Construya su propia fuente de alimentación profesional


Cuando se comienza a realizar proyectos de electrónica o robótica, en seguido nos damos  cuenta de inmediato que hay ciertas herramientas que no pueden faltar en nuestra  mesa de trabajo o en tu taller siendo la clasica herramienta universal junto con el polímetro una fuente de alimentación lo mas versatil posible. 

No hace mucho tiempo , todo el mundo que necesitaba un fuente «profesional» se lanzaba a auto-fabricarselas, dado que desafortunadamente no es un equipo que este al alcance de mucha gente pues tenian un coste prohibitivo

Afortunadamente los tiempos cambian y hoy es posible construirse una fuente  digital programable avanzada  en  unos sencillos pasos sin gastarse una fortuna y con la certeza de siempre funcionara, hecho que no siempre ocurre con las fuentes auto-construidas.

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Electrónica necesaria

En efecto  gracias  a la impresión 3D  y  a un modulo integrado es posible construir una potente fuente de alimentación digital programable con  muy  poocos componenentes , teniendo ademas la certeza de que el resultado nos va a funcionar

Los componentes necesarios para el montaje son los siguientes:

  • El modulo  kkmon
  • Fuente auxiliar recicladas AC/DC de 20-40V  /2 amp( puede servir por ejemplo la de un antiguo portatil)
  • 2 Bornas
  • 1 led
  • 1 resistencia limitadora para el led
  • 1 Interruptor  de panel  de 1amp/220V
  • 1 Caja de plástico impresa  : https://www.thingiverse.com/thing:2815504

Como vemos tan solo necesitamos conectar la salida de   nuestra fuente auxiliar  AC/DC     a la entrada del modulo  kkmon  ,y su salida a unas bornas (rojo para el positivo  y negro para la masa)

El circuito ademas se completa con un interruptor que se intercala en los cables de Ac  y un led verde que con su correspondiente resistencia imitadora , el cual conectaremos a la salida de la fuente auxiliar.

El esquema del montaje propuesto   es el siguiente;

fuentenueva.png

El módulo kkmon  ,  tiene  un rango de voltaje de salida ajustable de 0V-32V / 50.00V (opcional), rango de corriente de salida ajustable de 0-3.000A / 5.000A (opcional).

Incluye  función de auto apagado cuando se supera un umbral preestablecido y que puede almacenarse hasta en 10 grupos de valores de preset  y dos grupos valores rápidos.

Asimismo en la interfaz de los datos de ajuste, usted puede ajustar el valores  como  sobretensión, sobre-corriente, etc

modulo

Obviamente no nos podíamos olvidar  de la pantalla LCD  a color (cuyo  brillo es ajustable ),la cual  tiene la función de voltímetro , amperímetro y watimetro en este modelo  sobre el que ademas se pueden ver los valore de  preset de Voltaje, Corriente, Voltaje de salida, corriente de salida preestablecido,  potencia de salida , voltaje de entrada, etc.

Este módulo incluye ademas un ventilador de gran potencia de salida inteligente , que cuenta con  rodamiento de bolas  que se inicia automáticamente cuando la corriente de salida es más de 0,5 Amp,  con el fin  disipar el calor generado.Este modulo por cierto es enchufable  pudiendo desconectarse por si no se necesitase o simplemente  para  extraerlo   

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Como comentábamos al  principio de este post ,esta fuente necesita una tensión continua cuyo  valor de entrada puede estar comprendida entre   6  y  50 V , lo que significa que   50 V es el límite Voltaje  que no debe superare( de lo contrario, podría  quemarse) .Ademas esta  fuente como regla general deberá alimentarse  con una tensión  continua que debe ser al menos 1V mas  de  la salida máxima  deseada. Si no se cuenta con una fuente  discreta (en el imagen se uso una sencilla fuente con transformador toroidal  y puente de diodos ya que nos se requiere filtrado ) , se puede usar una viejo cargador desde ordenador portatil  , impresora , etc teniendo en cuenta eso si la polaridad

Este módulo tiene salida de protección contra cortocircuitos y protección de conexión inversa, aunque usted debe ser en estricta conformidad con conexión

La exhibición del LCD y la función del metro de la tensión / del voltaje, usted pueden ver la tensión / la corriente del preajuste, voltaje de entrada, voltaje / corriente de salida, potencia de salida, etc.

  • En el área de visualización del estado de salida, es conveniente que usted sepa si la salida funciona, estado de salida de tensión / corriente constante, grupo de datos actual extraído, etc. Con las funciones avanzadas, alta exactitud, uso ancho, el artículo es realmente práctico para el uso.

