Reproductor Bluetooth – ICStation

Montaje de un reproductor de audio Bluetooth, lector MicroSD/USB de 3+3 vatios estéreo, con receptor de radio FM y mando a distancia. Se monta el módulo CT10E-BT de ICStation, como sustitución del módulo CT14. El reproductor se alimenta con una batería de Li-ion de alta capacidad. Para cargar la batería se monta el módulo de carga con protección TP4056, y se utilizan un par de altavoces reciclados. Se monta todo el conjunto en una caja de madera hecha a medida. También se construye una carcasa fabricada con PLA, para montar el reproductor en la parte superior de la caja de madera.

CT10E-BT

Módulo CT10E-BT

El módulo CT10E-BT permite la reproducción de archivos de audio desde un dispositivo remoto, mediante una conexión Bluetooth. También puede reproducir el audio de una memoria externa, conectada en alguno de sus dos conectores MicroUSB/USB.

Módulo: CT10E-BT

Otra característica de este pequeño módulo reproductor, es que incorpora un sintonizador de radio FM, un amplificador estéreo de 3+3 vatios y se puede controlar todo mediante su pequeño mando a distancia IR.

Amplificador de audio

El reproductor CT10E-BT utiliza dos pequeños amplificadores de audio de reducidas dimensiones y gran rendimiento. Utiliza dos circuitos integrados NS8002, que pueden funcionar con una batería de 3,7V y proporcionar una potencia de sonido más que aceptable, en cuanto a potencia y distorsión.

Amplificador NS8002

El circuito integrado NS8002 dispone de un pin de control (SD),  para deshabilitar su funcionamiento  y reducir el consumo al mínimo <1uA.

Control remoto

El reproductor CT10E-BT se puede controlar a través de sus cuatro pulsadores que tiene en el frontal, o mediante un mando a distancia IR. El control con el mando a distancia es más completo, porque dispone de teclado numérico para acceder directamente a la pista de audio o memoria que se quiera reproducir (hasta 99), silenciar el audio (Mute), controlar el ecualizador de audio (6 preset definidos) o apagar/encender el módulo. Es importante destacar que la función de apagado no es muy aconsejable, porque su consumo en reposo es alto (50mA aprox.) y en caso de que la alimentación sea con batería, se podría descargar por completo en pocas horas.

Control remoto IR

El funcionamiento de un mando a distancia IR se puede comprobar con una cámara de fotos o video. Apuntando el diodo LED del control remoto hacia la óptica de la cámara y pulsando alguno de sus botones, se tiene que apreciar el parpadeo rápido del diodo IR.

Descargar fichero .stl  >>> Bluetooth audio+FM player

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Módulo CT10E-BT

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Medir la resistencia interna de una Batería/Pila

Comprobación del estado de una pila/batería, midiendo su resistencia interna. La batería se conecta a una carga electrónica y se mide la diferencia de tensión en vacío y con carga, a una corriente determinada.

Resistencia interna

Resistencia interna

La resistencia interna de una pila/batería produce unas pérdidas, provocadas por la caída de tensión (interna) al paso de la corriente, reduciendo su tensión de salida útil y llegando a ser inservible en algunos casos. El envejecimiento de una pila/batería está relacionado con el aumento de su resistencia interna. De manera que la calidad de una pila o batería nueva, también se podría comprobar midiendo su resistencia interna. Si realizamos esta medida con baterías de características similares y diferentes fabricantes, podríamos conocer cuál de ellas es la mejor. En caso de que tengamos una serie de baterías usadas y necesitáramos reutilizar una, midiendo la resistencia interna de cada una de ellas también podríamos elegir la que estuviera en mejor estado.

Tensión en vacío

Como el valor de la resistencia interna de una pila/batería no lo podemos medir directamente en Ohmios, es necesario aplicar un sistema de medida indirecto. Lo más fácil es medir la tensión en los terminales de la batería, con la batería desconectada (en vacío) y tomarla como referencia.

Tensión con carga

A continuación aplicamos una carga adecuada a la batería que tengamos que comprobar, y medimos la corriente que circula por la carga y el nuevo valor de tensión que tenemos  en los terminales de la batería. Si la tensión que medimos con la batería cargada fuera la mismo que obtuvimos en la primera medida (sin carga), la batería sería ideal (Ri=0). Teniendo estos dos valores de tensión y el de la corriente, sólo tenemos que aplicar la Ley de Ohm para conocer el valor de la resistencia interna (ver imagen anterior)

Linterna de EMERGENCIA

Linterna de emergencia: Construcción de una linterna LED de emergencia, recargable y de encendido automático. La linterna está construida con un foco LED de 12V, un trozo de tubo PVC, una batería de 3,7V, un módulo de carga con protección y un interruptor de inclinación.

