Antes de comenzar y para ponernos a todos en el mismo escalón: el Airtag es un pequeño dispositivo de rastreo creado por Apple, diseñado para ayudarte a localizar objetos como llaves, mochilas, carteras y más. Utiliza una combinación de tecnologías para proporcionar actualizaciones precisas de ubicación a través de la aplicación “Find My” en dispositivos Apple.

Ahora sí, entremos en materia.

Tecnología detrás del Airtag

Bluetooth de baja energía (BLE)

El Airtag emite una señal de Bluetooth de baja energía (BLE) que puede ser detectada por dispositivos Apple cercanos. Esta señal es la que permite que el Airtag se comunique con tu iPhone u otros dispositivos compatibles.

Ultra Wideband (UWB)

Además de Bluetooth, el Airtag también utiliza tecnología Ultra Wideband (UWB) para una localización más precisa. Los iPhones equipados con el chip U1 de Apple pueden utilizar UWB para detectar la distancia y dirección exacta del Airtag con mayor precisión que solo con Bluetooth. Esto es especialmente útil en la función “Precisión de búsqueda”.

• Precisión de búsqueda: Con UWB, los usuarios pueden ver una interfaz visual que les indica la distancia y dirección del Airtag, lo que hace que encontrar objetos perdidos sea más fácil y rápido.

Red de búsqueda de Apple

Aquí es donde el Airtag muestra su verdadero poder. A diferencia de los dispositivos de rastreo GPS que pueden transmitir directamente su ubicación desde casi cualquier lugar, el Airtag depende de la red de búsqueda de Apple, una vasta red de dispositivos Apple interconectados.

• Funcionamiento de la red: Cuando el Airtag está fuera del alcance de tu propio dispositivo, emite señales de Bluetooth que pueden ser detectadas por cualquier dispositivo Apple cercano (iPhones, iPads, Macs, etc.). Estos dispositivos “prestados” recogen la señal del Airtag y envían su ubicación a iCloud de manera anónima y segura.
• Privacidad: La transmisión de datos se realiza de forma anónima y encriptada, garantizando la privacidad tanto del dueño del Airtag como de los dispositivos que ayudan en la localización.

Mitos comunes sobre el Airtag

“El Airtag transmite su posición en cualquier lugar, incluso en la selva.”

Este es uno de los conceptos erróneos más comunes. El Airtag no puede transmitir su ubicación de manera mágica en cualquier lugar. Su efectividad depende de la presencia de dispositivos Apple cercanos que puedan captar su señal. En áreas remotas o en medio de la selva, donde la densidad de dispositivos Apple es baja, la capacidad del Airtag para actualizar su ubicación se verá significativamente limitada.

“El Airtag utiliza GPS para rastrear su ubicación.”

El Airtag no tiene un módulo GPS integrado. En lugar de eso, utiliza la tecnología de Bluetooth y la red de dispositivos Apple para determinar su ubicación. Esta es una diferencia clave con otros dispositivos de rastreo que dependen directamente del GPS.

Ventajas del Airtag

• Batería reemplazable: El Airtag utiliza una batería CR2032 que puede durar hasta un año y es fácilmente reemplazable.
• Precisión y facilidad de uso: Con la función “Precisión de búsqueda” en dispositivos compatibles con UWB, puedes localizar tu Airtag con gran exactitud.
• Integración con el ecosistema Apple: La integración con la app “Find My” y otros dispositivos Apple hace que el Airtag sea extremadamente fácil de usar para los usuarios de Apple.

El Airtag de Apple es una herramienta poderosa y eficiente para rastrear objetos perdidos, gracias a la red de búsqueda de Apple y la tecnología de Bluetooth de baja energía y Ultra Wideband. Sin embargo, es importante entender sus limitaciones y no esperar que funcione en todas las situaciones, especialmente en áreas sin dispositivos Apple cercanos.

Esperamos que este artículo haya aclarado cómo funciona realmente el Airtag y desmitificado algunos conceptos erróneos comunes. ¡Mantén tus objetos seguros y rastreados con tecnología inteligente!

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Qué tarjetas ESP32 están soportadas?

