191135[1].jpg

 

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Introducción al modelado 3d con OpenSCAD para electrónicos


Para el modelado 3D, Tinkercad debería ayudarnos ante cualquier diseño inicial de una manera  más sencilla con el proceso de modelado 3D, tanto es así, que incluso los modeladores experimentados lo hacen  explorando las formas de Tinkercad,  pues curiosamente, una herramienta “simple” como Tinkercad puede conducir a formas complejas.

Lógicamente detrás de Tinkercad y de cualquier otro programa de modelado 3D está el código, de modo que a medida que arrastra y suelta formas, los algoritmos complejos están trabajando para calcular cómo aparecerán los gráficos en la pantalla, asi que  también debería ser posible crear figuras geométricas directamente mediante código.

Para aquellos que tienen curiosidad sobre el código, OpenSCAD es una herramienta gratuita de software para explorar el modelado 3d desde esa perspectiva,  resultando  mucho mas eficiente   y concisa   en el  proceso de diseño que cualquier otra herramienta gráfica como por ejemplo Tinkercad..

A diferencia de Tinkercad, OpenSCAD no es una aplicación basada en la web de  modo que si esta interesado  en la herramienta   tendrá que descargarla ( OpenSCAD se puede descargar gartis en http://www.openscad.org y está disponible para Windows, Mac OS X y Linux)   e instalarla en su PC para usarla.

La interfaz OpenSCAD es sencilla  en comparación con Tinkercad ,constando  de sólo tres ventanas, siendo la ventana de la izquierda un editor de texto utilizado para ingresar el código.

 

panel

Con OpenSCAD está diseñando código,pero no se preocupe: escribir código con Open SCAD es similar al uso de HTML en una página web, siendo el código para crear objetos  autoexplicativo  (por ejemplo, el comando del cubo crea cubos, el comando de esfera crea esferas y el comando del cilindro crea cilindros, etc).

Probablemente haya alrededor de 60 comandos en OpenSCAD, muchos de los cuales  permitirán manipular la geometría ,  como por ejemplo mover, rotar, escalar y usar operaciones booleanas para combinar objetos, pero no se preocupe porque  para modelar  la mayoría de la piezas solo necesitaran  unos pocos comandos como  son union , difference, translate, cylinder o  cube.

 

Las secuencias de comandos en el lenguaje de OpenSCAD se utilizan para crear modelos en 2D o 3D.

Este script es una lista de formato libre de instrucciones de acción.

 object();
 variable = value;
 operator()   action();
 operator() { action();    action(); }
 operator()   operator() { action(); action(); }
 operator() { operator()   action();
              operator() { action(); action(); } }

 

Como vemos  hay objetos,acciones  y operadores para construir un pieza:

  • Objetos:Los objetos son los bloques de construcción de modelos, creados por primitivas 2D y 3D. Los objetos terminan en un punto y coma ‘;’.
  • Acciones: Instrucciones de acción  que incluyen la creación de objetos usando las primitivas y asignar valores a variables. Las instrucciones de acción también terminan en un punto y coma ‘;’.
  • Operadores :Los operadores o las transformaciones, modifican la ubicación, color y otras propiedades de los objetos. Los operadores usen llaves ‘{}’ cuando su ámbito de aplicación abarca más de una acción. Más de un operador puede usarse para la misma acción o grupo de acciones. Varios operadores se procesan de derecha a izquierda, es decir, el más cercano a la acción del operador se procesa primero. Los operadores no terminan en punto y coma ‘;‘, pero la persona hacen acciones que contienen.

 

 

Las unidades en OpenSCAD son genéricas  de modo que no hay sistemas de medición en OpenSCAD, es decir , no hay designación para las unidades, y le corresponde al diseñador definir el tamaño del objeto al configurar el archivo antes de la impresión 3D.

CLINDRO (Cylinder)


Crea un cilindro o un cono centrado sobre el eje z. Cuando el centro es cierto, también se centra verticalmente a lo largo del eje z.

Nombres de los parámetros son opcionales si en el orden que se muestra a continuación. Si un parámetro se denomina, deben también llamarse todos los parámetros siguientes.

Nota: Si se utilizan r, d, d1 o d2 debe llamarse.

cylinder(h = height, r1 = BottomRadius, r2 = TopRadius, center = true/false);
Parámetros
h : altura del cilindro o de cono
r : radio del cilindro. R1 = r2 = r.
R1 : radio, parte inferior del cono.
R2 : radio superior del cono.
d : diámetro del cilindro. R1 = r2 = 2 d.
D1 : diámetro, parte inferior del cono. R1 = d1/2
D2 : diámetro superior del cono. R2 = d2/2

(Nota: d, d1, d2 requiere 2014.03 o posterior. Debian en la actualidad se sabe que detrás de esto)
Centro

falso (por defecto), z va desde 0 a h
cierto, rangos de z de -h/2 a + h/2
$fa : ángulo mínimo (en grados) de cada fragmento.
$fs : longitud circunferencial mínima de cada fragmento.
$fn : fija el número de fragmentos en 360 grados. Valores de 3 o más reemplazar $fa y $fs

$fa, $fs y $fn deben ser nombrados. 
defaults: cylinder();  yields: cylinder($fn = 0, $fa = 12, $fs = 2, h = 1, r1 = 1, r2 = 1, center = false);

OpenSCAD Cone 15x10x20.jpg

equivalent scripts
 cylinder(h=15, r1=9.5, r2=19.5, center=false);
 cylinder(  15,    9.5,    19.5, false);
 cylinder(  15,    9.5,    19.5);
 cylinder(  15,    9.5, d2=39  );
 cylinder(  15, d1=19,  d2=39  );
 cylinder(  15, d1=19,  r2=19.5);

OpenSCAD Cone 15x10x0.jpg

equivalent scripts
 cylinder(h=15, r1=10, r2=0, center=true);
 cylinder(  15,    10,    0,        true);
 cylinder(h=15, d1=20, d2=0, center=true);
equivalent scripts
 cylinder(h=20, r=10, center=true);
 cylinder(  20,   10, 10,true);
 cylinder(  20, d=20, center=true);
 cylinder(  20,r1=10, d2=20, center=true);
 cylinder(  20,r1=10, d2=2*10, center=true);

 

CUBO (Cube)


Crea un cubo en el primer octante. Cuando el centro es cierto, el cubo se centra en el origen. Nombres de argumento son opcionales si en el orden que se muestra a continuación.

cube(size = [x,y,z], center = true/false);
cube(size =  x ,     center = true/false);
parámetros:
tamaño

solo valor, cubo con los lados de esta longitud
3 valor array [x, y, z], cubo con dimensiones x, y y z.
Centro

falso (predeterminado), 1 º octante (positivo), una de las esquinas en (0,0,0)
cierto, cubo está centrado en (0,0,0)
default values:  cube();   yields:  cube(size = [1, 1, 1], center = false);
ejemplos:

OpenSCAD example Cube.jpg

equivalent scripts for this example
 cube(size = 18);
 cube(18);
 cube([18,18,18]);
 .
 cube(18,false);
 cube([18,18,18],false);
 cube([18,18,18],center=false);
 cube(size = [18,18,18], center = false);
 cube(center = false,size = [18,18,18] );

OpenSCAD example Box.jpg

equivalent scripts for this example
 cube([18,28,8],true);
 box=[18,28,8];cube(box,true);

 

 

ROTATE

Gira su objeto ‘a’ grados sobre el eje del sistema coordinado o alrededor de un eje arbitrario. Los nombres de argumento son opcionales si los argumentos se dan en el mismo orden como se especifica.

