Proyecto Barras de LEDs

Enunciado: Proyecto Barras de LEDs Diseñar y construir una aplicación de los circuitos eléctricos estudiados que implique una complejidad de construcción sencilla. Condiciones: Tendrá unas dimensiones máximas de: 30 cm de alto, 30 cm de ancho y 40 cm de profundidad La construcción podrá sostenerse (no obligatorio) sobre una superficie de conglomerado de 2 cm de grosor Los materiales posibles para su realización -y que el alumno/a deberá traer- serán: clips metálicos papel de aluminio chinchetas no forradas de plástico pila de petaca de 4,5 volt. papel, cartón, cartulina, corchos, gomas elásticas cinta adhesiva, cinta aislante, pelos de segueta NO se podrán utilizar pinturas ni esmaltes Otros materiales que se utilizarán, disponibles en el taller: clavos, tornillos, chapa fina de cobre cable eléctrico, interruptores portalámparas, bombillas, zumbador, motorcillo de cc. Conglomerado, listones de madera Se utilizarán las herramientas disponibles en el taller Se trata de construir un juego o pequeña maqueta demostrativa, aplicación de los circuitos eléctricos que hemos visto. El proyecto deberá tener operadores de mando y receptores de varios tipos. Se valorará como positivo la inclusión de mecanismos asociados. Se realizará un informe-memoria de construcción al finalizar, y la exposición del mismo ante el grupo. Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 1

PROYECTO: BARRAS DE LEDs ORNAMENTALES Sumario Enunciado:...1 Condiciones:...1 PROYECTO: BARRAS DE LEDs ORNAMENTALES...2 Recursos e ideas para el proyecto:...3 Diseño...4 Funcionamiento...5 Conexión de 3 barras con LEDs convencionales -todos del mismo color-...6 Conexión de 3 barras con LEDs convencionales -de distintos colores-...7 Conexión de barras con LEDs de alto brillo -iguales-...8 Lista de materiales...9 Lista de herramientas...9 Construcción...10 Prueba de funcionamiento...10 Presupuesto...11 Valoración del proyecto...12 Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 2

Recursos e ideas para el proyecto: Vídeo: barras de LEDs: https://www.youtube.com/watch?v=-gx9s7djnya Documento: Estudio de disposición de LEDs para formar barras luminosas Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 3

Diseño El proceso de diseño El profesor nos insistió que tenía que ser un proyecto que se hiciera rápido y no llevara mucho problema de estructura ni necesariamente tenía que llevar complicados mecanismos. Lo que sí tenía que tener era un circuito eléctrico que al menos incluyera circuitos con operadores de mando y varios receptores. Se nos ocurrió que podríamos hacer unas barras de iluminación para decoración en nuestra habitación, que funcionaran con LEDs de color y que gastaran poca energía. Miramos en Internet y consultamos varios sitios. En Youtube encontramos gente que nos enseñaba cómo hacerlo de un modo que nos pareció fácil de construir. Nos había dicho el profesor que con diodos LEDs de alto brillo resultaría bien, pero a la hora de comprarlos los que nos dieron resulta que no eran de alto brillo. Los que queríamos valían bastante, y nos valía para el proyecto con los normales. Nos resultó curioso la manera en que ponían los LEDs dentro de la barra termo-fusible, pero el profesor nos dijo que él perforaría los agujeros necesarios con el taladro. Tuvimos que pedir también al profesor que nos explicara cómo era eso de poner una resistencia para los LEDs, que nos liamos con las conexiones del LED, que resulta que sus patillas no son iguales y hay que conectarlos de una manera determinada. Eso era lo que más problemas nos dió. La propuesta de diseño 50 mm 100 mm 40 mm Regleta atornillada ánodos unidos en el terminal de arriba Soldadura de estaño Interruptor Unión con regleta 50 mm + ánodo LED - cátodo Cada barra LED se une a la siguiente en paralelo ánodos unidos en el terminal de abajo Barra LED + Barras LED unidas a la base mediante un par de gotas de soldadura termofusible Barra de cola termofusible translúcida BATERÍA 4,5 Volt. BARRAS LEDs ORNAMENTALES Proyecto de Tecnología. IES José Mª Pereda, Santander 2º ESO-A, Grupo 1. Dimensiones del tablero: 45 x 30 cm Barras LEDs ornamentales Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 4

