Para ello se ha creado un perchero electrónico el cual, mediante la nube, se conecta a Facebook (Ver ilustración I). La percha consta de una parte mecánica para sostener la ropa y una parte electrónica en forma de pantalla LED que refleja el número de “Me gusta” que tiene una prenda concreta en la red social Facebook de una tienda.
La parte electrónica de las perchas va conectada a una centralita, la cual ha sido programada mediante Arduino. Esta se conecta a la nube y obtiene el número de “Me Gusta” de los productos que se deseen visualizar en la percha. Estos productos se habrán tenido que introducir con antelación en la red social Facebook de la tienda en cuestión.
El número de “Me Gusta” obtenido por la centralita es mandado mediante el protocolo I2C a cada percha electrónica y esta mediante varios displays led de 7 segmentos muestra dicho número de una forma en la que el cliente lo pueda ver. De esta manera se ha logrado trasladar el mundo virtual al mundo físico.
En este caso se ha de diseñar un circuito que se puede dividir en dos partes: (véase diagrama de flujo)
1.- La parte del micro-controlador (ATMEGA328P) que se va a encargar de contabilizar el numero de “Me Gusta” y va a realizar la gestión de recibirlos y mandarlos a una segunda parte del circuito, que se incluirá en la percha.
2.- La segunda parte a la que podemos llamarla “receptor”, se encargará de recibir las señales emitidas por el micro controlador a través de los cables SDA y SDL y serán recibidas en otro microchip mediante bus I2C (SAA1064) que controlará y alimentará los displays en los que se verá el número de “Me Gusta”.
Para este proyecto se utilizarán 4 perchas con sus correspondientes displays. Para que el micro controlador (ATMEGA328P) sepa diferenciarlos, los circuitos de cada percha trabajarán con tensiones diferentes en el pin de direcciones (pin1). Un circuito llevará ese pin a masa, otro a positivo y los otros dos funcionaran mediante un divisor de tensión en cada placa, uno de 3/5 y el otro de 5/8.
2.- Programación
DIAGRAMA DE FLUJO del programa
A la hora de programar el Arduino para que se conecte a Facebook y muestre el numero de “Me Gusta” en los displays, lo que ha hecho es dividir el programa en dos partes: una parte se encargaría de mostrar el numero de “Me Gusta” en los displays mediante el Bus I2C y la otra parte se encarga de realizar una petición a Facebook mediante la API de esta, llamada Facebook Graph, en la que se muestra el numero de “Me Gusta” de una foto de la red social y a continuación poder guardar este número en una variable numérica con la que poder trabajar.
3.- Simulación (ISIS)
En este apartado se ha cargado el programa anteriormente explicado en el micro controlador (ATMEGA328P) en Proteus y así se ha podido comprobar el correcto funcionamiento del circuito.
Este software es de gran utilidad para la realización de este proyecto, ya que haciendo la simulación, se da un gran paso ante la fabricación posterior, depurando los posibles fallos que pudieran surgir.
La visualización se hace de forma automática, sin la necesidad de pulsar ningún botón o interruptor. Basta con darle al “Play” en el ISIS y los números establecidos en el programa se ven reflejados en los displays.
Se puede apreciar que los leds parpadean en la simulación, pero a la hora de hacer la prueba en una protoboard, se puede comprobar que todo funciona perfectamente. Este parpadeo se debe a que esta programado para que encienda los displays de dos en dos alternativamente, a tal velocidad que el ojo humano no es capaz de apreciar dicha multiplexación. Mediante este método se consigue ahorrar energía y se mejora la temperatura del dispositivo.
Un aspecto muy a tener en cuenta a la hora de simular en el ISIS es que el integrado SAA1064 no dispone del pin de dirección, pin muy importante, ya que es el pin que establece la dirección que va a tener el SAA1064 a la hora de recibir los datos.
Una vez hecha la simulación y comprobar su buen funcionamiento, se tiene que hacer la recopilación de los componentes a utilizar.
Para este proyecto se han recopilado los siguientes materiales:
• 1x Arduino UNO Rev3
• 1x Arduino WifiShield
• 1x Fuente de alimentación 5v-1A
• 4x SAA1064
• 16x SA39 (Display 7 seg)
• 10x Resistencia 4k7
• 2x Resistencia 8k2
• 4x Condensador de desacoplo (100KpF)
• 4x Condensador de filtro (1.5 KpF)
• 16x Zocalo 10 pines
• 4x Zocalo 24 pines
4. Diseño y fabricación de la PCB
En el diseño original, el integrado SAA1064 no disponía de huella, por lo que se le ha tenido que añadir una huella de un DIL24. Se han cambiado también los displays por unos displays individuales y añadido un par de condensadores más un conector molex de 4 pines.