//Usage:
rotate(a = deg_a, v = [x, y, z]) { ... }  
// or
rotate(deg_a, [x, y, z]) { ... }
rotate(a = [deg_x, deg_y, deg_z]) { ... }
rotate([deg_x, deg_y, deg_z]) { ... }

El argumento ‘a’ (deg_a) puede ser una matriz, tal como se expresa en el uso de más arriba; Cuando deg_a es una matriz, se omite el argumento de ‘v’. Donde ‘a’ especifica múltiples ejes después de la rotación se aplica en el siguiente orden: x, y, z. que significa el código:

rotate(a=[ax,ay,az]) {...}

es equivalente a:

rotate(a=[0,0,az]) rotate(a=[0,ay,0]) rotate(a=[ax,0,0]) {...}

El argumento opcional de ‘v’ es un vector y le permite establecer un eje arbitrario que será girado al objeto.
Por ejemplo, para voltear un objeto boca abajo, se puede girar el objeto 180 grados alrededor del eje ‘y’.

rotate(a=[0,180,0]) { ... }

Con frecuencia esto se simplifica a

rotate([0,180,0]) { ... }

Cuando se especifica un solo eje el argumento de ‘v’ permite especificar cuyo eje es la base para la rotación. Por ejemplo, el equivalente a lo anterior, para girar a la vuelta y

rotate(a=180, v=[0,1,0]) { ... }

Cuando se especifica un solo eje, ‘v’ es un vector de definición de un eje arbitrario de rotación; Esto es diferente del eje múltiple anterior. Por ejemplo, rotar el objeto 45 grados alrededor del eje definido por el vector [1,1,0],

rotate(a=45, v=[1,1,0]) { ... }

 

 

TRANSLATE

Se  mueve sus elementos secundarios a lo largo del vector especificado. El nombre de argumento es opcional.

Example:
translate(v = [x, y, z]) { ... }
cube(2,center = true); 
translate([5,0,0]) 
   sphere(1,center = true);

image of result of the translate() transformation in OpenSCAD

image of result of rotate() transformation in OpenSCAD

 

 

MINKOWSKY

Muestra la suma de minkowski de los nodos secundarios.

Supongamos que tiene una caja plana y quiere un borde redondeado. Hay muchas formas de hacerlo, pero minkowski es muy elegante.

Por ejemplo toma un cubo  y un cilindro:

 $fn=50;
 cube([10,10,1]);
 cylinder(r=2,h=1);

Luego, haga una suma de minkowski de ellos (tenga en cuenta que las dimensiones exteriores de la caja ahora son 10 + 2 + 2 = 14 unidades por 14 unidades por 2 unidades de altura a medida que se suman las alturas de los objetos):

$fn=50;
minkowski()
{
  cube([10,10,1]);
  cylinder(r=2,h=1);
}

Note que el origen del segundo objeto se usa para la suma. Si el segundo objeto no está centrado, entonces la adición será asimétrica. Las siguientes sumas de Minkowski son diferentes: la primera expande el cubo original en 0.5 unidades en todas las direcciones, tanto positivas como negativas. El segundo lo expande en +1 en cada dirección positiva, pero no se expande en las direcciones negativas.

minkowski() {
    cube([10, 10, 1]);
    cube(1, center=true);
}
minkowski() {
    cube([10, 10, 1]);
    cube(1);
}

 

 

mikonsji.png

En  nuestro  diseño final que veremos  para la caja ATX  nos sirve para   redondear los bordes de la caja  :

minkowski(){
translate([0,0,0]) cube([151,85,29]);
cylinder(r=2);

Observar que una caja ATX es de 151 x 85

 

TRANSFORMACIONES

La transformación afectan a  los nodos secundarios y como su nombre indica transforma de diversas maneras las figuras como moviéndolas , rotándolas   o escaléndolas . Las transformaciones en cascada se utilizan para aplicar una gran variedad de transformaciones a un a figura 

En cascada se logra mediante declaraciones de anidación,

Un ejemplo :

rotate([45,45,45])
  translate([10,20,30])
    cube(10);

Las transformaciones pueden aplicarse a un grupo de nodos secundarios mediante el uso de ‘ {‘ y ‘}’ para incluir por ejemplo el subárbol

translate([0,0,-5])
{
    cube(10);
    cylinder(r=5,h=10);
}

Un  aspecto a tener muy en cuenta es  que las transformaciones se escriben antes el objeto que afectan.

 

 

 

Primer ejemplo

 

Como  habrá  podido deducir , construir una pieza en  OpenSCAD es un proceso mucho más eficiente cuando se  usa código.

Por ejemplo,  el uso de Tinkercad para crear una caja y su tapa toma más de diez operaciones que consisten en dejar caer y arrastrar objetos, alinearlos y agruparlos para crear las formas finales, de modo que  este proceso podría tardar mucho tiempo según el manejo que se tenga de la herramienta.

Con OpenSCAD, puede crear la misma pieza en menos de diez minutos simplemente usando el siguiente código:

difference () {
cube ([4,3,2], center=true);
translate ([0,0,1])
cube ([3.5,2.5,2], center=true);
}

union () {
translate ([0,0,2])
cube ([4,3,.4], center=true);
translate ([0,0,1.8])
cube ([3.49,2.49,.4], center=true);

translate ([0,0,2.2])
scale ([.1,.1,.1])
sphere (r=5, center=true);

translate ([0,0,2.7])
scale ([.07,.07,.07])
sphere (r=5, center=true);
}

Explicamos a continuacion el código:

La primera sección del código se usa para crear una  caja hueca .

El  comando (cube [4,3,2], center = true); crea el cuadro inicial.

El  comando center= true  se usa para asegurar que la caja esté perfectamente centrada en 3D

La siguiente serie de comandos, translate ([0,0,1]) cube ([3.5,2.5,2], center = true) ;, se usa para crear un segundo cuadro más pequeño.