Teóricamente cualquier tarjeta ESP32. Las que puedo confirmar en lo personal son:

• Heltec WiFi LoRa
• HiLetgo ESP-WROOM-32 (sin LoRaWAN)
• Yubox Node
• Yubox ONE

Aquí haré un pequeño tutorial de cómo instalar YuboxNow en la tarjeta Heltec WiFi LoRa, debido a que es muy fácil conseguirla. Dejo vínculo a Amazon.

Más información de la placa Heltec WiFi LoRa en su sitio Web oficial https://heltec.org/project/wifi-lora-32/

Requisitos

• Un board ESP32 soportado
• Arduino IDE, al menos versión 1.8.13
• Soporte ESP32 para Arduino IDE (Arduino-ESP32), versión 2.0.3 o superior (esto se hace en el gestor de placas de Arduino)
• Bibliotecas de YUBOX Now y dependencias actualizadas

Paso 1) Instalar Plugins de Arduino

El sketch de YUBOXNow se puede compilar desde el Arduino IDE, como se hace con otros proyectos. Se debe de elegir el board “Heltec WiFi LoRa 32 (V2)” desde el gestor de tarjetas. Debemos también tener en cuenta que vamos a necesitar tener los siguientes PLUGINS e Arduino instalados previamente. No confundir plugins con librerías.

• YUBOX – Assemble HTML Interface: crea el directorio data/ y reúne los módulos de YUBOXNow en los archivos HTML y Javascript para el SPIFFS inicial. Se trata de una librería que se puede descargar de este vínculo, en formato ZIP y se instala dentro del directorio “tools” que se encuentra en la carpeta base de Arduino.
• ESP32 Sketch Data Upload: genera y carga el sistema de archivos SPIFFS inicial de YUBOXNow al board. Se puede instalar desde el gestor de bibliotecas del ArduinoIDE o se pueden seguir las instrucciones aquí: https://github.com/me-no-dev/arduino-esp32fs-plugin

Luego de instalar estos plugins la carpeta tools debe quedar parecida a la siguiente imagen.

Luego de esto reiniciamos Arduino y debemos ver estas dos nuevas opciones en el menú de Herramientas.

Paso 2) Instalar YuboxNow

El proyecto YuboxNow se encuentra alojado en GitHub en el siguiente vínculo. Podemos usar la herramienta GIT para clonar el proyecto, o si eso suena complicado, también podemos descargarlo directamente de aquí, en formato zip.

Este archivo contiene una carpeta llamada yubox-now-master. Esta carpeta la colocamos dentro del directorio “libraries“, donde se instalan todas las demás bibliotecas de Arduino.

Si tenemos problemas con la ruta, podemos ir al menú de Preferencias, dentro del Arduino IDE y allí está la ruta exacta.

YuboxNow tiene sus propias dependencias, entre las cuales citamos las siguientes bibliotecas:

Información detallada de cómo instalar estas bibliotecas se encuentra aquí: https://github.com/yubox-node-org/yubox-now/

Una vez instaladas las dependencias y la librería YuboxNow, abrimos uno de los ejemplos que vienen con YuboxNow, desde el menú de “Archivo –> Ejemplos –> YuboxNow –> ybx-blinktest”.

Lo primero que haremos antes de compilar es ejecutar los plugins previamente instalados para poder cargar el directorio Web a la tarjeta. Primero ejecutamos el Yubox Assemble HTML Interface y luego el ESP32 Sketch Data Upload.

3) Soporte LoRaWAN Arduino

Podemos usar YuboxNow sin soporte para LoRaWAN, pero aquí mostraremos cómo añadir este soporte (y su correspondiente menú), puesto que muchas veces es algo engorroso configurar LoRaWAN desde el código. Con YuboxNow es mucho más sencillo, porque se hace a través de una interfaz Web. Para agregar el soporte LoRaWAN, es necesario instalar las siguientes bibliotecas adicionales en el Arduino IDE:

1. SX126x-Arduino, librería base para comunicación con los chips SX126x de Semtech. Se la puede instalar desde el gestor de bibliotecas de Arduino.
2. Beelan LoRaWAN, la biblioteca base que implementa soporte LoRaWAN para el chipset SX127x. Esta biblioteca puede instalarse de forma ordinaria usando el gestor de bibliotecas de Arduino IDE, y buscándola con el nombre indicado.
3. yubox-LoRaWAN, el adaptador que permite configurar el AppEUI y AppKey para el soporte OTAA de LoRaWAN. Esta librería implementa un nuevo menú llamado LoRaWAN en la interfaz Web de YuboxNow. La versión que utiliza la biblioteca Beelan-LoRaWAN está en la rama SX127x-Beelan-LoRaWAN, la cual puede descargarse como un archivo ZIP desde https://github.com/yubox-node-org/yubox-LoRaWAN/archive/refs/heads/master.zip.

