Guía de Ensamblaje del Kit
Este tutorial ofrece instrucciones para preparar sus propios kits de SensoresPublicos. Incluye instrucciones para soldar varios componentes e instrucciones opcionales para ensamblar todo en un organizador para su mejor uso en el salón de clases. Para los constructores de sensores que trabajan de forma independiente, estos últimos pasos tal vez no sean necesarios.
Como recuerdo, los siguientes materiales son componentes del kit de SensoresPublicos. Haga clic en los iconos para los enlaces indicados para comprar los materiales. Algunos requieren un poco de ensamblaje antes de su uso. Otros estarán listos para ser usados directamente del paquete.
1. Prepare el Microcontrolador
estas secciones te guían a través de la soldadura de clavijas de cabecera en tu microcontrolador, formateando con el firmware, y transfiriendo los archivos Python necesarios.
Necesitarás:: STM32 microcontrolador, breadboard, soldador, Cable USB, computadora
Soldar el Microcontrolador
Esta sección requiere que suelde las clavijas de la cabecera en el microcontrolador. Las clavijas se necesitan para unir el microcontrolador a un breadboard para la construcción de circuitos.
Si eres nuevo con la soldadura, mira este video que introduce la habilidad y la práctica antes de tratar de soldar tu microcontrolador.
Las clavijas de cabecera vienen típicamente con el microcontrolador y puedes usar pequeñas pinzas para romper a lo largo necesario como se muestra en la foto de la derecha (Figura 1.1).
Utilice un breadboard para asegurar las clavijas y el microcontrolador como se muestra en los pasos a continuación.
1. Coloca las clavijas de la cabecera en el breadboard
2. Coloca el microcontrolador por encima de las clavijas
3. Suelde las clavijas en su lugar
4. Remover el microcontrolador del breadboard
Cargar el firmware al Microcontrolador
A continuación se presentan las instrucciones para un método de instalación del firmware del micropython en el microcontrolador que funcionará con computadoras Windows, Mac y Linux. Para detalles adicionales y otros métodos de instalación, ve las instrucciones de Adafruit.
1. Descargue e instale el STM32CubeProgrammer. Tendrá que registrarse y recibirá un correo electrónico de confirmación con el enlace para descargar el software.
2. Conecta la clavija B0 a una de las clavijas de 3.3V usando un cable de puente hembra/hembra directamente conectado a los cabezales o a través del breadboard.
3. Conecte el microcontrolador a su computadora con el cable USB y inicie el STM32CubeProgrammer.
4. Seleccione la pestaña ‘Erasing & Programming’ (Borrar y Programar).
5. Para conectarse al microcontrolador, primero seleccione USB en el menú desplegable de conexión.
6. En el menú, seleccione la conexión USB disponible. Si se detecta el microcontrolador, se actualizará el número de serie del dispositivo.
7. Haga clic en el botón ‘Connect’ (Conectar).
Después de conectarse, el programador leerá a través de la memoria flash del microcontrolador.
8. Seleccione el archivo de firmware. El archivo .hex puede ser descargado desde la página de GitHub de SensorsPublicos. Opcional: Al seleccionar Verificar la programación, el software comprobará que el firmware funciona una vez cargado. La ejecución después de la programación reiniciará el microcontrolador y se conectará a él sin el cargador de arranque, desconectándolo automáticamente del STM32CubeProgrammer.
9. Haga clic en ‘Start Programming’ (iniciar programación) para actualizar el firmware. El software comenzará borrando la memoria flash del microcontrolador y luego procederá a cargar el firmware.
Una vez que la carga se haya completado, puedes desconectar y cerrar el programador.
Transferir los Archivos de Python al Microcontrolador
Para transferir el archivo Python a tu microcontrolador, necesitarás descargar los archivos de la página GitHub de SensoresPublicos y guardarlos en tu microcontrolador. Mira nuestras Instucciones de GitHub para mas detalles.