Esta segunda caja, más pequeña, se mueve hacia arriba en 1 unidad en la dirección Z usando el comando translate y se usará en la operación boleana para crear la caja hueca  gracias al comando difference  que  se usa para restar el cuadro más pequeño (3.5×2.5×2)  para el cuadro grande (4x3x2)

Como vemos cualquier comando de forma como cubo, esfera y cilindro que se encuentre dentro de los corchetes que preceden al comando de diferencia se usará en la operación booleana  dando resultado que el primer objeto enumerado en los corchetes tendrá la forma de base, y los objetos anteriores enumerados serán “objetos de corte” y restarán la geometría de la base.

cajas.png

Para la tapa de  la caja, simplemente usaremos el comando unión para   formar una pieza compuesta por dos cubos superpuestos  ,uno de 4x3x.4  y  otro algo  mas pequeño de 3.49×2.49x.4

tapas.png

Los últimos dos conjuntos de comandos crean el mango esférico para la parte superior de la tapa

translate ([0,0,2.2])
scale ([.1,.1,.1])
sphere (r=5, center=true);

translate ([0,0,2.7])
scale ([.07,.07,.07])
sphere (r=5, center=true);

 

Finalmente, el comando de unión se usa para combinar todos los elementos de tapa juntos.

 

caja

 

 

Ejemplo fuente ATX

Para mostrar lo util que es el prototipado  con esta herramienta, vamos   a ver como se puede hacer un tapa a una fuente de ordenador ATX de ordenador  de modo que queden accesibles las tensiones principales de la fuente(+12,-12 y +5V)   y además podamos controlarlas con un conmutador y un instrumento de panel.

El prototipo final es el que mostramos a continuación:

atx2.png

 

 

Podemos ver  la tapa como dos bloques , donde uno sera la caja  y el otro  todos los orificios que se practiquen sobre el mismo

Bloque  inicial

La primera sección del código se usa para crear una  caja hueca  y los agujeros de los laterales.

El  comando translate([0,0,0]) cube([151,85,29]); crea el cuadro inicial  de medidas algo superiores al frontal de una caja ATX dado que debe colocarse esta deno.

La siguiente serie de comandos, trtranslate([0,0,2]) cube([151,85,28]);  se usa para crear un segundo cuadro más pequeño  .

Esta segunda caja, más pequeña, se mueve hacia arriba en 2 unidades en la dirección Z usando el comando translate y se usará en la operación boleana para crear la caja hueca  gracias al comando difference  que  se usa para restar el cuadro más grande al cuadro pequeño

En  el  diseño   para la caja ATX  nos sirve la función minkowski   para   redondear los bordes de la caja  :

minkowski(){
translate([0,0,0]) cube([151,85,29]);
cylinder(r=2);

Observar que una caja ATX es de 151 x 85 x29.

En este bloque además se practican los agujeros  de refrigeracion en la cara inferior por medio de la creación de cilindros de radio 5

//agujeros de refrigeracion
translate([40,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([60,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([75,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([90,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([110,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);

Asimismo, se crean 4 orificios para los 4 tornillos que  serviran para sujetar esta pieza a la caja ATX  :

// 4 agujeros para sujetarlos a la caja ATX
translate([15.5,-2,25]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);
translate([135.5,-2,25]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);

translate([-2,80,25]) rotate([0,90,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);
translate([154,80,25]) rotate([0,-90,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);

 

Además, en este bloque se han añadido dos patas  compuestas por dos cubos que se fijaran a la cara inferior

//2 pies de apoyo
translate([10,86,0]) rotate([.5,0,0]) cube([10,3,30]);
translate([131,86,0]) rotate([.5,0,0]) cube([10,3,30]);

 

Bloque de vaciados

Se ha visto interesante reforzar los 5 bornas  por medio de 5 cilindros interiores  que ayudan a  dar más consistencia  a las bornas en su operacion  normal ,las cuales estan   formados simplemente por cilindros  de poca altura:

//refuerzo conectores
translate([18,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([38,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([58,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([151-18,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([151-38,70,0]) cylinder(h=5,r=6);

Asimismo  se han añadido refuerzos en el interior para mejorar la estabilidad mecánica  formados por cubos   y que recorren toda la caja :

//Costillas de refuerzo  para la caja
translate([0,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([0,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([77,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([100,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([0,40,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,50,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,40,0]) cube([3,45,4]);
translate([100,50,0]) cube([3,35,4]);
translate([0,40,0]) cube([80,3,4]);
translate([77,0,0]) cube([3,50,4]);
translate([77,50,0]) cube([151-77,3,4]);
}

También es interesante destacar la abertura para el interruptor  de encendido  y el display led  formado por dos  simples cubos , así como tambien  los agujeros para los conectores formados por 5 cilindros:

//Abertura para el display
translate([32,12,0]) cube([45.3,25.7,10]);

//Abertura para el interruptor
translate([15,15,0]) cube([11.7,19.6,10]);

//Agujeros para los conectores
translate([18,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([38,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([58,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([151-18,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([151-38,70,0]) cylinder(h=9,r=5);

 

Por ultimo, para mejorar la refrigeración   se ha optado por poner rejillas de ventilación en el frontal formadas cada una por 2 cilindros huecos y un cubo

Como novedad   se realiza  de forma re-cursiva mediante el empleo de un bucle for

//Rejilla de ventilacion
for ( i = [85 : 8 : 145] )
{
translate([i,10,0]) cylinder(h=9,r=2);
translate([i,45,0]) cylinder(h=9,r=2);
translate([i-2,10,0]) cube([4,35,4]);
}

 

Finalmente, si lo unimos todo, tenemos el siguiente código para general la pieza entera:

 

// …………………………
// Panel para fuente ATX
// CRN
// 17/01/2018
// GNU GPL v3
// …………………………

 

module box(){
difference(){
union(){
minkowski(){
translate([0,0,0]) cube([151,85,29]);
cylinder(r=2);
}
//2 pies de apoyo
translate([10,86,0]) rotate([.5,0,0]) cube([10,3,30]);
translate([131,86,0]) rotate([.5,0,0]) cube([10,3,30]);
}
//vaciado de la caja
translate([0,0,2]) cube([151,85,28]);

//agujeros de refrigeracion
translate([40,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([60,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([75,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([90,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([110,80,12]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=9,r=5);

// 4 agujeros para sujetarlos a la caja ATX
translate([15.5,-2,25]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);
translate([135.5,-2,25]) rotate([-90,0,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);

translate([-2,80,25]) rotate([0,90,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);
translate([154,80,25]) rotate([0,-90,0]) cylinder(h=3,r1=3.5,r2=1.5);

}
}

 

 

 

 

difference(){
union(){
box();

//refuerzo conectores
translate([18,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([38,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([58,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([151-18,70,0]) cylinder(h=5,r=6);
translate([151-38,70,0]) cylinder(h=5,r=6);

//Costillas de refuerzo  para la caja
translate([0,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([0,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([77,0,0]) cube([3,3,20]);
translate([100,82,0]) cube([3,3,20]);
translate([0,40,0]) cube([3,3,20]);
translate([148,50,0]) cube([3,3,20]);
translate([47,40,0]) cube([3,45,4]);
translate([100,50,0]) cube([3,35,4]);
translate([0,40,0]) cube([80,3,4]);
translate([77,0,0]) cube([3,50,4]);
translate([77,50,0]) cube([151-77,3,4]);
}
//Abertura para el display
translate([32,12,0]) cube([45.3,25.7,10]);