Este modulo es configurable   gracias a su cuatro pulsadores y un botón giratorio  de control cuyas funciones son las siguientes:

  • Boton central : Ajuste de datos valor/extracto de la especificada Grupo de datos/store valor en el grupo de datos.u-set: Preajuste Voltaje de Salida
    i-set predefinidos: corriente de salida
    s-ovp: presente sobre-voltaje
    s-ocp: sobre-corriente actual
    s-opp: presente over-power
    B-LED: presente brillo de la pantalla
    m-pre: datos de regalo
  • M1; extracto de acceso directo:M1 los datos almacenados/página hasta a elegir/combinaciones de store.
  • M2; extracto de acceso directo: M2 datos almacenados/página abajo para elegir/combinaciones de tienda
  • On/Off: salida de abrir o cerrar.

Parámetros técnicos:

  • Rango de Voltaje de Entrada: 6 – 55 V
  • Voltaje de Salida gama: 0 – 50 V
  • Corriente de Salida: 0 – 2 A
  • Rango de Potencia de salida: 0 – 100 W
  • Dimensión: 79 mm * 43 mm * 48 mm (L * W * H)
  • Tamaño abierto: 71 mm * 39 mm
  • Voltaje de Salida precisión: ± (0.5% + 1 dígitos)
  • Corriente de Salida precisión: ± (0.5% + 2 dígitos)

Nota: en realidad    ya hay muchas variaciones comerciales  de estos modulos ,  los cuales  basicamente disponen de la misma logica   de control   y pantalla , pero con  diferencias potencias de salida:

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Construcción

Los pasos a seguir para montar la fuente son en realidad muy pocos. Como orientación resumimos los mas importantes a continuación:

  1. Imprimiremos en nuestra impresora 3D  tanto la caja  con el panel trasero   como  el frontal .  Los ficheros ,stl estan dsiponibles  en el respositorio de thinginverse en la url  : https://www.thingiverse.com/thing:2815504
  2. Fijaremos  en primer lugar la fuente auxiliar a la caja  usando por ejemplo una pistola de cola térmica                                         IMG_20130301_010219[1].jpg
  3. Conectamos la salida de la fuente auxiliar al modulo  kkmon    respetando escrupulosamente la polaridad.
  4. También igualmente conectaremos dos cables (rojo y negro ) para la salida .                          IMG_20130301_010205[1].jpg
  5. Los dos cables de salida los conectaremos a dos sendas bornas  Rojo y Negro que fijaremos al panel posterior
  6. Colocaremos  el interruptor , el led y el el modulo kkmon en el frontal impreso en 3d
  7. Soldaremos dos cables al interruptor de encendido lo cuales irán; directamente a un polo del enchufe y el otro a la entrada de AC de la Fuente auxiliar
  8. Ya podemos fijar todos los elementos (led, el modulo  kkmon , el interruptor  y los bornes )    sobre el panel  en el frontal impreso de este                                  IMG_20180305_225831[1]
  9. Solo nos queda aplicar cola térmica a los elementos que puedan moverse ( l modulo Drok  NC , las bornas , el led  y el cable de red)    y colocando la tapa  habremos terminado nuestro montaje:IMG_20180305_225926[1].jpg

 

NOTA :En este post hemos usado el  modulo  kkmon  ,pero  existen otros módulos muy semejantes al Drok  pero con tensiones o intensidades diferentes.

 

 
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Raspberry Pi como alternativa al ChromeCast


Chromecast es un adaptador de medios de comunicación streaming de Google que permite a los usuarios reproducir contenidos online como videos y música en un televisor digital.
El adaptador es un dongle   de pequeño  tamaño qeu cuesta unos 40€   y que se conecta al puerto HDMI de la TV y por otro lado con un cable de  alimentación se conecta a un puerto USB del TV  solamente con fines de alimentación  proporcionando los 5V DC  para mantenerlo activo

Gracias a una aplicación móvil  Chromecast puede transmitir contenido desde un creciente número de fuentes incluyendo Netflix, Hulu Plus, YouTube, Google Play música y películas y el navegador Chrome. Esencialmente se   puede utilizar un smartphone, tablet tanto Android como Appple ( iPhone  o Ipad) , o incluso también  un ordenador portátil o  de escritorio como un control remoto de TV donde como peculiaridad , una vez que la transmisión comienza, no es necesario mantener la aplicación abierta, y el dispositivo puede utilizarse para otros fines.
Incluso  se puede convertir  una  TV en un marco de fotos o personalizada on Google Fotos, Facebook, titulares de noticias y mucho más.

