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OJO

RECUERDA: Este post fue originalmente escrito usando la primera versión de Bitbloq. Si estás buscando el contenido y los programas del post original, podrás encontrarlos en la sección de descargas.

¿De dónde sale la electricidad? ¿Cómo se consigue? Hoy descubriremos uno de los inventos que cambiaron nuestra forma de vivir: la dinamo. Para ello construiremos una dinamo sencilla y la utilizaremos para programar un juego que nos permitirá revivir al monstruo del doctor Frankenstein.


¿Qué es una dinamo?


Una dinamo es un dispositivo que a partir del movimiento es capaz de generar energía eléctrica.
Pero, ¿cómo funciona? Michael Faraday descubrió que el magnetismo y la electricidad eran las dos caras de una misma moneda, es decir, donde hay electricidad siempre se genera un campo magnético y donde hay un campo magnético siempre se genera electricidad. Esto significa que si movemos un motor con nuestras manos produciremos un campo magnético que generará electricidad pudiendo, por ejemplo, encender un LED.

dinamo_animacion

Para construir tu dinamo no necesitarás utilizar tu placa controladora. Conecta el servomotor a tu LED utilizando dos cables finos o jumpers tal como te indicamos a continuación:

dinamoservoled

Puedes utilizar una rueda de PrintBot para que sea más fácil hacer girar el servomotor. Una vez que tengas tu servomotor conectado al LED es hora de generar electricidad. Gira con un poco de fuerza el servo en un dirección, si no se enciende el LED prueba en la otra, verás como el LED se ilumina de forma intermitente según mueves el servomotor. ¡Acabas de crear una dinamo!


Reviviendo a Frankenstein con nuestra dinamo

¡Está vivo, vivo!


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Hoy realizaremos un juego que aprovechará la energía de nuestra dinamo para revivir al monstruo del doctor Frankenstein. Para ello conectaremos la dinamo a nuestra placa controladora. Cuanto más giremos nuestra dinamo, más energía generaremos y el indicador de energía aumentará. Si conseguimos almacenar suficiente energía ¡Frankenstein cobrará vida y se levantará de entre los muertos! ¡Conéctate a tierra que empezamos!


Materiales

  • Cartulinas
  • Tijeras
  • 2x Cables finos o jumpers
  • Pegamento
  • Cinta adhesiva
  • 1x Servo de rotación continua
  • 2x Miniservo
  • 1x ZumBloq LED
  • 1x ZumBloq Zumbador
  • Una placa controladora ZUM BT 328 o compatible con Arduino UNO
  • Un cable USB
fotomateriales

Montaje

El montaje del juego es muy sencillo. Lo primero que tienes que hacer es descargar e imprimir la plantilla.

preview_recortable
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Recorta los contornos y dobla las pestañas por las líneas puntuadas. Para insertar el miniservo, el LED y el zumbador tendrás que realizar los agujeros con ayuda de unas tijeras. Nuestro monstruo se levanta gracias a un miniservo, dos cabezales y un clip que tira de sus brazos. Monta el mecanismo tal como ves en la imagen.

pasos_montaje_cabezal

Conecta los componentes a tu placa según el siguiente esquema:

esquema_conexion_juego_dinamo

Programación

Tal como puedes ver en el vídeo, Frankenstein solo se levantará cuando acumulemos suficiente energía. Para que funcione correctamente el programa deberá hacer:

  • Si generamos suficiente energía con la dinamo la acumularemos en una variable.
  • El miniservo tendrá que indicar cuanta energía tenemos acumulada. Moviéndose a un ángulo u otro dependiendo de la cantidad de energía almacenada.
  • Si la energía es mayor que un valor. El miniservo que controla a Frankenstein lo levantará. En caso contrario Frankenstein permanecerá tumbado.
  • Cada vez que termine el programa, perderemos parte de la energía que habíamos acumulado.

Vamos a ver cómo indicar con el miniservo el valor de energía que está generando la dinamo. Al igual que el potenciómetro, la dinamo puede considerarse como un sensor analógico. Por lo que nos dará un valor comprendido entre 0 y 1023. ¿Recuerdas cómo se mapeaba? Mapear nos permite transformar una escala en otra en la que sea más cómodo trabajar. En este caso queremos que el valor de la dinamo (entre 0-1023) se transforme en los ángulos en los que puede moverse el miniservo (0-180). Fíjate de que forma podríamos realizarlo:

dinamo_001

En el programa hemos mapeado desde el rango 0-1023 a 180-0 ¿Por qué hemos mapeado de 180 a 0 en vez de al contrario? Fíjate que tal como hemos colocado el miniservo, el valor de 180 grados o lo que para nosotros sería energía 0, queda a la izquierda del indicador. Por lo que tendremos que mapear al revés para que nuestro medidor funcione correctamente.

frankstein_dinamo_explicacion_angulos

Ya somos capaces de mostrar en nuestro indicador analógico la energía que genera la dinamo. Sin embargo, cada vez que la producimos, ésta se pierde y la aguja vuelve a indicar cero. Queremos almacenar en una variable la energía que se produce de forma que cuanto más giremos la dinamo, más energía almacenada muestre nuestro indicador. Para ello tendremos que crear una variable energía que aumentaremos cada vez que la dinamo sobrepase un valor:

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Ahora que ya sabes cómo debería funcionar tu programa ¿por qué no intentas resolverlo por ti mismo? Si no lo consigues la solución es la siguiente (puedes encontrar la imagen a mayor tamaño en la sección descargas):

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En nuestro juego si la energía supera el valor de 120, Frankenstein cobrará vida, encendiéndose el LED y activándose el miniservo. Además, hemos incluido una melodía para hacer más divertido el programa usando la función melodía. Sin embargo, al incluir la melodía, siempre que Frankenstein esté levantado, ésta sonará de forma continua. Es por ello por lo que hemos utilizado la variable global sonido_melodia, para evitar que suene más de una vez. Por último hemos añadido otro bloque si…entonces que, en el caso de que la energía sea mayor que 5, nos hará perder un poco de energía cada vez que se repita el programa.

Aún hay más

A continuación te damos más ideas para realizar con tu dinamo y el monstruo del doctor Frankenstein:

  • Hacer un programa que levante a Frankenstein cuando se haga de día
  • Modificar el programa para que Frankenstein, aunque acumulemos energía, solo se levante de noche
  • Crear una nueva melodía para Frankenstein
  • Hacer que el otro servo de rotación continua del kit gire un tiempo determinado según la cantidad de energía que hemos acumulado
  • Mostrar por una pantalla LCD la energía que hemos acumulado

¿Sabías que las dinamos o generadores eléctricos son utilizados para producir la electricidad que consumimos? Las centrales eléctricas aprovechan el movimiento; como la fuerza del agua al caer por una presa, el vapor de agua moviendo una turbina, o los molinos eólicos girando sus palas para mover un generador y producir electricidad. Gracias a las dinamos podemos generar energía eléctrica para alimentar todas las máquinas y aparatos que utilizamos a diario. Ahora ya eres capaz de generar tu propia energía. ¡Aprovéchalo!