 

//Aabertura para el interruptor
translate([15,15,0]) cube([11.7,19.6,10]);

 

//Agujeros para los conectores
translate([18,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([38,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([58,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([151-18,70,0]) cylinder(h=9,r=5);
translate([151-38,70,0]) cylinder(h=9,r=5);

//Rejilla de ventilacion
for ( i = [85 : 8 : 145] )
{
translate([i,10,0]) cylinder(h=9,r=2);
translate([i,45,0]) cylinder(h=9,r=2);
translate([i-2,10,0]) cube([4,35,4]);
}
}

Repositorio de piezas de repuesto para imprimir


MyMiniFactory es  una plataforma abierta en línea para archivos imprimibles de escritorio en 3D compartidos por diseñadores 3D profesionales que fue lanzado por Sylvain Preumont y Romain Kidd en junio de 2013  tieniendo su sede en el Reino Unido en Londres  y la verdad es que es  sin menospreciar a  otras macroplataformas como thingiverse.com , esta nueva  destaca  por la  sorprendente utilidad  de su repositorio pues es posible descargar e imprimir en 3D piezas de repuesto de cientos de electrodomésticos y dispositivos.

Por ejemplo es posible reemplazar sus piezas rotas con estas impresoras 3D probadas al 100%. Desde IKEA a Bosch, y Smeg a Dyson, se  pueden  elegir entre una amplia gama de piezas de repuesto imprimibles en 3D para cualquiera de sus electrodomésticos que necesiten un nuevo componente.

Entonces, ya sea que su tostadora necesite una nueva perilla, o que su cámara necesite una nueva tapa de lente, MyMiniFactory y la impresión 3D lo tienen cubierto.

 

 

minifactory.png
Diseñadores 3D con talento de todo el mundo crean objetos imprimibles en 3D en software de diseño 3D,cargan su trabajo en MyMiniFactory y, una vez que comprueban que los archivos son 100% imprimibles, se abren camino en línea para que los propietarios de impresoras 3D los descarguen de forma gratuita ( incluso si no posee una impresora 3D, puede comprar una en el propio sitio  por  solo $ 99)

`rinter

Actualmente ya tienen mas de 40,000 diseños imprimibles en 3D de alta calidad, todos 100% gratis para descargar e imprimir en casa. Su  dedicado equipo y la comunidad de fabricantes de todo el mundo garantizan que todos los diseños se impriman antes de que se conecten, lo que significa que se  supone nunca perderemos tiempo ni materiales tratando de imprimir archivos  que den lugar a malogradas impresiones .

Para incentivar a los diseñadores es posible ganar premios increíbles y obtener el reconocimiento de las grandes marcas en los concursos de diseño. Cada vez más, las empresas están reconociendo el poder de la impresión en 3D y están llegando a la comunidad de MyMiniFactory en busca de inspiración y soluciones, usan MyMiniFactory Design Challenges como una forma de destacarse y mostrarles lo que puede hacer.

Quizás  la diferencia con otras plataformas de archivos 3D sea que MyMiniFactory garantiza “imprimibilidad” usando la alentosa comunidad de fabricantes, pues se aseguran de que cada archivo se imprima correctamente en una impresora 3D de escritorio, asegurando que los  usuarios tengan acceso a archivos de alta calidad que permitirán impresiones perfectas  en 3d.

 

Seguro  que la próxima vez que se le rompe una carcasa,la tapa del mando o cualquier pieza se acordara de este repositorio para  conseguir una replica de su pieza pero impresa en 3d

 

Más información en  https://www.myminifactory.com/category/brands-spare-parts

Detector de movimiento inteligente


En este ejemplo    volveremos a  usar  un economico NodeMCU ,junto con un  sensor de movimiento PIR  y la plataforma de IoT  Carriots para  construir, usando el IDE de Arduino, un  detector de movimiento inteligente para comerciales y hogar.

El tema  gira en torno a la seguridad de un edificio o casa o una zona restringida detectando cualquier movimiento dentro de un rango específico con un sensor PIR . Gracias al  IoT, además de detectar objetos en movimientos podemos hacer  muchas más cosas como por ejemplo:

  • Encender un dispositivo mediante un relé (en el ejemplo es una luz durante unos 30 segundos).
  •  Al mismo tiempo enviar un correo electrónico al usuario, utilizando la IOT – plataforma Carriots sobre WIFI.
  • El relé se puede conectar a cualquier luz del dispositivo, alarma, cámara, sistema de seguridad…
  • Incluso el disparo puede ser SMS, llamar a las autoridades, llamando a otros servicios…

Node MCU es una plataforma para el desarrollo de proyectos IoT que integra el famoso chip ESP8266, el cual se ha extendido enormemente debido a su facilidad para desarrollar proyectos open source  a los que indudablemente se une su bajisimo precio comparado con otras opciones.
De este componente destaca  integra capacidades de comunicación via WiFi , conteniendo en su interior  microprocesador que puede ser programado fácilmente usando en conocido lenguaje de programación Lua o vía Arduino IDE.

¿Se pregunta cómo controlar  su económico ESP8266 de forma remota desde cualquier lugar del mundo?

En este post repasaremos precisamente el proceso, paso a paso, de cómo escribir código en el IDE de Arduino y programar su ESP8266 permitiendo  que el código  escrito para  el ESP8266 se comunique con la plataforma  de Iot   Carrriots,  la cual  nos va  permitir monitorear  y controlar el ESP8266.

Los pasos  a seguir   para conectar un ESP8266   a  Carriots   son los siguientes:

  •  Instalación del IDE de Arduino .Si aun no lo tiene instalado ,se puede hacer  desde aqui
  • Instalación  del paquete de la placa ESP8266 en Arduino IDE  siguiendo las instrucciones del sitio : https://github.com/esp8266/Arduino

esp

  • Instalación de los controladores USB

Es necesario instalar el controlador USB requerido en su ordenador  para que pueda programar el ESP8266.  Independientemente de la opción de firmware que elijamos, primero necesitamos comunicarnos con la placa de desarrollo ESP-12E utilizando la interfaz USB de la computadora.

El módulo USB a Serial UART incluido en la placa es Silicon Labs ‘CP2012, para lo cual generalmente necesitamos instalar los controladores de puerto COM virtual (VCP) fácilmente disponibles para su sistema operativo específico.Una vez instalado, debemos verificar que el CP2102 sea reconocido por su ordenador

Una vez que el controlador está instalado, podemos conectar el cable USB al puerto USB de la computadora y la placa. Después de hacerlo, deberíamos ver el mensaje: software del controlador del dispositivo instalado correctamente.

Además, podemos verificar manualmente que todo funcione correctamente siguiendo estos pasos:

Abra el Administrador de dispositivos (disponible a través del Panel de control → Sistema y seguridad → Administrador de dispositivos en la sección Sistema)
Debajo de la entrada Puertos (COM & LPT), debe haber un puerto abierto llamado USB-SERIAL CP2102 (COM) donde hay un número típicamente mayor o igual a 3.