Paso 4) Ejecutar programa de ejemplo

La biblioteca yubox-LoRaWAN contiene el ejemplo yubox-lorawan-helloworld que muestra la integración como parte de un programa completo.

Se debe estar seguro de haber seleccionado el board “Heltec WiFi LoRa 32 (V2)” como objetivo desde el Arduino IDE, de lo contrario, las definiciones de pines LoRa no estarán disponibles y fallará la compilación.

Construir el contenido html

Para esto ejecutamos el plugin Yubox Assemble HTML Interface. Lo que hace este plugin es tomar como base una plantilla, la cual se encuentra en la carpeta data-template y construir un directorio llamado data, que es el que realmente se transfiere al ESP32.

Compilar Arduino

Luego de compilar y transferir el código deberíamos ver una nueva red en el menú de red WiFi de nuestro computador. El nombre de la red comienza con la palabra YUBOX. Nos conectamos a esa red y visitamos la interfaz Web en la IP 192.168.4.1. Ya está casi todo listo!

Paso 5) Configuración LoRaWAN

Ahora sí, vamos a un navegador, visitamos al IP antes mencionada y nos encontramos con la interfaz de YuboxNow. El usuario por omisión es admin y la clave es yubox. Lo primero que debemos hacer al ingrsar es cambiar la clave.

Accederemos a una interfaz responsiva y slim desde donde configurar el acceso a WiFi, actualizar el firmware o configurar LoRaWAN será bastante sencilla… siiiiiiiiiii!

Les dejo mi pantalla de configuración de LoRaWAN. Los datos más importante son el EUI del dispositivo y la clave de aplicación. El EUI de aplicación puede quedar en 16 ceros como se ve en la figura, a menos que nuestra red LoRaWAN necesite algo diferente.

Extra) Compilación desde línea de comandos, para usuarios expertos

Algunos usuarios expertos prefieren compilar sin utilizar el Arduino IDE. Es por eso que YuboxNow trae la posibilidad de compilar desde la línea de comandos. Para compilar ejecutamos el comando make con las siguientes opciones.

make ARDUINO_INSTALL=~/arduino-1.8.15 YF=~/Arduino/libraries/yubox-now-master ESP32_BOARD=heltec_wifi_lora_32_V2

La opción ARDUINO_INSTALL debe apuntar al directorio donde se encuentra instalado Arduino en nuestro sistema.

Para transferir nuestro sketch ejecutamos nuevamente el comando make, pero con la opción fullupload

make fullupload

Este comando asume que nuestro dispositivo se encuentra conectado al puerto USB llamado /dev/ttyUSB0, pero se lo puede cambiar la ruta si agregamos el parámetro SERIALPORT=ruta

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Hay muchas herramientas útiles en un laboratorio de electrónica, pero algunas de ellas son indispensables. Luego de muchos años lidiando con circuitos e inventos varios, me he topado con diversos modelos y marcas, unos buenos, otros malos, otros terribles. El día de hoy, recomendaré los mejores en base a su calidad y precio; que además, son los mismos que yo uso.

Para cada uno de estas herramientas dejaré el vínculo a Amazon para más información de características, precio, etc.

Estación de soldado

Esta estación es de combate, ya lleva conmigo varios años. Además del cautín de puntas intercambiables, cuenta con una herramienta de chorro de aire caliente para circuitos SMD, que son los que más utilizo. También se puede utilizar el lápiz de succión para colocar con precisión chips SMD sobre la placa PCB.

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Osciloscopio

Este osciloscopio ha sido de GRAN ayuda en el desarrollo de algunos productos. Además de la funcionalidad habitual, cuenta con un decodificador de señales seriales UART, SPI, I2C, etc. Esto ha sido de enorme ayuda para depurar problemas de hardware. Además, el ancho de banda es decente y posee 4 entradas en simultáneo.