2. Soldadura Adicional
Si planea usar el cargador de baterías y el sensor de luz, necesitará soldar las clavijas de cabecera en ellos usando un método similar al anterior.
Soldar las Clavijas en el Sensor de Luz
Va a necesitar: Sensor de luz TSL25X1(TSL2561or TSL2591), soldador breadboard
1. Coloca las clavijas en el breadboard
2. Coloca el sensor de luz en las clavijas
3. Suelde el sensor de luz en las clavijas
Soldar las Clavijas en el Cargador de Batería
Va a necesitar: Cargador de Batería TP4056, soldador, breadboard
1. Coloca las clavijas de la cabecera en el breadboard
2. Coloca el cargador de la batería en las clavijas. Clavijas utilizadas: IN+, IN-, B+, B-
3. Suelde el el soporte de la batería en las clavijas de cabecera en el breadboard
3. Crear Conectores Compatibles con el Breadboard
Aunque existen varios componentes que estarán listos para su uso nada más sacarlos de la caja, un subconjunto requerirá cierto ensamblaje para unir los extremos de los cables que le permitirán enchufar el componente directamente al breadboard. Estos componentes a veces vienen con el cable trenzado el cual es flexible y se deshilacha por lo que no puede ser conectado bien al breadboard. Los componentes que requieren nuevos extremos son el sensor de temperatura, el termistor y el portabaterías. Aunque nuestro método preferido es la creación de conexiones soldadas por contracción térmica, se puede utilizar cualquier otro método para conectar nuevos extremos, incluyendo el prensado de los extremos directamente en los cables, o la soldadura directa de los cables juntos.
A continuación encontrará las instrucciones para el sensor de temperatura. El mismo proceso puede usarse para el portabaterías y el termistor.
Conecta los Conectores a los Cables del Sensor de Temperatura
Va a necesitar: Sensor TemperaturaDS18B20, Cable de Puente Macho a Macho o Alambre de núcleo sólido 22 AWG, pinzas pelacables, cortadores de cables, conectores de soldadura termorretráctil, pistola de calor
Al sacarlos del paquete, los cables del sensor de temperatura se verán como en la figura 3.1. Primero hay que pelarlos para que se parezcan a la Figura 3.2.
Utiliza conectores de soldadura termorretráctil para unir los nuevos extremos de los cables que sean compatibles con el breadboard. Las opciones incluyen la mitad de los cables de puente macho-macho adicionales como se muestra en la figura 3.3, o el cable de núcleo sólido de 22 AWG como se muestra en la figura 3.4.
Utilice ayuda o una pinza para asegurar la posición de los conectores de soldadura por contracción térmica como se muestra en la figura 3.5. Asegúrese de que los dos extremos del cable pelado se crucen en la sección de soldadura del conector. Cuando se aplica el calor de la pistola, se derretirá la soldadura y se conectarán los cables de metal pelados.
Si no ha usado conectores de soldadura por contracción térmica antes para conectar los cables, vea este video del proceso.
Si usted es nuevo en el uso de una pistola de calor, por favor asegúrese de tomar precauciones sobre su seguridad y la de los demás. Se calentará. No la apunte a usted o a otros o a otros objetos que no estén hechos para derretirse.
Al terminar, las conexiones deben parecerse a la figura 3.6. Puede parar en este paso. Si desea que sus conexiones tengan un aspecto más limpio, puede añadir una capa de termocontracción sobre estas conexiones. Esto puede ayudar a aumentar la durabilidad de sus materiales y es bueno especialmente si se utiliza en un ambiente de clase o en una situación en la cual muchos estudiantes las usen.
Después de aplicar el tubo termorretráctil, sus conexiones deben parecerse a la Figura 3.7
Conecta los conectores a los cables de la Porta Baterías
Va a necesitar: 3.7V 18650 Li Ion Porta Batería, Cable de Puente Macho a Macho o Alambre de núcleo sólido 22 AWG, pinzas pelacables, cortadores de cables, conectores de soldadura termorretráctil, pistola de calor
Utilice el mismo proceso para añadir conectores compatibles con el breadboard a la porta baterías. Recomendamos añadir extremos hembra al portabatería para evitar que la batería sufra un cortocircuito (Figura 3.8).