Sensor de inclinación

Sensor de inclinaciónEl sensor de inclinación tiene el aspecto de un condensador electrolítico. En su interior contiene pequeñas bolas metálicas, las cuales unen los terminales cuando -debido a su inclinación- se mueven las bolas hacia el lado de los terminales de conexión. Como este sensor es puramente mecánico, es posible utilizarlo sin necesidad de tener que aplicar tensión al circuito cuando está en reposo. Así el consumo de esta linterna en reposo es nulo.

Funcionamiento de la linterna

El encendido de esta linterna de emergencia será automático, por inclinación. La linterna permanecerá apagada si la colocamos con el foco hacia abajo, apoyada en una superficie plana (mesa, repisa, etc.). Cuando necesitemos utilizarla, al inclinación provocará su encendido, teniendo en cuenta que el ángulo de inclinación del encendido varía en función de la posición en la que hayamos colocado el sensor. Si necesitamos iluminar un recinto sin necesidad de mantener la linterna en la mano, la podemos colocar en posición inversa al reposo… apoyada en la base con el foco apuntando hacia arriba.

Prueba de encendido

Montaje de la linterna

El montaje de esta linterna es muy simple, porque sólo necesitamos conectar la batería con el módulo de carga, en los terminales +B/-B (respetando la polaridad), y conectar el foco LED a los otros dos terminales. En este caso, como el foco LED está preparado para funcionar con tensión alterna, no importa la polaridad. El interruptor de bolas (sensor de inclinación) lo tenemos que intercalar en uno de los dos terminales de salida, interrumpiendo la alimentación hacia el foco LED. En la imagen siguiente, el sensor de inclinación está interrumpiendo la conexión entre la salida + del módulo de carga y el foco LED.

Montaje de la linterna

Carcasa de la linterna

La carcasa de la linterna está construida con un trozo de tubo PVC de 40 mm. de sección, utilizado en fontanería para los desagües. El tamaño del tubo lo calcularemos en función del tamaño del foco y la electrónica interior: módulo de carga TP4056 + batería de 3,7V Li-ion. Para acoplar el foco LED en el tubo, tendremos que calentar uno de sus extremos con una pistola de aire caliente o soldador de aire, y le daremos forma utilizando el mismo foco LED. Una vez acoplado el foco y frío el tubo, a presión podremos sacar el foco para poder montar todo dentro.

Tamaño de la linterna

Para tapar la parte trasera, utilizaremos un trozo de plástico transparente, con el fin de ver el estado de la batería cuando esté cargando. La batería se puede cargar con cualquier alimentador de 5 VDC, que disponga de un conector micro USB.

Cargando la linterna

Módulo de carga TP4056

Módulo TP4056, con protección
Módulo TP4056, con protección

El módulo de carga TP4056 incorpora dos diodos LED para indicar su estado. El LED rojo indica que el módulo TP4056 está cargando la batería, y el LED azul se encenderá cuando la batería esté cargada.

En el siguiente video se muestra todo el proceso de montaje con más detalles.

Linterna FLASH

Linterna Flash: construcción de una linterna, a partir de un foco LED para 12 V de alterna (MR16). Se comprueba el umbral de encendido del foco LED, y su consumo alimentándolo con 4 VDC. El foco LED utilizado es de 15W luz cálida, aunque para el uso de una linterna de destellos sería más efectivo utilizar luz fría. Para la construcción de esta linterna no se necesitan conocimientos especiales en electrónica.

Umbral de encendido del foco LED

El umbral de encendido de este foco LED (MR16) es de aproximadamente 3V. Su luminosidad a 4V es bastante buena y su consumo moderado (0,65A). Con estas características es muy adecuado para ser alimentado con una batería de Li-ion (3,7 V) y utilizarlo como una lámpara de señales, o incluso una linterna.