Carriots es una Plataforma como Servicio (PaaS en sus siglas en inglés) diseñada para proyectos del Internet de las Cosas (IoT) y de Máquina a Máquina (M2M)

carriots

Carriots es una plataforma IoT creada en España  que  permite crear potentes productos y servicios IoT  haciendo posible conectar fácilmente “sus cosas” al Internet de las Cosas.

Se  pueden construya sus apps inteligentes con Carriots en pocos pasos.

  1. Conectar Dispositivos
  2. Recopilar Datos
  3. Gestionar Dispositivos y Datos
  4. Construir APPs

Principales ventajas

  • Listo para empezar a desarrollar.
  • Minimizar tiempo de desarrollo.
  • Gestión simplificada de múltiples proyectos: Arquitectura de 7 niveles
  • Amplia variedad de APIs y potente SDK: REST API y SDK
  • Escalabilidad inmediata
  • Inicio gratuito y pago por uso.
  • Alojamiento simplificado: Oferta PaaS para escalabilidad fiable.

Hardware

Ahora preparado el entorno , necesitamos el hw  que lo permita , el cual  como vamos a ver,  es muy simple reduciendose a la placa o NodeMCUuna placa de relé, el sensor PIR  y una fuente de 5V DC

Sensor PIR

El sensor PIR usado , es del tipo HC-SR501, de bajo coste   el cual es ampliamente utilizado en diversos equipos eléctricos de detección automática, productos para el control automático especialmente a batería.Tiene alta sensibilidad, alta fiabilidad, bajo consumo de energía, el modo de operación de bajo voltaje.

Especificaciones:

  •  Dimensiones: Cerca de 3,2 x 2,4 cm (L x W).
  •  Rango de tensión: 5V-20V DC.
  •  Corriente estática: < 50uA
  •  Voltaje de salida: 3,3 V (alto) / 0V (bajo)
  •  Modo del disparador: L (no se puede gatillo repetida), H gatillo repetida (Repetición predeterminado de disparo)
  •  El Tiempo de retardo: 0,3 seg 18 seg (ajustable)
  •  Temperatura De funcionamiento: -15 C a 70

 Placa de rele

Por  precio  es mucho mas asequible optar por una placa    de  2 reles    con salida de relé máxima: DC 30V / 10A, AC 250V / 10A. Es  importanet   que el interfaz de tarjeta de relé sea de 5v . En nuestro caso es de 2 canales y cada canal necesita 15-20mA actual controlador

Este tipo de placas es de fácil instalación por el microcontrolador como Arduino, 8051, AVR, PIC, DSP, BRAZO, MSP430, PLC, lógica TTL pues solo ha que conectar la alimentacion  y dos cables de datos en caso de necesitar los dos canales 

Resumiendo , estos son los componentes  necesarias:

  • Placa de desarrollo de NodeMcu Lua WIFI Internet de las cosas basado en ESP8266 – 1 (capacidad de MCU y WIFI)
  • Sensor PIR ( hemos hablado  en este blog )
  • 1 módulo de relé con opto aislamiento de  5V1
  • Fuente de alimentación conmutada  220V/5v ( nos sirve cuaqluier cargador de movil  con salida microusb)
  • Placa Protoboard

Diagrama del circuito:

El circuito   no incluye dificultad alguna ,pues se reduce a conectar el sensor PIR a +5V  y la salida binaria al pin D2, el módulo de rele a +5v   y al pin D2    y por  supuesto la alimentación del circuito que puede ser bien a baterías  o  bien por medio del  propio micro-usb   usado para programar el  NodeMcu

Resumiendo las conexiones con las siguientes:

  • NodeMCU (ESP8266 Dev Kit) D1—> INI del relé
  • NodeMCU (ESP8266 Dev Kit) D2—> Digital sensor PIR
  • NodeMCU (ESP8266 Dev Kit) VCC—> VCC (+) de la batería
  • NodeMCU (ESP8266 Dev Kit) GND—> GND (-) de la batería
  • Relé de VCC—> VCC (+) de la batería
  • Relé de tierra—> GND (-) de la batería
  • PIR Sensor VCC—> VCC (+) de la batería
  • PIR Sensor de tierra—> GND (-) de la batería

Software

Una vez el hardware  montado nos toca escribir el código  el código utilizando el IDE de Arduino para hacer que NodeMCU trabaje con un relé, sensor de movimiento PIR y utilizar IOT plataforma carriots sobre WIFI

El autor se  encontró con  algunos puntos problemas  en el diseño del programa  para ejecutar en la placa NodeMcu;

  • Compruebe que los pines de NodeMcu  están dando la entrada o salida correcta como se están asumiendo, por ejemplo, asegurándose  que usted no está tomando el pin 4 (GPIO) como un pin de entrada asi que por defecto que este pin debe leer…
  • Utilizar un método directo de get y post HTTP en lugar de utilizar una función de visualización por BLYNK o Thinger.io.
  • Observe  que el PIR da salida permanentemenet alta durante un par de envíos pero se necesita traer retraso para evitar el envío de múltiples correos electrónicos. Con algunos servicios como BLYNK este retraso causa un problema  asi que  es mejro a llamar a esa función una vez despues  de 6 o 7 seg.
  • Una vez satisfecha la condición de if loop, llamar a una función, en lugar de escribir todo con el bucle. Esto aporta claridad del código y ayuda en la resolución de problemas.
  • Se  puede  ajustar la sensibilidad del PIR para reducir el tiempo que permanece alta.

A continuación veamos el codigo completo del sw  que habrá que subir  a la placa desde el entorno  de Arduino:

#include “ESP8266WiFi.h”

const char * ssid = “NETGXXXXX”;   //red wifi a la que se conectara

const char * clave = “XXXXXXXXX”;  //clave red wifi para coenctarse

const char * servidor = “api.carriots.com”;

const String APIKEY = XXXXXXXXXX”; //Sustituir con su apikey de Carriots

 const  String DEVICE = “[email protected]”; //Reemplazar por el id_developer del dispositivo de  carriots

int ledpin = 4;

pirpin INT = 12;

int pirstate = LOW;

int val = 0;

void setup() {

Serial.Begin(115200);

Delay(10);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

pinMode(pirpin,INPUT);

Serial.println(“calibrando”);

for (int i = 0; i < 20; i ++) {

Serial.Print(“.”);

Delay(1000);

}

//iniciar wifi

Serial.println();

Serial.println();

Serial.Print (“conectarse”);

Serial.println(SSID);

WiFi.begin (ssid, clave);

while  (WiFi.status()! = WL_CONNECTED) {

Delay(500);

Serial.Print(“.”);

}

Serial.println(“”);

Serial.println (“Wi-Fi conectado”);

Serial.println (“dirección IP:”);

Serial.println(WiFi.localIP());

