Arduino - LED cube

Las resistencias impiden el paso de corriente eléctrica. Usamos resistencias cuando queremos limitar la corriente que puede pasar por los componentes de nuestros circuitos, ya que demasiada corriente (es decir, amperios) puede dañar o incluso destruirlos. Las resistencias se miden en "Ohmios" y el número de Ohmios que tiene una resistencia está indicada por unas bandas de color pintadas en su cuerpo. El código se encuentra aquí (No hace falta memorizar el código, es muy fácil medir una resistencia con un multímetro...)
	Símbolo electrónico:

Una resistencia se puede visualizar así:

Cuanto más Ohmios tiene, más tira de la cuerda (y menos amperios pueden pasar...)

Transistores

Los transistores actúan como pequeños grifos para electricidad. Un grifo de agua tiene entrada de agua, salida de agua, y un mando para abrir/cerrar Un transitor tiene tres patas. Una pata es la entrada de electrones, otra es la salida, y la tercera se usa para regular el flujo. Existen dos tipos principales de transistor, transistor de unión bipolar (conocido como "BJT") y transistor de efecto de campo ("FET"). Dentro de cada tipo de transistor hay dos variantes, "NPN" y "PNP". Elegimos entre los dos según su posición dentro del circuito. Los PNP dejan entrar la electricidad en un circuito desde arriba. Los NPN actúan más como un desagüe y dejan escapar la electricidad a tierra. Para nuestro cubo de LEDs vamos a usar un BJT, tipo PNP.
	Símbolo electrónico:	BJT PNP

LEDs

Los LEDs son diodos especiales que emiten luz cuando pasa electricidad a través de ellos. Como todos los diodos, la electricidad solamente puede pasar en un sentido. Si ponemos un LED al revés, no funciona. Para saber la orientación correcta, los LEDs suelen tener una pata más corta y una muesca en su plástico para marcar el "cátodo" (negativo). La otra pata es el "ánodo" (positivo). Recuerda siempre: Los LEDs corren peligro con tensiones por encima de 2 voltios A estos voltages su resistencia desaparece y dejan pasar demasiados amperios. Demasiados amperios pueden ser mortal para un LED. Siempre hay que poner una resistencia con cada LED en nuestros circuitos para limitar los amperios a un valor seguro. La gran mayoría de los LEDs están diseñados para valores de corriente entre 15 y 20 miliamperios. También existen chips especiales para controlar la corriente de los LEDs, por ejemplo el TLC5940 que vimos en uno de nuestros encuentros.
	Símbolo electrónico:

Podemos identificar el cátodo por su pata más corta y una muesca en el plástico ("Flat side")...

Construcción del cubo:

Preparar el Arduino Pro Mini

	Primero hay que montar las cabeceras en nuestro Arduino Pro Mini.
	Empezamos con el conector del programador. Hay que soldar los seis pines desde abajo.
	Por último, las dos cabeceras largas. Insertalas en la placa desde abajo y suelda todos los pines en la parte de arriba. Importante: Las cabeceras laterales tienen los pines más largos por un lado que el otro. Para nuestro cubo queremos los pines largos hace arriba.

Colocar el Arduino Pro mini en la placa base

El Arduino debe estar lo más arriba posible, y con una columna de agujeros libres al lado. Los pines 9 8 7 6 5 4 3 2 ... del Arduino deben apuntar la zona libre de la placa.

Suelda algunos pines debajo de la placa para sujetar el Arduino.

Añadir las resistencias

Prepara 9 resistencias de 68 Ohmios y 3 de 470 Ohmios (12 total).

Sujeta la resistencia con la banda dorada hacia abajo y dobla la pata de arriba 90 grados como en la foto.

Vamos a soldar resistencias al Arduino como en la foto

Suelda las resistencias de 68 Ohmios en tres grupos, en los pines 2,3,4, 7,8,9, 10,11,12 del Arduino.

Recorta las patas de las resistencias arriba en los pines del Arduino y corta las patas que salen debajo de la placa, dejando medio centimetro de alambre (para poder conectar otros alambres más tarde).