Funcionamiento Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 5

Conexión de 3 barras con LEDs convencionales -todos del mismo color- Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 6

Conexión de 3 barras con LEDs convencionales -de distintos colores- Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 7

Conexión de barras con LEDs de alto brillo -iguales- Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 8

Lista de materiales Para proyecto de 3 barras LEDs convencionales: 1 panel de tablero de conglomerado de 45 x 30 cm 1 interruptor 0,5 m de cable multicolor de 4 cables de Ø0,5 mm 1/2 tira de regleta de 4 mm 6 diodos LED 1 resistencia de ½ W de 22 Ω 1 pila de petaca de 4,5 volt. 2 barras de cola termo-fusible plástica translúcida de 30 cm 50 ml de cola blanca 1 cartulina blanca tamaño A2 1 m rollo estaño Ø2 mm para soldadura 2 tornillos pequeños roscachapa cincados de 3,5 cm. 1 m de cinta aislante de electricista Lista de herramientas pistola termofusible soldador de estaño de 30 W destornillador plano pequeño destornillador plano tamaño medio lima plana tijeras de electricista alicate universal alicate de corte alicate punta plana sierra de arco tenazas pela-cables flexómetro Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 9

Construcción Fases de la construcción: Nos hacemos con todos los materiales (compramos los que necesitemos) Cortamos el papel-cartulina a medida para forrar la parte superior del panel de conglomerado Forramos el panel de conglomerado, pegando la cartulina con cola blanca Cortamos las barras termofusibles por la mitad con un alicate de corte Taladramos con broca de 5 mm en los extremos de las barras, sobre 10 mm. Para esta operación nos ayudó el profesor Para esta fase necesitamos 1 hora Introducimos los LEDs en las aberturas de los extremos de las barras Identificamos los ánodos de los LEDs y los doblamos Soldamos los ánodos con cables del mismo color (naranja, p.e.) utilizando un soldador de estaño. Doblamos los cátodos de los LED y los soldamos con cables del mismo color (azul, p.e.) En esta fase tardamos otra hora Unimos los cátodos y ánodos anteriores mediante cables a una regleta según el esquema Conectamos la Resistencia Limitadora de LED en la regleta Conectamos el interruptor en serie con la R Lim. Revisamos y verificamos que las conexiones se hayan realizado bien Conectamos el negativo y el positivo del circuito a los bornes de la batería Finalmente, para terminar el proyecto necesitamos otra hora más Prueba de funcionamiento Hacemos la prueba de funcionamiento cerrando el interruptor S No ocurre nada; no luce nada. Después de revisar las conexiones, nos damos cuenta que hemos conectado al revés la pila de petaca: la lengüeta larga es el negativo, y nosotros la habíamos conectado al reves. Ahora la conectamos bien. Observamos lo que ocurre: lucen todos los LEDs y se apagan al abrir el interruptor Hemos de tener precaución de NO DESCONECTAR NINGUNA BARRA LED cuando están encendidas, pues las restantes se podrían quemar. Apreciamos que la luz que dan los LEDs convencionales es muy poca, apenas llega a iluminar la barra de 15 cm, pero con la luz apagada se nota más. Nos dice el profesor que con LEDs de alto brillo la luz se nota más. También ocurre que las barras termo-fusibles que pusimos no son traslúcidas del todo, son más bien blancas, y dejan pasar poca luz. Pero no había de otras... Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 10