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Fuente de poder dual

Es MUY importante en laboratorio contar con una fuente con salidas INDEPENDIENTES, y esta fuente tiene 3. Suficiente para la gran mayoría de proyectos. Además, el ajunte es digital y preciso y nos proporciona una lectura de amperímetro integrada. Lleva ya algunos años conmigo.

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Microscopio binocular

Sin un buen microscopio binocular, no intentes soldar componentes SMD. Hay varias opciones con cámara integrada a bajos precios, pero no existe nada aun comparado con la óptica. Además, si aun así quieres visualizar en una pantalla, este microscopio posee un socket para instalar cámara digital.

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Multímetro

Al final de la lista, pero no menos importante, un multímetro digital. Este te permitirá además medir inductancias y capacitancias y tiene una increíble resolución de hasta 4 digitos!

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Estamos hablando de marcas que han revolucionado la historia de la tecnología y que han democratizado el conocimiento y la creación de productos. Un ejemplo de esto es la cultura maker, que básicamente se basa en la filosofía de que cualquiera puede construir prácticamente cualquier cosa. Por ejemplo, un dato que pocos saben, es que Raspberry Pi es el dispositivo electrónico más fabricado en toda la historia de Reino Unido, con más de 40 millones de unidades vendidas hasta 2021.

¿En qué se diferencian?

La manera corta de responder esta pregunta es diciendo que Arduino es básicamente una tarjeta microcontroladora, mientras que Raspberry Pi es un computador todo-en-uno o SBC (Single Board Computer). Así, a simple vista uno puede aventurarse a pensar que un computador siempre será mejor que una tarjeta microcontroladora. Pero la verdad es más compleja.

Sucede que en muchas aplicaciones no deseamos un computador, y ojo, no estamos hablando sólo de precio, sino de que no es conveniente usar un computador (ordenador) de la manera tradicional. Hablamos de situaciones en las que se necesita un hardware donde se pueda garantizar un funcionamiento más “predecible”. Veamos a qué me refiero.

Ventajas y desventajas de Raspberry Pi

Pros

• Potencia de procesamiento: Raspberry Pi ofrece un alto rendimiento en aplicaciones que requieren un procesamiento demandante, como la visión por computadora.
• Salida HDMI. No hace falta explicar mucho las ventajas de eso. Poder conectar directamente la tarjeta a un televisor de alta definición siempre tendrá enormes ventajas para algunos mercados.
• Wi-Fi incorporado: La conectividad Wi-Fi integrada facilita la conexión a redes y la comunicación inalámbrica.

Contras

• Consumo de energía mayor que una tarjeta microcontroladora, lo que no lo hace adecuado para escenarios donde es importante el bajo consumo, por ejemplo IoT
• Desventajas en toma de muestras. a) Por lo general los SBCs (y RPi no es la excepción) usan sistemas operativos basados en tareas. El problema con esto es que no se puede garantizar con mucha exactitud (de microsegundos) cuándo se ejecutará una tarea determinada. Esto no es problema en la mayoría de situaciones, pero por ejemplo, si se está midiendo una onda eléctrica, si no podemos garantizar el muestreo de manera confiable, nuestra medición estará distorsionada. b) No tiene entradas ADC, lo que significa la adquisición de hardware adicional para medir señales análogas.
• Más complejo de poner a punto. Raspberry Pi es más laborioso de poner a punto que un Arduino, pues hay que instalar sistema operativo y configurar servicios necesarios para realizar lo que queremos. Por suerte existen distribuciones de sistema operativo, como Raspbian, que facilitan en algo esta tarea.

Ventajas y desventajas de Arduino

Pros

• Gran portafolio. Arduino tiene decenas de tarjetas con diferentes características lo que resulta en una gran ventaja al momento de seleccionar una plataforma que calce justo a la medida de nuestro proyecto.
• Fácil programación. El Arduino IDE sin duda ha ido una de las grandes ventajas de Arduino desde sus orígenes. El contar con una herramienta con compilador incluido y bastante intuitiva ha permitido que incluso niños puedan programar hardware.
• Bajo costo: Arduino es una opción asequible en comparación con Raspberry Pi y otras plataformas similares.
• Relativamente bajo consumo de energía. Si bien Arduino no es lo que se llama Ultra Low Power, al menos consume muchísimo menos que un Raspberry Pi, haciéndolo aceptable para IoT

Contras

• Poder de procesamiento limitado: En comparación con Raspberry Pi u otras plataformas similares, Arduino tiene un menor poder de procesamiento, lo que puede limitar su uso en aplicaciones que requieren un rendimiento más exigente.
• Menos capacidad de ejecución de múltiples tareas: Arduino no está diseñado para ejecutar múltiples tareas simultáneamente de manera eficiente. A diferencia de los sistemas operativos más complejos utilizados en Raspberry Pi, Arduino tiene un enfoque más simple y se basa en un bucle de ejecución secuencial. Esto puede limitar su capacidad para realizar tareas simultáneas complejas.