}

//función para hablar con la plataforma Carriot

void sendStream()

{

String txt = “”; //Texto para enviar

if (pirstate == HIGH)

{/ / alarma

txt = “Detecta movimiento;”

} else {/ / alarma en

txt = “Algo mal”;

}

 

Serial.println(txt);

Serial.println(Val); / / para fines de depuración

Client WiFiClient;

const int httpPort = 80;

if  (client.connect (servidor, 80)) {/ / si hay una conexión exitosa

Serial.println(F(“Conectedo”));

//Construir el campo de datos

String json = “{\”protocol\”:\”v2\”,\”device\”:\””+DEVICE+”\”,\”at\”:\”now\”,\”data\”:{\”light\”:\””+txt+”\ “}}”;

//Realizar una solicitud HTTP

Client.println (“POST /streams HTTP/1.1”);

Client.println (“Host: api.carriots.com”);

Client.println (“Accept: aplicación/json”);

Client.println (“User-Agent: Arduino-Carriots”);

Client.println (“Content-Type: aplicación/json”);

Client.Print (“carriots.apikey:”);

Client.println(APIKEY);

Client.Print (“Content-Length:”);

int thisLength = json.length();

Client.println(thisLength);

Client.println (“conexión: cerrar”);

Client.println();

Client.println(JSON);

}

Else {}

//Si no tiene una conexión con el servidor:

Serial.println (F (“Conexión fallida”));

}

}

 

void loop() {}

Val = digitalRead(pirpin);

Serial.println(Val);

if(Val == HIGH) {}

digitalWrite(ledpin,HIGH);

if  (pirstate == LOW) {

Serial.println (“movimiento detectado”);

pirstate = HIGH;

Serial.println (F (“secuencia de enviar”));

sendStream();

Delay(30000);

}

/ * {while(client.available())}

String linea = client.readStringUntil(‘\r’);

Serial.Print(line);

Delay(30000);

} */

}

Else {}

digitalWrite(ledpin,LOW);

if(pirstate == HIGH) {}

Serial.println (“movimiento detectado correo enviado”);

pirstate = LOW;

}

}

}

Programación de disparadores de Carriots enviar Email:

Una vez   que  tenga desplegado el  sw en su  placa NodeMcu  ,la capacidad de activar un correo debe ser  programado o configurado en la plataforma de Internet para este producto que está utilizando (la plataforma Carriots IOT) . Si no sabe como hacerlo en el siguiente video podemso  ver  como  familiarizarse con las funciones y cómo utilizarlas:

 

Obviamente esto podría programarse para llamada, o un texto o una alarma a la policía o quien sea. !Como podemos adivinar   las posibilidades  son infinitas!.

Fuente 

Sencillo contador de energía para hogar


Desde que cambió la normativa que regulaba el uso de limitador  de la potencia contratada , gracias a los contadores inteligentes  con tele-gestión que van instalados aparte ( normalmente centralizados en una parte de edificio aparte)y que integran ademas  la habilidad de limitar ( o mejor dicho interrumpir) el suministro la potencia desde estos en función de la potencia contratada , en muchos casos  y  en muchas viviendas ha quedado libre el hueco  donde residía el antiguo  ICP magnetotérmico  que hacia de limitador  y que  instalaba la compañía suministradora

Este hueco  en la caja ICT  que ha quedado vacante normalmente ubicado a  la derecha de la caja de distribución de corriente alterna , es ideal  para instalar  un sencillo panel  muy económico que nos va ayudar muchísimo a concienciarnos de nuestro consumo energético en tiempo real   y por supuesto realizar las acciones correctores

El panel digital ,como se observa en la imagen superior ya montado,   encaja en la parte del hueco dejado por el antiguo magnetotérmico , aunque según el tipo de caja habrá que rebajar algo mas el hueco  con una lima para que encaje perfectamente en el hueco ,   y como se puede  apreciar ,es bastante llamativo visualmente gracias  a su luz de fondo azulada  mostrando en tiempo real   las siguientes medidas:

  • Tensión en voltios de la red de suministro ca
  • Intensidad en amperios del
  • Potencia instantánea consumida en Watios
  • Acumulado de  energía consumida wn Kw/h

 

 

 

El instrumento calcula la potencia activa usando la formula  P = U * I * (Cos ) donde  (Cos ) indica  el factor de potencia .

El factor de potencia o coseno de “fi” (Cos ) representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito eléctrico de corriente alterna. 

En los circuitos inductivos, como ocurre con los motores, transformadores y la mayoría de los dispositivos o aparatos que trabajan con algún tipo de bobinado, el valor del factor de potencia se muestra siempre con una fracción decimal menor que la unidad ,lo cual realmente indica  el retraso o desfase que produce la carga inductiva en la sinusoide correspondiente a la intensidad de la corriente con respecto a la sinusoide de la tensión o voltaje.

Por ejemplo un  motor de corriente alterna con un  factor  de  potencia  o  Cos  = 0,95 ,  por  ejemplo,  será  mucho  más  eficiente  que  otro  que  posea  un  Cos  = 0,85 .

Instalación 

Como panel hemos elegido el modelo  Elegiac AC        de bajo coste (18,99€ )  que  tiene un tamaño muy compacto (90x50x25mm), alimentándose directamente a la red 110V-220V ( frecuencia de trabajo: 45-65Hz) ,y  que  soporta  hasta 100A / 22000W con una precisión de  1.0.

Ademas de  presentar parámetros eléctricos función de medición (tensión, corriente, potencia activa, potencia) cuenta con una función de alarma de sobrecarga cuyo  umbral de alarma se puede preseleccionar.

Una ventaja de este panel es que no necesita  fuente  de alimentación externa al llevarla integrada  en esta , lo  que significa en la practica  que únicamente habrá que alimentarla con 220 V c.a. .

La instalación es muy sencilla :

  • Cortamos la alimentación general ( normalmente desde el mangenetotermico de entrada de la red)
  • Insertaremos el panel digital  bien en la caja ICT en los huecos libres del limitador o bien con un belcro en cualquier punto que nos resulte atractivo visualmente
  • Alimentamos el panel  directamente  con 220oV , eso si , !con mucho cuidado de no equivocarnos donde  se conectan los hilos del  toroide!  (en la foto de bajo los bornes serian los dos inferiores)
  • Se hacer pasar uno de los cables de alimentación  general  ( o circuito  a medir  ,preferiblemente la fase ) por el interior del toroide
  • Se conectan  los dos hilos del toroide a los bornes correspondientes del panel(en la foto de bajo los bornes serian los dos superiores)
  • Restituimos el suministro de ca
  • Ajustaremos los parametros de luz

Conviene recordar que por seguridad cuando trabaje en cuadros de baja tensión siempre trabaje cortando la alimentación general y asegúrese después con un polimetro o un buscapolos que efectivamente no hay tensión

Obviamente si no se tiene experiencia en cableados de baja tensión o no esta seguro de la instalación , le  recomendamos encarecidamente  que este tipo de trabajos lo realice un instalador  o un electricista pues  manejar por error tensiones de ca puede ser peligroso  .