Presupuesto TÍTULO: Barras LEDs ornamentales Curso: 2º Grupo: A Fecha nº denominación Características Precio unit. Cantidad Precio ( ) 01 panel-tabla de conglomerado 45 x 30 cm 9 /m 2 0,20 m 2 1,80 02 interruptor 1,60 ud. 1 ud 1,60 03 tira de regleta de 4 mm 1,80 ud. 0,5 ud. 0,90 04 diodos LED verdes de Ø0,5 mm 0,40 ud. 6 ud. 2,40 05 pila de petaca de 4,5 volt. 1,70 un. 1 ud. 1,70 06 estaño para soldadura de Ø2 mm 0,50 m 0,50 m 0,25 07 cable multicolor de 4 cables de Ø0,5 mm 1,50 m 0,50 m 0,75 08 cola termofusible en barra de 30 cm. 0,80 /brra 2 brra 1,60 09 cola blanca rápida 9 /L 0,05 L 0,45 10 cartulina blanca Tamaño A2 0,60 1 ud. 0,60 11 Resistencia 22 Ω de ½ W de potencia 0,15 1 ud. 0,15 12 tornillos rosca-chapa cincados de 3,5 cm. 0,05 2 ud. 0,10 13 cinta aislante negra 2 cm. de anchura 0,20 /m 1 m 0,20 14 0,00 15 0,00 16 0,00 17 0,00 18 0,00 19 0,00 20 0,00 Suma... 12,50 I.V.A. aplicable... 15 % 1,88 Suma Total IVA Incl. 14,38 Mano de obra Operarios x horas 5 /h 12 h 60,00 Gasto electricidad 0,03 /kwh 3 h 0,09 Gasto agua, calefacción... 5 /m 3 0,02 m 3 0,10 El coste total de fabricación de nuestro proyecto corresponde a una Suma Total (Euros)... 74,57 Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 11

Valoración del proyecto Tuvimos problemas para: Hacer los agujeros en la barra de cola termo-fusible. Nos ayudó el profesor utilizando un talabro de mano. Los diodos LEDs son muy delicados, si mueves mucho las patillas se pueden romper. No se pueden conectar directamente los LEDs a una batería: su tensión de funcionamiento está rondando los 2 volt. y si los conectamos sin una resistencia limitadora a la pila de petaca, que tiene 4,5 volt. se queman en un instante. Hay que tener mucho cuidado de que no se junten los terminales de los LEDs, porque si ocurre se produce un cortocircuito y eso no trae nada bueno. No habíamos soldado con estaño nunca; nos enseñó el profesor cómo se hacia al principio. Había que hacerlo con cuidado, porque de lo contrario te podías quemar. Al principio era difícil lo de pelar los cables sin que se cortaran. Hay que tantear la presión que haces con las tijeras o con el alicate pela-cable, porque si no, lo cortas en lugar de pelarlo. Nos liábamos un poco al principio con las conexiones del circuito; eran muchas uniones y soldaduras. Parece fácil pero te puedes liar un montón. Nos dimos cuenta que no habíamos unido bien eléctricamente algunas conexiones; se debía a que no habíamos pelado suficiente el cable que metíamos en la regleta. Las uniones en la regleta hay que hacerlas con un destornillador plano muy pequeño y no se veía muy bien si pillábamos o no los cables. Nos pasó alguna vez que después de apretar los cables en la regleta, se salieron solos porque el tornillo había apretado sólo el lateral de los cables. Hemos aprendido: Que los componentes electrónicos, como los diodos LEDs, son muy delicados y no los puedes manejar o conectar de cualquier manera. Si no los tratas bien o los conectas de cualquier forma se queman en un momento y ya no funcionan más. A interpretar un esquema eléctrico con operadores como los LEDs A conectar mediante regletas, como los electricistas. A pelar cables bien A soldar con soldador de estaño -sin quemarse los dedos- A planificar bien las tareas para no liarnos y hacer todos los mismo Que merece la pena sentarse un ratito a analizar cómo hemos de conectar todos los cables antes de empezar a conectar todo rápidamente. Hay que ir paso a paso. Que los circuitos electrónicos, por muy sencillos que parezcan, tienen unos cálculos que realizar y si no lo haces bien te cargas los componentes. A hacer bien un presupuesto, teniendo en cuenta los impuestos y la mano de obra. Alumno: José Francisco Alonso Calvo, 2º-ESO 12