Suelda tres resistencias de 470 Ohmios en los pines A0, A1, A2.

Construir el cubo

Para cada piso del cubo necesitamos 9 LEDs.

Prepara cada LED, doblando la pata larga a 90 grados como en la foto.

Ahora necesitamos un patrón de madera para sujetar los leds durante la construcción del cubo.

Con la placa base que estamos usando, la distancia entre LEDs debe ser 12,5mm.

Recorta la patas dobladas de los LEDs utilizando el patrón como guia.

Formar un circulo de LEDs en el patrón y juntarlos con estaño.

Las patas dobladas deben de estar en el interior del circulo, las patas verticales en el exterior.

El circulo de LEDs completado.

Coloca el último LED en el centro y conectalo con el alambre del circulo exterior (no con la patas verticales).

Si no fijamos en las esquinas del circulo, veremos que sobra un trozo de alambre de los LEDs que conectan allí.

Recorta todos los trozos sobrantes...

¡El primer piso completado!

(Ahora hay que hacer dos más...)

Dos pisos completados y conectados...

Nota: El LED central debe tener la misma orientación en todos los pisos cuando están conectados.

Tres pisos...

Fija el cubo en la placa exactamente como en la foto.

Hay cuatro agujeros entra cada pata y debe haber un led al lado de las resistencias conectadas a los pines 4 y 9 del Arduino. En la parte de atrás de la placa deben de quedar tres filas libres para los transistores.

Una vez colocado y soldado, corta las patas debajo de la placa, dejando medio centimetro de pata para poder conectar alambres más tarde.

Anadir los transistores, conectar los pisos del cubo a los transistores.

Los transistores (BC327, PNP) tienen tras patas y una cara aplanada para indicar su orientación.

Coloca tres transistores en la placa como en la foto (con un espacio entre cado uno). Sueldalos a la placa.

La cara aplanada del transistor debe mirar el cubo de LEDs (¡muy importante!)

Utilizando alambre sólido, conecta los tres pisos del cubo con la placa base como en la foto.

Los alambres deben entrar en la placa delante de la tercera pata de los transistores (es decir, la pata que se encuentra mas lejos del Arduino).

A veces es conveniente lijar un poco el alambre antes de soldar, para que el estaño pegue bien. Prueba antes soldar un trozo de alambre para ver si es necesario o no.

(Aquí los tres alambres resaltado en rojo...)

Dobla las patas de los transistores debajo de la placa para tocar los tres alambres nuevos. Suelda la conexión entre ellos y recorta el alambre que sobra.

Conectar componentes

Ahora solo falta conectar los componentes entre si por debajo de la placa.

Empezamos conectando un alambre al pin "Vcc" (+5V) del Arduino a traves de la placa base.

El alambre de 5V va hasta el primer transistor (la pata más cerca al Arduino como en la foto).

Desde allí saltamos con otro alambre a la misma pata en el segundo transistor ...

...y desde allí al tercero.

Todos nuestros transistores ya tienen conexión de 5V.

La corriente para los LEDs entra por este alambre y sale a través de los alambres verticales que conectan el transistor a cada piso.

Si el cubo del LEDs está posicionado correctamente en la placa, dos de los LEDs se pueden conectar con el Arduino simplemente doblando la pata del LED para tocar la pata de la resistencia que tiene al lado.

Las dos resistencias son los que conectan con pines 4 y 9 del Arduino.

Dobla las patas como en la foto y suéldalas para completar la conexión.

Conecta las resistencias 7 y 8 a sus LEDs correspondientes...

...y también las resistencias 2 y 3.

(Los numeros se refieren a los pines del Arduino donde van conectadas las resistencias.

La última fila de LEDs va conectado a resistencias 10, 11 y 12 (el alambre verde en la foto).

Para terminar, conecta resistencias A0, A1 y A2 a las patas centrales de los transistors (alambres negros en la foto).

Los pines A0, A1 y A2 del Arduino serán los que controlan los transistores para dejar pasar corriente a los pisos de nuestro cubo.

Todas las patas de los transistores ya deben tener conexión (entrada, salida, control).

¡Ya está! Nuestro cubo está terminado...