Los últimos modelos

Lo último de Raspberry Pi son los modelos versión 4. Dejaré aquí unos vínculos para comprar si alguien está interesado. Su modelo más popular es el Modelo B. Se trata de un Quad Core de 64 bits con WiFi y Bluetooth incluido. Un computador completo prácticamente por algo más de $60. Interesante, verdad?

La placa más vendida Arduino hasta el momento es esta.

Ya no son las únicas opciones

Arduino y Raspberry Pi fueron sólo el principio de una gran revolución. Actualmente existen tarjetas análogas a Arduino como Particle, Teensy, Netduino, Spartkfun Thing, Yubox, Adafruit Feather, ente muchas otras. Del mismo modo existen competidores para Raspberry Pi como Beaglebone, Rock64, Banana Pi, entre otras.

Resumen

Arduino y Raspberry Pi han transformado el panorama tecnológico al proporcionar plataformas accesibles y versátiles para desarrolladores, hobbistas y estudiantes. La elección entre ambas dependerá de las necesidades específicas de cada proyecto. Mientras Raspberry Pi destaca por su potencia de procesamiento y capacidades multimedia, Arduino ofrece simplicidad, bajo costo y un enfoque más eficiente en términos de consumo de energía. Además, el mercado actual presenta diversas opciones y competidores, ampliando aún más las posibilidades para los entusiastas de la electrónica y la programación.

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Antes de comenzar advertiré que me he basado en experimentación, así que todo lo aquí mostrado debe usarse con mucho cuidado y bajo su propio riesgo. He realizado experimentación prácticamente a ciegas.

El cargador de Macbook provee escalones de voltajes

Lo primero es que el procedimiento de carga de la Macbook Pro (no se si aplica a otros modelos) es bastante mañoso (tricky). Según el cargador que viene en Mac existen 4 voltajes que pueden ser provistos: 5V, 9V, 12V y 20V. Como es obvio comencé probando con el voltaje menor y no cargó absolutamente nada.

También sucede lo mismo si se prueba con los otros voltajes. El TRUCO estuvo en ir subiendo voltajes escalonadamente: primero 5V, luego 9V, luego 12V y por último 20V. Con el último voltaje se alcanza una potencia de casi 60W, lo que es muy similar a la potencia que viene marcada en la fuente.

Para explicar mejor utilicé una fuente de poder configurable, de la marca SIGLENT, y fui subiendo el voltaje a los valores deseados. Les comparto un video que hice con los detalles.

Construcción de un cargador compatible para Macbook Pro

Me encuentro en esta tarea ahora. La de construir un cargador compatible de diseño abierto, veamos qué tal me va. Espero publicar más información en próximos días.

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Un truco que he realizado antes en un caso extremo (estaba acampando y no tenía un toma-corriente cerca) es el de conectar 4 pilas AA en serie (se pueden sacar de cualquier linterna o aparato electrónico) y conectar esto directamente al celular a través de un cable micro-USB. Tenía unas pilas de repuesto para una linterna y las usé. Claro, también tuve que decapar el cable con una navaja (quedó inservible luego), pero resolví mi inconveniente. Sin embargo, 4 pilas AA no dan exactamente los 5 voltios que el celular necesita para cargarse, sino aproximadamente 6 voltios (cada una provee 1.5 voltios teóricos) o puede que hasta un poco más. En resumen, hágalo bajo su propio riesgo

Una pequeña mejora a lo anterior es la de colocar una pequeña resistencia de menos de un Ohmio entre las pilas y el celular para disminuir levemente el voltaje y proteger el celular en el peor de los casos (aunque prácticamente todos los celulares tienen un regulador de voltaje incorporado, pero nunca está de más). Obviamente si estoy de camping en el bosque no tendré resistores en la billetera o una tienda de electrónicos a la vista, así que habrá que improvisar. Una cosa que a lo mejor tengamos a la mano y que podemos utilizar es un lápiz. Entre uno o dos centímetros de mina de lápiz nos pueden dar entre 0.25 y 2 ohmios dependiendo de la dureza de la mina. Yo he utilizado un centímetro de mina de  lápiz 4H para el experimento. Publicaré un video en próximos días.