De este modo, al utilizar el ARES, este reconoce automáticamente los componentes utilizados en el ISIS y se hace más fácil trabajar con ellos.
5. PCB (ares-circuitcam)
Éste es otro paso clave para la fabricación del proyecto, ya que hay varios factores a tener en cuenta, como el ancho de pistas, colocación de los componentes para su posterior soldadura e interferencias posibles que pueda haber entre ellos, vías, etc...
Se han realizado tres placas diferentes. Una para cada dirección del SAA1064. Una de ellas tiene el pin1 conectado a masa, otra conecta el pin1 a 5V y otras 2 comparten diseño. Estas 2 últimas son las que llevan el pin1 a un divisor de tensión.
La placa se ha diseñado en dos caras para que ocupe el menor espacio posible. Se han respetado en todo momento las recomendaciones establecidas para las distancias entre componentes y la anchura de las pistas, ya que de ser estas demasiado delgadas, pueden llegar a ocasionar problemas.
Se ha tenido que poner manualmente la alimentación y conectar el pin1 del SAA1064 a su correspondiente dirección, ya que no la conectaba automáticamente.
Placa divisor:
Placa positivo:
Placa negativo:
6. Fresado de la placa
Para la fabricación de nuestras placas se han introducido los esquemas en el ordenador conectado a la LPKF. Una vez cargados estos archivos se le tiene que ordenar a la maquina que comience a hacer los agujeros de los componentes en la placa, para a continuación, comenzar con el proceso de metalización, el cual se explica en el siguiente punto.
Una vez la placa este metalizada, se vuelve a poner en la LPKF, se procede a realizar la primera cara de esta y a continuación el vaciado. Tras terminar la primera cara, se voltea la placa y se repite la misma operación.
Al terminar las dos caras y comprobar que la placa ha salido bien, se procede al lacado de esta. Este lacado sirve para que la placa no se vea afectada por la corrosión o factores externos debidos a la intemperie y alargue su vida útil sin que sufra desperfectos.
7. Metalización de la placa
La placa que se ha fabricado, al ser de doble cara, requiere una metalización de las vías para crear una comunicación entre una cara de la placa y la otra. Este proceso ahorra mucho tiempo a la hora de fabricar la placa, ya que de otro modo, se tendrían que hacer todos los metalizados de forma manual y seria un proceso excesivamente largo y laborioso.
La metalización de las vías es un proceso químico en el cual la placa va pasando por una serie de cubetas, las cuales contienen diferentes soluciones químicas que reaccionan con la placa preparándola para la última fase que es la de metalización en la que mediante una corriente galvánica, hace desprender el cobre de los ánodos y los adhiere a las zonas ausentes de cobre.
8. Construcción del prototipo
Posicionamiento y soldadura
Todos los integrados susceptibles de fallar han sido colocados con sus correspondientes zócalos para que a la hora de soldarlos no se deterioren, y para que en caso de que alguno se estropee, sea sencillo poder cambiarlo sin tener que realizar ninguna soldadura.
Para las soldaduras, se ha utilizado una estación de soldadura, la cual dispone de estañadores de punta fina para poder realizar un trabajo más detallado. También se ha aplicado Flux en cada soldadura realizada.
9. Construcción de la maqueta
Para la construcción de este proyecto se ha utilizado un perchero comercial normal de estructura tubular para conducir el cableado por su interior de forma que quede protegido.
Se han pasado un total de cuatro cables por el interior del tubo desde la parte inferior hasta la parte superior repartiéndolos en cuatro salidas para cada percha, unidos en paralelo entre sí. Los cables colocados comunican la parte del circuito controlador con los displays. También se ha hecho en el tramo medio un conector por si hay que realizar el transporte para que se pueda desmontar.
La construcción de las cajas de plástico que sustentan las placas de las perchas y del conjunto Arduino-Wifishield se han diseñado con el software “Solid-Edge” y la fabricación de las mismas se ha realizado con impresoras 3D . Una vez construidas las cajas se les ha colocado una pieza de metacrilato de color rojizo para optimizar su diseño. En la cajera del conjunto Arduino-Wifishield también se ha colocado una pieza rectificada manualmente de metacrilato transparente para la visualización del interior de la caja y así poder ver las luces indicadoras de conexión y las conexiones eléctricas.
Tapas delantera y trasera de los displays con solidedge.
Caja y tapa para arduino + wifishield (thingiverse)
Caja de thingiverse y tapa de metacrilato
La unión de las cajas a las perchas se ha hecho mediante un velcro para facilitar el anclaje y el desmontaje de la misma para poder manipular las perchas de una forma más sencilla.
Descargar archivos del proyecto.
Muchachos os felicito, buena idea
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