Rasbebrry Pi puede usarse como alternativa  al Chromecast aunque con algunas limitaciones pues no es  un clon directo de Chromecast, pero  gracias a esta solución  que vamos a ver   será posible transmitir vídeos de Youtube así como audio local y archivos de vídeo directamente desde su smartphone utilizando  simplemente una aplicación de Android.

El  hardware necesario que lo permite es el siguiente :

  • Raspberry Pi 3 (unos 33€ en  Amazon)-  Todos los modelos funcionarán, pero entonces será necesario un dongle USB Wifi ai).
  • Carcasa para  Raspeberry Pi o en su defecto una caja de plastico reciclada (tipo «tupper pequeño»).
  • Disipadores de calor
  • Tarjeta micro SD para el almacenamiento(normalmente con 8GB es suficiente).
  • Micro cargador Usb y Cable
  • Cable HDMI
  • Ratón y teclado

Para empezar a usar la RP 3,  tenemos que conectar a una pantalla a través de un cable HDMI. También tenemos que conectar un ratón y un teclado USB  a respectivos conectores USB ( normalmente un combo inalámbrico sólo usara un puerto USB)

Asimismo debemos conectar el cable de alimentación de 5V al menos 1Amp   por el conector   micro usb

Por ultimo, esta el  tema de  la tarjeta SD donde necesitamos copiar un sistema operativo pues sin esta,  la RP3 no hará absolutamente nada ( ni siquiera habrá señal de vídeo). Para ello necesitamos una tarjeta SD de al menos 8 GB (preferiblemente 16 GB ) e  instalar un sistema operativo

En  la página web principal de la  fundación Raspberry Pi iremos a descargas, y aquí podemos descargar diferentes sistemas operativos, por ejemplo, Ubuntu mate o incluso windows 10.

También hay una herramienta llamada Noobs  que le permite instalar diferentes sistemas operativos de una manera muy fácil.

raspb.PNG

Existe una versión especial de ventanas especifico  para  la Raspberry  Pi  , y que es el más usado en esta placa llamado  Raspbian  y por tanto que es el mas  aconsejable . Nos iremos pues al sitio  oficial Raspbian   (en esta versión  están utilizando el mismo espacio de usuario de 32 bits Raspbian usada en otros dispositivos Raspberry Pi, pero en los próximos meses van a trabajar  el movimiento al modo de 64 bits.)

En la url de descarga, como se  aprecia en la imagen de abajo ,   se mantienen tanto la imagen de la versión previa mínima (Jessie Lite ) o la nueva de Jessie con escritorio:

jessie.PNG

Lógicamente o interesante es descargar la primera  en lugar de la versión mínima, que ademas no incluye ninguna novedad.

Una vez decidida,  lo primero  es descargar la imagen correspondiente  en su ordenador

Para crear la imagen en la sd existen dos métodos  principalmente  , veamos el procedimiento tradicional:

  • Inserte la tarjeta SD en el lector de tarjetas SD  de su ordenador comprobando cual es la letra de unidad asignada. Se puede ver fácilmente la letra de la unidad, tal como G :, mirando en la columna izquierda del Explorador de Windows.
  • Puede utilizar la ranura para tarjetas SD, si usted tiene uno, o un adaptador SD barato en un puerto USB.
  • Descargar la utilidad Win32DiskImager desde la página del proyecto en SourceForge como un archivo zip; puede ejecutar esto desde una unidad USB.
  • Extraer el ejecutable desde el archivo zip y ejecutar la utilidad Win32DiskImager; puede que tenga que ejecutar esto como administrador. Haga clic derecho en el archivo y seleccione Ejecutar como administrador.
  • Seleccione el archivo de imagen que ha extraído anteriormente de Raspbian.
  • Seleccione la letra de la unidad de la tarjeta SD en la caja del dispositivo. Tenga cuidado de seleccionar la unidad correcta; si usted consigue el incorrecto puede destruir los datos en el disco duro de su ordenador! Si está utilizando una ranura para tarjetas SD en su ordenador y no puede ver la unidad en la ventana Win32DiskImager, intente utilizar un adaptador SD externa.
  • Haga clic en Escribir y esperar a que la escritura se complete.
  • Salir del administrador de archivos  y expulsar la tarjeta SD.

