Aquest tutorial sobre com construir un semàfor sonor s’ha fet tal i com l’han realitzat els alumnes de cicle superior de l’escola Saavedra de Tarragona durant el curs 2019-2020 i que va haver de ser reformulat a causa del confinament del COVID-19 i la continuació del curs per via telemàtica.
Òbviament es pot fer més senzill, com per exemple reduïnt el nombre de leds de cada color. En aquest tutorial, cada color de leds està format per 16 unitats lluminoses, però es pot fer amb només un led de cada color (vermell, groc i verd).
També es pot eliminar la part de la pantalla LCD que informa del color que està encès i d’una xifra numèrica relativa a la quantitat de so captat pel micròfon.
La resta de parts, cablejat, placa Arduino, pila de 9V i la programació del codi poden ser exactament les mateixes.
1. Mesurar alçada i amplada de la carpeta
2. Buscar el centre
3. Marcar el centre
4. Calcular el diàmetre dels discs de color
Restem 12 cm perquè deixarem 3cm de marge entre els extrems i entre els cèrcols de color.
3cm x 4 espais =12cm
5. Dibuixar un cercle del diàmetre calculat i dividir-lo amb 16 radis iguals.
6. Fer coincidir el centre marcat a la caixa amb el centre d’un cercle, orientar-los en vertical i marcar amb un punxó els punts d’unió de la circumferència amb els radis
7. Un cop fetes les dues circumferències, girar el paper 180 graus i fer la tercera
8. Posar la pota llarga d’un led a un dels forats i la curta a l’interior de la circumferència. Fer un forat al lloc de la pota curta.
9. Imatge de les tres circumferències dobles
10. Començar pels leds centrals (groc). Omplir les circumferències prestant atenció a la pota curta (càtode, negatiu) a l’interior, i la pota llarga (ànode, positiu) a l’exterior.
11. Pota curta (càtode, negatiu) a l’interior, i la pota llarga (ànode, positiu) a l’exterior.
12. Posar una tira de cinta de coure des de cada pota negativa en direcció al centre.
13. Doblegar el càtode cap a damunt la cinta de coure i posar-hi una nova cinta de coure a sobre del càtode.
Prémer amb força per assegurar la connexió.
14. Un cop fet a tots els leds, afegir alguna cinta de coure extra per assegurar la connexió de totes les potes entre sí.
Prémer amb força per assegurar la connexió.
15. Posar una cinta de coure des del centre fins a un extrem de la caixa, evitant que faci connexió amb altres elements
16. Posar una tira de coure sota de cada pota positiva (ànode)
17. Agafar una resistència i doblegar-li les potes per la meitat, així reduïm la longitud
18. Ubicar la resistència escurçada sobre el coure que qui ha a l’ànode (pota llarga del led) per prendre mides.
19. Posar un trosset de cinta de coure a sota l’altra pota de la resistència. Doblegar la pota del led per a que faci contacte amb el coure i la resistència.
20. Posar un trosset de cinta de coure a sobre de cada pota de la resistència. Ha de quedar unit per coure una pota de la resistència i la pota del led
21. Anar fent amb cada led. Un led, una resistència, fina a completar-los tots.
Cal anar en compte de no contactar la part negativa amb la part positiva
22. Posar una resistència a cada led
23. Marcar la connexió negativa del sistema
24. Interconnectar la part positiva dels leds entre sí de manera circular.
No interconnectar positiu-negatiu.
25. Per evitar la interconnexió podem posar una cinta adhesiva sobre de la part negativa per poder passar la corrent positiva per sobre.
26. La part negativa està interconnectada de manera circular per la part distal de les resistències.
27. Treure un tros de cinta de coure per l’altre extrem a la part positiva.
28. Etiquetar la part positiva del circuit
29. Empalmar un tros de cable marró al terminal negatiu i un tros de cable blau al terminal positiu.
30. Encintar amb cinta adhesiva tot el circuit elèctric per aïllar-lo de les futures connexions dels altres colors del semàfor.
31. Donar corrent de 5V al circuit per encendre els leds
Si hi ha menys de 5V (com en la imatge que hi ha 3V (2×1’5V), s’il·luminarà igualment, però d’un to diferent.
32. Comprovació de que tots els leds s’encenen.
33. Fer els altres dos colors de leds amb la mateixa metodologia que hem fet els grocs.
34. Material per fer de suport als elements electrònics i elèctrics del circuit.
Opcional
Aquests estan impresos en 3D
Els fitxers STL estan a la llista de materials opcionals
35. Com s’alimenta l’Arduino amb la pila
36. Ubicació dels elements a la caixa. Marcar els forats
37. Marcar els forats per aguantar els suports a la caixa
38. Ubicar els elements de suport externs i col·locar-hi els cargols
39. Foradar el requadre on anirà la pantalla LCD amb un cúter.
40. Vista interior de la caixa amb els cargols i ubicats i el forat ja fet.
41. Cargolar-hi les femelles i apretar-ho fort.
42. Cargolar la placa Arduino al seu suport amb cargols adients
43. Connectar la pantalla LCD a la placa Arduino seguint el següent esquema.
PANTALLA LCD ARDUINO
GND —————————————- GND
VCC —————————————- 5V
SDA —————————————- A4
SDL —————————————- A5
44. Empalmar tots els cables marrons dels cercles de leds a un cable pont MASC-MASC de color preferiblement negre o marró.
45. Empalmar cada cable blau dels cercles de leds a un cable pont MASC-MASC preferiblement del color del cercle de leds corresponent.
46. Connectar el cable marró o negre al GND, el vermell al Digital 10, el groc al Digital 9 i el verd al Digital 8
47. Connectar els cables del micròfon
MICRÒFON ARDUINO
GND ————————————— GND
VCC —————————————- 5V
OUT —————————————- A0
48. Situar el micròfon al seu suport, a la part frontal del semàfor
49. Connectar els cables del micròfon a la placa Arduino
MICRÒFON ARDUINO
GND ————————————— GND
VCC —————————————- 5V
OUT —————————————- A0
50. Ja tenim el semàfor a punt, només ens queda carregar-hi la programació
Podem optar per crear la programació per blocs amb ArduinoBlocks o carregar-hi el codi .ino ja programat que es descriu en aquest tutorial.
El resultat final del muntatge dels components ha de ser aquest