 

 

Ajustes
1. Luz de fondo

El control de luz de fondo se puede ajustarse presionando brevemente el botón para encender o apagar la luz de fondo,de modo que quedara almacenado  el estado de retroiluminación de almacenamiento automático.

2. Reseteo de las lecturas

  • Paso 1: Pulse el botón de encendido durante 5 segundos hasta que la pantalla digital parpadee, luego suelte el botón;
  • Paso 2: Si vuelve a pulsar el botón, los datos de consumo se borran y se borran para dejar de parpadear;
  • Paso 3: Si vuelve a pulsar el botón durante 5 segundos hasta que no parpadee, los datos de carga no se borran y la salida se borra.
  1. Ajustes del valor de la alarma
  • Paso 1: Pulse el botón, cuando la pantalla LCD muestre “SET CLr” después del botón de liberación, ajuste el valor en el informe de estado de energía;
  • Paso 2: El área de potencia muestra el valor actual de la alarma de alimentación y el dígito más bajo comienza a parpadear, entonces puede presionar el botón del +1 digital, cuando no haya operación de tecla más de tres segundos, cambia automáticamente por ajuste digital corto como encima;
  • Paso 3: Después de la configuración, presione el botón más de cinco segundos para guardar y salir automáticamente, el alcance del umbral de potencia activa establecido para el 0.0 ~ 22.0kW.

 

 

 

 

 

 

Soldador de puntos sin transformador


La soldadura  por  puntos  lleva con nosotros unos 40 años, pero a pesar de su antigüedad   sigue  gozando de buena reputación en los nuevos tiempos usándose de forma intensiva  también en aplicaciones de electrónica  donde la soldadura convencional con estaño no es efectiva, como   por ejemplo  a la hora  de conectar baterías entre si con laminas de níquel,  entre  sus miles de aplicaciones más. En esencia la tecnología de la soldadura por  puntos  no es nada compleja , pues  la  configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a  lo largo de los años,  consistiendo básicamente en  una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad   conectada a un cabezal para soldar.

Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos es uno de los pocos equipos donde la construcción casera  de este  es mucho  más barata que comprarlo montado,  incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos  portales chinos, ya que incluso comprándolos  allí , su precios van entre los 200€ en adelante. Si no  estamos dispuestos  a desembolsar esa cantidad otra opción es fabricar un soldador de puntos  nosotros mismos  pues  en la red  se pueden ver  una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos basados en viejos transformadores de microondas , a los que  se les elimina el secundario de AT  por medios mecánicos y simplemente se rodea en el interior del entre-hierro  en ese espacio que ha quedado vació de  dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8 mm).

NO recomendamos construir  un soldador de puntos   basándose en un transformador   de microondas, no sólo por el voluminoso espacio  que ocupa ( y el ruido que genera) , sino, sobre todo,  por  el  peligro que conlleva extraer dicho transformador , pues esta muy cerca el condensador de alto voltaje, cuya  carga puede estar presente mucho tiempo después de que el horno de microondas esté desenchufado (y es extremadamente peligrosa una descarga de este tipo ). No confíe en la resistencia de purga interna del condensador , pues puede fallar y es muy  peligroso ( si lo va a hacer, al menos conecte dos cables de prueba de clip de cocodrilo  a la tierra del chasis de metal de microondas, asegurándose  de que los cables no estén rotos,sujete una resistencia de 10K … 1M al otro lado de un cable de prueba y descargue los dos terminales del condensador uno por uno a través de una  resistencia de   1MΩ utilizando alicates aislados ).

En los últimos años, los supercondensadores han surgido como una alternativa o complemento importante para otros dispositivos de producción o almacenamiento de energía eléctrica como las pilas de combustible o las baterías . La principal virtud del primero frente a los dos últimos es la mayor potencia que es capaz de inyectar, aunque poseen una menor densidad de energía. Otras características de los supercondensadores son la rapidez de carga y descarga, pueden proporcionar corrientes de carga altas, cosa que daña a las baterías, el número de ciclos de vida de los mismos, del orden de millones de veces, no necesitan mantenimiento, trabajan en condiciones de temperatura muy adversas y por último, no presentan en su composición elementos tóxicos, muy común en baterías.
La principal desventaja de los supercondensadores es la limitada capacidad de almacenar energía, y a día de hoy, su mayor precio. En realidad debido a sus diferentes prestaciones, condensadores y baterías no son sistemas que rivalizan entre sí, si no más bien se pueden considerar en muchas aplicaciones como sistemas complementarios donde la batería aporta la energía mientras el supercondensador aporta los picos de potencia

Si Q es la cantidad de carga almacenada cuando el voltaje entero de la batería aparece en los terminales del condensador, entonces la energía almacenada se obtiene de la integral:

Esta expresión de la energía se puede poner en tres formas equivalentes por solo permutaciones de la definición de capacidad C=Q/V.


Los materiales  usados  como electrodos para supercondensadores son principalmente de tres tipos: óxidos de metales de transición, polímeros conductores y materiales de carbono activados.

Se puede decir que, actualmente, sólo los supercondensadores basados en carbono, o también llamados condensadores de doble capa (double-layer capacitors), han conseguido llegar a la etapa de comercialización.

SOLDADOR ELECTRÓNICO  DE PUNTOS

Es la forma mas habitual de  y fácil de construir un soldador de puntos   a un precio bastante asequible.

Estas configuraciones funcionan  durante  mucho tiempo y normalmente  estas configuraciones  son  mucho mas optimas y eficientes  que los soldadores basados en transformadores de microondas modificados.

La alta temperatura destruye las baterías de litio, por lo que la soldadura  tradicional térmica no es una opción, así que esta configuración  es perfecta  , (es por eso  que hay personas que la llaman “soldadura fria” )

El circuito propuesto es el siguiente:

soldador de puntos

Como vemos en el siguiente circuito,  el principio es bastante sencillo usando 10  transistores Mosfet del tipo IRF1404 (Vdss=40V, Rds(on)=0.004ohm, Id=162A⑥) en configuración  paralelo para  controlar la descarga de un supercondensador de 120 Faradio de 15V compuesto por la asociación serie de 5 condensadores de 120F /2.7v  , el cual  almacena la energía  suficiente para producir la chispa que permita realizar   la soldadura por puntos.

Las resistencias de 1k  y 10K únicamente sirven para asegurar que pase a conducción los transistores,  motivo  por el cual se usa un pulsador para que conduzca  únicamente durante un breve espacio de tiempo  en el que se mantenga apretando el pulsador

Aunque el IRF1404 soporta hasta 200W de disipación , el motivo por el que se usan 10 transistores en paralelo  es para  evitar usar un voluminoso radiador pues en esta configuración  la disipación por elemento se divide por 10 ,lo cual hacen innecesario cualquier disipador térmico.