Existe un procedimiento alternativo que permite usar diferentes funcionalidades en diferentes sistemas operativos en una única herramienta

  • Ir a etcher.io donde podemos descargar el software para cada sistema operativo
    pudiéndose e elegir aquí el sistema operativo que desea para Mac, linux o Windows
  • Una vez descargado el sw  instale en su equipo y  ejecute
  • Ahora seleccione la imagen de Raspbian que descargo anteriormente del sitio  oficial Raspbian
  • Seleccione la unidad de tarjeta sd donde desee crear la imagen
  • Luego haga clic en flash, y la imagen será transferido a su tarjeta SD

etcher.PNG

Una vez creada la imagen de Raspbian en la SD ,ya puede insertar la SD en su Raspberry Pi 3 en el adaptador de micro-sd , conectar un monitor por el hdmi , conectar un teclado y ratón en los  conectores USB, conectar la  con un cable ethernet  al router  conectividad a Internet y finalmente conectar la alimentación  para comprobar que la Raspberry arranca con la nueva imagen

Cuando la Raspberry  Pi 3 comienza a recibir energía el LED rojo marcado PWR se encenderá y el LED verde marcado OK o ACK en las versiones posteriores parpadeará en un patrón irregular para mostrar siempre que el Pi, seguidamente leera desde la tarjeta SD( tenga en cuenta que el BIOS para el RP3 esta almacenados en la tarjeta SD.  Si todo va bien, y carga con éxito , Raspbian comienza mostrando un texto de pantalla larga que le dice exactamente lo que está haciendo el so para empezar a trabajar.

La primera vez toma más tiempo para comenzar,pero después de un rato , la interfaz gráfica carga el escritorio pidiendo las credenciales por defecto (el nombre de usuario es “pi” y lla contraseña es Raspberry para iniciar sesión )

Si el arranque no tiene éxito,  no mostrará nada en la pantalla, por lo que si tiene problemas repita los pasos anteriores o pruebe con otra micro sd

 

Lo siguiente, es  configurar la Raspberry Pi 3  :

  • Abra una ventana de terminal y escriba “sudo raspi -config” .
  • Esto le llevará a la pantalla de configuración:
    • Puede ampliar el sistema de archivos si lo necesita
    • Puede cambiar el usuario y la contraseña
    • Puede cambiar, configurar el idioma y la configuración regional
    • Puede activar la cámara en las opciones avanzadas
    • Puede activar, activar o desactivar algunos periféricos
    • Debe  conectarse a su rede Wi-Fi para poder conectarse a Internet ,opción que debería  gestionar para dar conectividad  a  la placa
  • Habilitar SSH:Puede habilitar SSH navegando a Preferencias > Raspberry Pi configuraciones y haga clic en Interfaces y seleccione SSH

Ahora  teniendo la Raspberry Pi 3 configurada , tenemos que instalar  el software requerido por el omxiv  para ser compilado.

Conéctese desde consola   de la  Raspberry  Pi   y escriba :

$ sudo apt-get install libjpeg8-dev libpng12-dev

Desde el terminal  escribimos  también estos comandos para descargar y compilar el software, uno por uno:

$ git clone https://github.com/HaarigerHarald/omxiv
$ cd omxiv
$ make ilclient
$ make -j4
$ sudo make install

Una vez que todo está compilado , es necesario descubrir la dirección IP de su Pi para conectarse desde la red. Para ello,desde  la Terminal Raspbian escriba

«$ifconfig»

 

La salida de este comando encontrara la dirección IP inalámbrica («inet addr») bajo «wlan0» la direccion IP: tome nota de esta  pues es la que necesitara para conectarse a  la RP3 desde la red

 

Ahora solo queda descargar e instalar  en su terminal Android   el  programa  Raspicad desde Google Play  

Este programa entre sus facilidades destacan:

  • Transmitir videos de YouTube
  •  Transmitir contenido multimedia desde tu dispositivo Android
  •  Reproducir archivos multimedia locales en su Raspberry Pi
  • Reproducir secuencias de listas de reproducción (m3u, pls) en su Raspberry Pi

Antes  de  hacer el casting asegúrese de que su Raspberry  pi  3  y el teléfono están conectados a la misma red WiFi.  Después de que el se lo haya descargado e instalado , abra el software y haga clic en los tres puntos en la esquina superior derecha,

Le pedirá un nombre de host o dirección IP   donde deberá  insertar la dirección IP que obtuvo mediante el coamndo ifconfig  . también le pedirá  el nombre de usuario y contraseña de su Raspberry  pi(el nombre de usuario es «pi») y el  Puerto que es el  22.   Ahora  ya puede abrir su aplicación de YouTube y seleccionar un vídeo para lanzarlo a su  TV :  simplemente  haga clic en el icono de compartir y busque «raspicast».

También puede convertir imágenes, música y Videos  en su dispositivo directamente a destino destino.

Otras facilidades  destacables  es que es controlable a través de una barra de búsqueda, cuenta con  botones de volumen de hardware  y soporta a múltiples transmisiones de audio y subtítulos (formato srt)