También puede agregar extremos macho si lo desea.
Conectar los conectores a los cables del termistor (opcional)
Va a necesitar: Termistor, Cable de Puente Macho a Macho o Alambre de núcleo sólido 22 AWG, pinzas pelacables, cortadores de cables, conectores de soldadura termorretráctil, pistola de calor
Utilice el mismo proceso para añadir conectores compatibles con el breadboard a el termistor.
El termistor viene con dos extremos hembra que pueden ser conectados al breadboard usando cables de puente macho-macho. Si conservas el conector original del termistor, ten en cuenta que necesitarás dos cables de puente macho-macho más para conectarlo al breadboard. Si desea añadir los extremos macho al termistor, utilice el procedimiento descrito anteriormente y los pasos que se indican a continuación.
1. Imagen de los extremos originales de la hembra del termistor
2. Retire el cable original con un cortador de cables
3. Pela los extremos de los cables con pinzas pelacables
4. Prepara nuevos extremos de cable y suelda los conectores
5. Usa la pistola de calor para conectar los nuevos extremos de los cables
6. Cubre las nuevas conexiones con termorretracción
4.Prepara la Caja (Opcional)
Estas instrucciones muestran cómo ensamblar todas las partes en un kit de SensoresPublicos. Esto es opcional. Los educadores pueden encontrar útil organizar los materiales del kit para el uso de los estudiantes como lo hemos hecho.
Va a necesitar: : Caja del Kit, Puntos de Color, Etiquetas, Velcro, Tijeras, Regla
Empieza con el organizador de plástico que contiene todos los materiales de construcción de los sensores.
Agarra los paneles de división conectados que vienen con el organizador y córtalos.
Selecciona 13 divisores y colócalos en las posiciones que se muestran en la figura 4.2. Esta configuración permitirá que las 18 piezas del kit quepan en el organizador de plástico
Agarra los puntos adhesivos de color y ponlos en las secciones del organizador para designar lugares para las partes del sensor como se muestra.
Imprime etiquetas para cada sección usando la plantilla de etiquetas.
Las etiquetas contienen las traducciones en inglés y español de los componentes del kit. Añade las etiquetas debajo de los puntos de color como se muestra en la foto a la derecha. Para las secciones pequeñas (cargador de baterías, botón, resistencias, LEDs y sensor de luz) los extremos de la etiqueta deberán recortarse para que quepan.
El siguiente diagrama da más detalles para configurar las secciones etiquetadas con códigos de color del organizador del kit.
Corte dos tiras de 6″ de velcro (un lado). Despegue la cinta y péguela en la parte de arriba de la caja organizadora como se indica. Guarde el pedazo del lado opuesto del Velcro para más tarde. El velcro en la parte de arriba de la caja organizadora permite utilizarla como una estación de trabajo portátil de manera que se puedan montar componentes en ella.
Cortar 3 tiras de 2″ de velcro (en el lado opuesto) para pegarlas abajo del portabaterías y del breadboard. Pegue dos tiras a cada lado de la parte de abajo del breadboard y una tira abajo del portabaterías (Figuras 4.7, 4.8). Cuando se pegue el velcro en el breadboad, es conveniente retirar parte del papel que cubre el lugar donde se fijará el velcro (figura 4.6) y pegarlo directamente a la base adhesiva (figura 4.7).
Agregar partes a la caja del kit
Agregue todas las partes a sus lugares designados en el organizador del kit. Las fotos de abajo muestran el kit de SensoresPublicos ensamblado completamente y cómo el velcro se utiliza para asegurar las piezas para la construcción del sensor. El termómetro de vidrio de la foto está incluido en una bolsa de plástico de burbujas para su protección.
¡Felicidades! ¡Has construido un kit de SensoresPublicos!