Cómo conectar el cargador al puerto USB

Necesitaremos al menos un cable viejo para poder reutilizar el cargador. Recordemos que un cable USB puede tener varios cables, pero para cargar el teléfono sólo necesitaremos hacer uso de solamente 2 de ellos, usualmente de color rojo y negro. Rojo para el cable positivo y negro para el negativo.

Cargador para celular con regulador de voltaje

Un circuito menos primitivo que el anterior lo podemos conseguir añadiendo UN SOLO componente a nuestro circuito de pilas en serie. Esto tiene sus pros y contras. La construcción de este circuito ya no puede improvisarse in-situ, sino que tendremos que llevar en nuestra mochila un pequeño circuito prefabricado. En todo caso, la fabricación es extremadamente sencilla.

La idea aquí es usar un pequeño componente regulador de voltaje. El más común es el LM7805 (o símplemente 7805) que se puede conseguir en prácticamente cualquier tienda de electrónica por unos centavos. También es preferible aquí usar de 5 a 6 pilas en lugar de 4, pues este componente necesita de cierto voltaje mínimo de diferencia entre la entrada y la salida. También podríamos usar una batería de 9 voltios aquí. Les comparto un pequeño diagrama que hice.

Cargador para celular de las grandes ligas

Vamos complicándonos un poco más… Otra solución más sofisticada pero mucho más precisa y eficiente que la anterior es la de utilizar un circuito convertidor step-down (también llamado reductor DC-DC o convertidor Buck), que es un circuito barato y que podemos encontrar en tiendas de electrónica. El que he comprado se puede adquirir en línea en varios sitios como Amazon, Ebay, OLX o Mercadolibre. Nos dará exactamente 5 voltios. En otro artículo que escribí hace algún tiempo en este mismo blog explico cómo hacer uno, por si alguien se quiere aventurar. Los hay de voltajes fijos como el que he usado yo, pero también hay otros en los cuales hay que ajustar el voltaje de salida girando la clavija de un potenciómetro de precisión. También hay de varias capacidades. El de este artículo nos proveerá de hasta 1 amperio, pues está basado en el chip AMS1117.

Para ilustrar mejor cómo conectar todo preferí hacer un video. El circuito elegido puede funcionar incluso con una batería de auto, por lo que nos puede servir para añadirle un puerto USB a nuestro vehículo, en caso de que no lo tenga. También podríamos conectar una batería recargable y utilizar un panel solar para cargarla. La regla por lo general en cuanto a pilas de carbón o alcalinas es que mientras más grandes, más carga. Por ejemplo, las pilas AA tienen más carga que las AAA, ya que son de mayor tamaño.

Ahora sí les dejo con el video. En él verán el circuito utilizado, el cual podemos poner en una cajita para que se vea más simpático y meterlo en nuestra mochila.  Nos salvará en caso de emergencias.

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=xTNuD6QffWE[/embedyt]

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NikolaLabs (Proyecto en Kickstarter)

Suena al menos factible si se reduce el consumo de energía de los dispositivos electrónicos y si llega a perfeccionarse, quien sabe, podría significar el fin de los cargadores de pared o de las baterías portátiles!

Me imaginé un mundo con muchos dispositivos cargándose con energía disponible en el ambiente, pero mientras me transportaba al futuro en mi cápsula del tiempo me asaltó un Deja Vu… “ya he oído esto antes, muchísimo antes”.

Hurgué un poco en los cajones de recuerdos y lo encontré. En realidad ya había visto este concepto funcionando antes, pero antes incluso de lo que imaginaba.

Lo descubrí por una historia de mi abuela, que me contaba que mi papá, de adolescente, había confeccionado un receptor de radio con extraña roca. Me parecía una historia fantástica y durante algunos años de mi niñez viví intrigado por la historia, tratando de encontrar más pistas de aquel aparato mágico.

Años después supe que se trataba de un radio de galena o de cristal. Es decir, seguramente la roca que había usado mi padre era una roca de galena. Un mineral compuesto por plomo y azufre.