Alternativamente  a  los supercondensadores se pueden emplear dos viejas baterías de gel de 12V  /7Ah , aunque el conjunto ya no sera tan liviano ,pero incluso será mas efectivo dado que no es necesario cargar  los condensadores tras cada soldadura  pues las baterías almacenan  suficiente energía para bastantes soldaduras  ( en el montaje de condensadores tras varias descargas si que los es)

El circuito montado, lo podemos ver en la imagen siguiente,donde se observa una peculiaridad importante: dada la gran intensidad que va a pasar por el circuito ,los bornes  de las dos conexiones de los mosfet , deben ser metálicos de buena sección para evitar que esto se quemen por el paso de la corriente:

Asimismo los cables de salida del circuito deben ser de una sección adecuada , y deberían terminar en una punta de cobre macizo para facilitar la soldadura

En la imagen se puede ver como se puede soldar dos pequeñas laminas de níquel

Por ultimo en la siguiente imagen podemos ver una versión   del conjunto ya montado apreciándose claramente el pulsador de pie, y en este caso el uso de las dos baterías  que sustituyen a  los supercondensadores dado su mayor autonomía  y rendimiento:

Componentes

10 X  MOSFET  IRF1404

Resistencia  de  10k 1/4w

Resistencia  de 1k

6  x  Condensador  de 120F , 2.7V   (para el caso de montaje con condensadores) o  2 baterías de 12V  7AH

Pulsador normalmente abierto

Interruptor general

Voltímetro panel (para el caso de montaje con condensadores)

Fuente 15V (para el caso de montaje con condensadores)

2 x puntas de cobre

Construcción de un panel solar


Aunque realmente el precio de los paneles solares ya montados  ha bajado una barbaridad, lo cierto es que no siempre son fáciles de conseguir bien porque no existen para la  tensión  o potencia  que se precisa , o simplemente porque tienen aún un alto coste , de modo   que  es muy interesante  conocer como  podríamos construir nuestro propio panel solar  personalizado  dado que se  precisan  materiales relativamente sencillos de adquirir  en cualquier tienda de bricolaje  exceptuando  claro  las placas fotovoltaicas (las cuales por cierto actualmente ya  tienen un precio irrisorio).

En el proyecto que vamos   a ver  (publicado en instructables.com)   necesitaremos los siguientes componentes:

  • 28 células solares (0,5V 3.1w).
  • 2 láminas de cristal.
  • Diodo rectificador de 6 amperios.
  • Marco de aluminio de 30 x 30 x 3.
  • Cable plano de 5 milímetros.
  • Cinta de 2 milímetros.
  • Silicona.
  • Crucetas para azulejos.
  • Caja de conexión.
  • Soldador.
  • Bloque terminal.
  • Tubo termoretráctil.

 

El precio aproximado  de todo el conjunto  para la construcción de la placa   sorprende:  poco más de 211 dólares. Con esto, un sistema con dos paneles, inversor y medidor saldría por alrededor de 440 dólares  .

 

factura.PNG

 

Antes de describir   el  proceso de montaje, es importante destacar  el tipo de conexión  de las células que puede ser  en combinación serie (respete escrupulosamente la polaridad de cada célula)  consiguiendo una tensión final suma de todas las células , combinación en paralelo ( uniendo todos los positivos entre si  e igualmente con los negativos ) para obtener mas potencia   o un combinación de ambas para conseguir tensiones y/o  potencias finales  mayores,

 

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Como nota aclaratoria normalmente las células de siliciona policristalina  suelen ser casi siempre de  una tensión promedia  0.5V max ,  con una eficiencia en torno al  18%  , de corrientes 0,68Amp max  y por tanto  de una potencia promedia de 0,5×6,68= 0.34W.

 

celula.png

 

 

En el caso de este ejemplo, se ha optado por un módulo de cuatro columnas  con siete células en cada una de ellas. Mas concrétamente, para cada  panel  se  usan 7 filas x 4 columnas , es decir  28 células   en total  serie,  por lo que cada panel  tendrá una tensión de 28* 0.5= 14 Voltios .  En caso de usar varios paneles    lo normal es conectarlos en paralelo   sumándose así las potencias de cada placa .

Obviamente , se  puede adaptar la forma en función de las características del lugar en el que lo vaya a colocar.

Para empezar una vez decidida la combinación ( en este caso serie)    se comenzaría por soldar las células  uniendo el positivos de una placa   con el  negativos de la siguiente placa y así sucesivamente  hasta llegar  a la ultima célula .

Acto seguido, se añade  un poco de silicona en la parte trasera de las células y se debe adherir a una de las láminas de cristal ( se puede añadir pegamento para es reforzar la adherencia).

Una vez se seque bien, se puede colocar el panel por la otra cara e instalar una cruceta para azulejos entre cada una de las células para dotar de mayor rigidez al sistema. Acto seguido, aplicar silicona alrededor del borde del cristal y pegar la otra lámina, de manera que las células queden entre ambas.
Una vez finalizada la fase de construcción se debe esperar a que el panel se seque durante al menos un día. Si ha quedado algún hueco entre ambos cristales, se debe  aprovechar para cerrarlo con más sellador, aunque entonces necesitará prolongar el proceso de secado, que puede alcanzar hasta los tres días.

Finalmente, lo ideal es  proteger los cristales del panel,colocando alrededor un marco de aluminio que fortalecerá aún más la estructura.

 

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Para que todo marche, necesitarás que el sistema esté conectado. Así, en este paso tendrá que instalar una caja de conexiones en el panel, preferiblemente en su parte trasera. En ella debe estar el positivo y el negativo del módulo, de manera que pueda conectarse con el inversor   o el  regulador de carga en función de la instalación que haya decidido realizar .

Es muy interesare  destacar que para evitar la corriente de retorno cuando esté en producción, se deberia incluir un diodo entre el positivo del panel y la utilización que, precisamente, ayudará en ese objetivo.

 

Ademas de los elementos mencionados ,para tener el sistema completo,  lo ideal seria añadir a la lista un  inversor    que se adapte a la tensión  y potencia de la energía que espera captar( en el el proyecto original bastó con un sistema de 100 W de capacidad para convertir buena parte de la energía captada por los tres paneles diseñados),  asi como   un regulador de carga    y una bateria de gel o del tipo AGM  de ciclo profundo ambas , en caso de que desee almacenar la energia para su uso por la noche

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Si ha seguido todos estos pasos, ya solo quedará poner sus paneles a trabajar en la mejor ubicación de la que disponga y empezar a captar y a convertir energía.

Es interesante revisar  el comportamiento habitualmente de modo que si mide que la tensión máxima de salida de los paneles se ha alcanzado, es que todo marcha y que su sistema casero funciona al nivel de los comerciales.

Quedará por despejar el interrogante de la vida útil del panel, que se irá aclarando con el tiempo. Hasta entonces, el ahorro que ha supuesto la fabricación frente a la compra le ayudará a que recupere la inversión mucho más rápido.