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Medidor de Servo con Dial de Luz

Qué esperar

En esta actividad, construirás un medidor o indicador simple para representar visualmente el nivel de luz en una habitación o proveniente de una fuente de luz específica y mostrarlo utilizando un dial. Un servo es un tipo especial de motor de corriente continua (DC) que permite un uso más preciso de la posición del motor.

Conexiones

Usarás motores servo más adelante en la actividad final de esta unidad y en algunas de las actividades de la próxima unidad.

Materiales

micro:bit con cable USB
Placa de expansión del controlador con paquete de baterías externas de 4AA (o usa el cable adaptador de alimentación USB)
Servo
Cartón
Cinta adhesiva
Papel
Destornillador
2 cables de cocodrilo
Opcional: Multímetro

Instrucciones

En esta actividad, construiremos un medidor simple para representar visualmente el nivel de luz en una habitación o proveniente de una fuente de luz específica. Convertiremos los 255 valores posibles para el nivel de luz permitidos por el micro:bit a la escala de 180 grados del motor servo. Usaremos rangos entre 0-45, 45-90, 90-125 y 125-180 para delinear cuatro zonas de intensidad de la luz.

Las partes principales de esta actividad son

Construir el medidor

Conectar el servo al sistema Micro
Crear los intervalos del medidor usando el programa de calibración
Crear y probar un medidor de nivel de luz

Construir el Medidor

Figure 1. Traced Circle on Cardboard

Crea un círculo en tu pieza de cartón. Marca un punto con un lápiz donde quieras que esté el centro de tu círculo en el cartón. Asegúrate de que no sea demasiado pequeño. Puedes usar un hilo o trazar un objeto circular que encuentres en el aula para ayudar a hacer este círculo perfecto.

Figure 2. Cut Out Circle

2. Corta el círculo que acabas de trazar.

Figure 3. Circle with Servo on Top

3. Desenrosca el brazo de plástico del cuerpo del motor servo.

Figure 4. Circle with Traced Face of Servo

4. Coloca el engranaje blanco con la cara hacia abajo sobre el punto central del círculo y traza el contorno del cuerpo azul del servo directamente debajo de la cara del engranaje blanco.

Figure 5. Circle with Face of Servo Cut Out

5. Corta el interior de este contorno para que el servo encaje perfectamente en la ranura que hiciste en tu círculo de cartón.

Figure 6. Gauge Pointer

6. Toma una hoja de papel y crea un puntero para tu medidor similar al de la imagen a continuación. Asegúrate de que no sea demasiado grande para el círculo que recortaste. El puntero de ejemplo mide 2 pulgadas por ½ pulgada.

Figure 7. Marking Holes on Pointer

7. Desenrosca los dos tornillos restantes que están en el brazo de plástico del servo.

8. Centrar la flecha que hiciste paralela al brazo de plástico del servo usando la línea que dibujaste.

9. Toma un lápiz y perfora dos agujeros en el papel que está sobre los agujeros de plástico en el brazo del servo donde desenroscar los dos tornillos.

Figure 8. Circle with Servo Inserted

10. Inserta el cuerpo del servo en la ranura que hiciste en el cartón y pégalo al cuerpo del servo.

Figure 9. Arm Screwed into Servo

11. Atornille el brazo del servo nuevamente al engranaje blanco adjunto al cuerpo del servo.

Figure 10. Pointer Attached to Servo

12. Coloca los tornillos a través de los agujeros en el papel que hiciste y atorníllalos en el brazo del servo.

Conecta el servo a la placa de expansión del controlador de motor y al micro:bit

Figure 11. Servo Connected to Expansion Board

Conecta el servo a la placa de expansión del controlador. Conecta el servo a los pines S1 en la placa de expansión del controlador de micro:bit. LOS TRES CABLES DEBEN ESTAR CONECTADOS DE UNA MANERA ESPECÍFICA. El cable marrón debe conectarse al pin “GND” en la fila S1. El cable rojo debe conectarse al pin “VIN” en la fila S1. El cable amarillo debe conectarse al pin “S” en la fila S1.

Figure 12. Expansion Board with Micro:bit

2. Inserta el micro:bit en la placa de expansión del controlador (Asegúrate de que el micro esté orientado hacia afuera, alejándose de la placa de expansión del controlador. Insertar el micro:bit de la manera incorrecta puede dañar el micro:bit o la placa de expansión del controlador).

Figure 13. Extension Board with Cables Attached

3. Conecta tu micro:bit a tu computadora con el cable USB-A a microUSB.

4. Alimenta la placa de expansión del controlador conectando el cable USB-A a la fuente de alimentación de tu computadora.

Crea los intervalos del medidor usando el programa de calibración.

Figure 14. Drawn on Gauge

Descarga el código de posición del servo.
Presiona el botón ‘A’ en el micro:bit para señalar la flecha en la marca de 0 grados del servo y dibuja una línea recta desde el servo hasta el borde del círculo de cartón.
Presiona el botón ‘B’ en el micro:bit para señalar la flecha en la marca de 45 grados del servo y dibuja una línea recta desde el servo hasta el borde del círculo de cartón.
Presiona ambos botones ‘A’ y ‘B’ en el micro:bit para señalar la flecha en la marca de 90 grados del servo y dibuja una línea recta desde el servo hasta el borde del círculo de cartón.
Presiona el logo del micro:bit en el micro:bit para señalar la flecha en la marca de 125 grados del servo y dibuja una línea recta desde el servo hasta el borde del círculo de cartón.
Agita el micro:bit para señalar la flecha en la marca de 180 grados del servo y dibuja una línea recta desde el servo hasta el borde del círculo de cartón.
Usa marcadores o un lápiz para sombrear las diferentes áreas que creaste en el micro:bit.

Figura 18. Código interno del bloque “Mapa”

Dentro del bloque "para siempre" hay un bloque "mapa" de color rojo oscuro. Este es el bloque importante que es capaz de convertir perfectamente cualquier rango en el rango de 180 del servoconector. Le permitirá mostrar cualquier rango de entrada con su nuevo dial.

Prueba el Medidor de Luz

Descarga el código del medidor de luz en el micro. El micro debería comenzar a moverse instantáneamente a lo largo del rango de 180 grados del medidor para representar el nivel de luz actual a tu alrededor.
Lleva tu micro a diferentes áreas de tu escuela para ver la diferencia en la luz.

Ideas para Ir Más Allá

Si tienes tiempo extra, experimenta con otros sensores incorporados (temperatura, sonido, etc.) en el micro y trata de usar el dial para mostrar las lecturas recolectadas.

Más información sobre los servos

Los servos son dispositivos interesantes. ¿Quieres aprender más sobre cómo funcionan y dónde podrías usarlos? Echa un vistazo aquí: https://www.sparkfun.com/servos

Reflexiona sobre esto

En esta actividad aprendimos a conectar un servo a la placa de expansión del controlador de motor del micro y controlarlo con un micro. También creamos un dial de luz que utiliza un servo para determinar el nivel de luz en la habitación. Luego usamos esto para explorar diferentes áreas dentro y alrededor de nuestra escuela.

¿Cómo se pueden utilizar este dial de luz u otros diales de luz en aplicaciones prácticas?

¿Cuáles son otras aplicaciones para las que se podría usar un servo?

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