Se podría decir que una radio de cristal es el receptor de radio más sencillo de construir posible. Sin embargo, lo interesante es que no necesita alimentarse de energía… SÍ, LEYÓ BIEN… Funciona sin pilas, sin paneles solares, sin la necesidad de conectarse a la red eléctrica, nada, nada de eso. La energía con la que funciona viene de las propias ondas de radio que consume y lo más interesante es que se concibió en el SIGLO XIX.

A principios del siglo XX su uso se popularizó y fue parte del entretenimiento de muchas familias y entusiastas, que gracias a este aparato podían escuchar transmisiones a kilómetros de distancia, incluso al otro lado de nuestro planeta.

En un próximo artículo explicaré CÓMO CONSTRUIR UNA RADIO DE CRISTAL y por supuesto, remontarnos al pasado escuchando programas radiales a “la vieja usanza”.

A veces, para predecir el futuro, sólo basta averiguar cómo era el pasado… y como muestra los dejo con otro artículo que escribí hace algún tiempo acerca de los autos eléctricos.

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El problema fue que todos los proveedores de pronósticos de tiempo como weather.com o forecast.io me proporcionaban datos alejados de la verdad. La razón: aparentemente el gradiente de temperatura en la zona es muy abrupto y el clima varía mucho de una ubicación a otra muy cercana (a menos de 1 km de distancia), dificultando extrapolar los datos de las estaciones de monitoreo cercanas o información de satélite… y bueno, el sitio de camping precisamente se encuentra en la ladera escarpada de una montaña.

La solución? Tomar la temperatura in-situ con algún hardware y luego reportarlo de algún modo en el sitio Web en cuestión. Una oportunidad ideal para jugar con el Arduino MKR1000, pues gracias a su soporte WIFI, nos permitirá transmitir data hacia el Internet, a través de algún router inalámbrico. Si el lector no consigue el Arduino MKR1000 también puede intentar con el Arduino UNO WiFi, les dejo vínculos a ambas opcioness.

Sensores de humedad, temperatura y presión

Haremos el proyecto muy sencillo, sólo con 2 sensores (de hecho así es como está instalado), que nos permitirán reportar 3 parámetros: temperatura, humedad y presión barométrica. La conexión es bastante simple como vemos en la siguiente figura.

BMP180 de Bosch

Lo encontramos en la parte de arriba de la imagen anterior. Este sensor es básicamente un sensor de presión barométrica muy fácil de usar, pues nos permite conexión con el MKR1000 a través de I2C.  El soporte I2C en Arduino es maravilloso, pues nos permite encadenar varios dispositivos (como sensores) al mismo cableado I2C. En este caso sólo usaremos UN dispositivo (el BMP180), pero podríamos añadir más con poca modificación. En todo caso lo único que necesitamos conectar es dos cables de data, marcados como SCL (el reloj) y SDA (la data), además de la referencia de GROUND. El SCL en el MKR1000 es el pin D12 y el SDA corresponde al pin D11.

DHT11 (o DHT22)

Un sensor de temperatura y humedad. Económico y fácil de usar. En la figura anterior lo encontramos en la parte inferior.

Weather Underground (wunderground.com)

Weather Underground es una plataforma comunitaria de reporte del clima, disponible online, que nos permitirá reportar las condiciones climáticas a la nube. Actualmente cuenta con más de 250,000 estaciones conectadas… una locura!… También nos provee un API, llamado PWS, que hace posible que existan plugins para sitios Web, así como apps para tablets o smartphones.

La documentación del API que usaremos en este proyecto lo encontramos acá http://wiki.wunderground.com/index.php/PWS_-_Upload_Protocol

Para usar esta plataforma debemos registrar un usuario (es grátis) y crear una estación meteorológica para comenzar a reportar. Se nos asignará un identificador de la estación meteorológica creada, así como una clave, para usar desde las invocaciones al API.

El código Arduino

Para facilitar la cosa he creado un repositorio en GitHub. http://www.github.com/elandivar/huigra

No voy a explicar todo el código porque es bastante simple, pero hay unas líneas a las que les dedicaré una corta explicación y es la función sendSample del archivo https://github.com/elandivar/huigra/blob/master/huigrastation.ino

P.D. Mención especial a AsiriLabs, que nos proporcionó los componentes necesarios para la construcción de este prototipo.

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Video de funcionamiento de amplificador a tubos

Los dejo con el video, en él he publicado el diagrama esquemático del circuito con todos sus detalles, desde el rectificador hasta la etapa de amplificación de potencia. Espero sea de vuestro agrado y utilidad.

Errata:  En el video presento al rectificador de la fuente de poder como un rectificador de media onda, siendo un rectificador de onda completa. Gracias al amigo Taoiste, que me hizo notar que se trata de un doble diodo.

En este mismo blog he publicado otro artículo acerca de cómo convertir uno de estos amplificadores de propósito general o incluso una radio a tubos, en un excelente amplificador de guitarra eléctrica. Aquí les dejo un vínculo:

Convirtiendo una radio a tubos de vacío en un amplificador de guitarra eléctrica

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Lo primero que hice fue desarmarlo y revisar el circuito. Honestamente inicialmente lo que quería era repararlo, pero luego me di cuenta de que no tenía solución así que me decidí por aprovecharlo con fines didácticos

En todo caso, una vez desarmado me di cuenta que usaba un circuito integrado MC34063, el cual es el corazón del cargador. En realidad el MC34063 es el corazón de muchísimos productos que hoy en día necesitan un convertidor DC-DC, es decir, un convertidor de voltaje continuo. EL MC34063 es un componente electrónico sumamente versátil que ha ganado gran aceptación en el mundo de la electrónica. Su versatilidad está acompañada de un precio muy conveniente lo cual es una combinación interesante. Se trata de un regulador conmutado (switching regulator) que a diferencia de los reguladores lineales (como el LM7805) no disipa mucho calor.

En mi caso, mi teléfono necesita un cargador a 5VDC, es decir, el mismo voltaje que nos proporciona un puerto USB. Debido a esto, el circuito de mi cargador averiado estaba diseñado para proporcionar dicho voltaje a una corriente de 500mA. Con pocos cambios podemos adaptar el circuito que expondré más adelante para proporcionar voltajes diferentes.

El chip usado es básicamente el corazón de una fuente conmutada (o switching regulator). Es decir, se trata de un oscilador que trocea (o divide en porciones) el voltaje de entrada, de acuerdo al valor de voltaje de salida requerido.

Ahora sí lo bueno. Luego de revisar la placa de circuito impreso de mi cargador noté que era una copia muy cercana al diseño sugerido de fábrica, con la adición de un diodo de seguridad en la entrada de voltaje.

No explicaré todos los componentes pues sus valores de referencia se pueden encontrar en el datasheet del fabricante del integrado. Que por cierto se los comparto aquí. Solo voy a explicar la parte que me parece medular y es cómo seleccionar los valores de los resistores R1 y R2 para modificar este diagrama y obtener el voltaje que queramos.

El circuito nos muestra la configuración del MC34063 como un regulador reductor de voltaje (step-down regulator) y en esta configuración el voltaje de salida está dado por la siguiente fórmula.

Vout = 1.25 * (1 + R2/R1)

En nuestro caso R2=3.6k y R1=1.2K por lo que Vout nos da exactamente 5 Voltios!

Sencillo verdad?

Para transformar nuestro circuito en un cargador USB basta conectarle un terminal USB a la salida soldando los cables con el pinout correcto. Aquí les dejo una imagen de referencia, no necesitamos soldar ningún pin de datos (D+ o D-), sólo VCC y GND, sólo los pines 1 y 4.

Otra modificación interesante es si necesitamos una fuente de voltaje diferente a 5 Voltios. Basta con modificar los resistores R1 y R2 para obtener un voltaje diferente. Por ejemplo, imaginemos que necesitamos energizar un pequeño GPS que funciona con cuatro pilas AA de 1.5 Voltios cada una, es decir a 6 Voltios.

Jugando un poco con los valores de resistores disponibles en el mercado y utilizando la fórmula antes vista, podemos ver que es posible usar R4=3.9k y R3=1k par obtener un voltaje de 6.1 Voltios, lo cual es muy cercano al valor deseado. Hubiésemos obtenido un valor exacto de 6V usando un R4=3.8k, pero ese no es un valor de resistor común en el mercado.

Para averiguar los valores estándar de resistores podemos guiarnos por la siguiente tablita.

Espero que les haya gustado.

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