Umbral de encendido LED

Lista de materiales

Para montar una linterna de señales a partir de este foco LED, necesitamos muy pocos componentes:

  • Foco LED
  • Batería 3,7V
  • 18 cms de tubo PVC de 40 mm
  • Módulo de carga TP4056
  • Pulsador o interruptor

Componentes de la linterna

No es imprescindible utilizar un módulo TP4056 con protección de batería, ya que el umbral de encendido del foco LED está por encima del nivel de tensión mínima de la batería.

Montaje

Para montar el foco LED es necesario calentar el tubo PVC. Esto se puede hacer con la ayuda de una pistola de decapado o un soldador de aire a 400ºC aproximadamente. Para no deformar o quemar el tubo, este proceso hay que hacerlo poco a poco… calentar y ensanchar el tubo con la ayuda del mismo foco varias veces, hasta que el foco entre del todo en el tubo. Después hay que esperar unos minutos para que se enfríe el tubo y se endurezca, y ya se podrá sacar el foco para comenzar con el montaje.

Encaje del LED

El conexionado es muy sencillo, la batería va conectada a los terminales de salida del módulo de carga TP4056, respetando su polaridad. El foco irá conectado a dichos terminales (no importa la polaridad en este foco), pero intercalando en serie el interruptor/pulsador de encendido.

Montaje de la linterna

En el video que se muestra a continuación, puedes seguir con más detalles todo el proceso de montaje.

Amplificador + Power Bank

Amplificador + Power Bank: construcción de un amplificador estéreo portátil de 3+3 vatios, para mejorar el sonido de dispositivos móviles. Este módulo incorpora una salida USB de 5 voltios, para poder utilizarlo también como Power Bank. La toma USB de 5V puede ser muy útil para cargar dispositivos móviles, alimentar el alumbrado LED en acampadas, etc. La construcción es muy simple, porque se utilizan 3 pequeños módulos electrónicos que ya vienen montados de fábrica, y sólo hace falta conectarlos entre si.

Amplificador terminado

Amplificador estéreo

Este pequeño amplificador está basado en el chip PAM8403, que contiene un doble amplificador de audio trabajando en clase D. La ventaja principal de este componente, aparte de su reducido tamaño, es su alto rendimiento >90% (poco consumo). Como además permite su conexión directa a los altavoces, apenas necesita montar componentes adicionales.

Amplificador PAM8403
Amplificador PAM8403

Lista de materiales

  • 1 tubo PVC de 40mm de diámetro y 12 cms de longitud
  • 1 batería Li-ion de 3,7 V, con soporte (porta pilas)
  • 1 módulo Set Up con salida fija de 5 VDC y conector USB
  • 1 módulo de carga con protección: TP4056
  • 1 módulo amplificador dual 3+3 W: PAM8403
  • 2 altavoces de 1″ (4…8 Ohmios)
  • 1 interruptor de 1 circuito
  • 1 jack estéreo macho de 3,5 mm
  • Cables de conexión, cable de audio, estaño, etc.

Material para el montaje del amplificador

Detalles

Si se utiliza un interruptor de palanca, sería conveniente que dicho interruptor dispusiera de un mecanismo de seguridad, con el fin de evitar que se accionara de modo accidental y se descargara la batería. El modelo de interruptor que he utilizado en este montaje dispone de un cuerpo adicional en la palanca, sujeto con un muelle, para obligar a que se tenga que tirar de la palanca cada vez que se  necesite cambiar de posición.

Interruptor con seguro

Con posterioridad a la edición del video, añadí una protección para los altavoces. De esta manera se evita que se pueda dañar el cono de los altavoces de forma accidental. La protección está construida con dos capas de malla de tipo ‘mosquitera’, una capa metálica y la otra de fibra. Para el remate utilicé una par de aros de aluminio, reciclados de un reproductor DVD, y finalmente lo pinté de color negro, utilizando pintura en spray negro mate.

Malla para altavoz

A continuación se muestra el esquema de montaje:

Amplificador & Power Bank
Esquema de montaje

En el video que se muestra a continuación se puede ver todo el proceso de montaje, paso a paso, así como las pruebas de funcionamiento.

Linterna LED #2 – MEJORAS

Mejoras en la linterna de tipo LED, recargable y con ajuste de luz. Con el fin de proteger la batería frente a una descarga excesiva, se sustituye el módulo de carga por otro en el que se incluye dicha protección: TP4056 con protección. Con el fin de conocer el estado de carga de la batería, evitando que se apague la linterna sin previo aviso, se añade un sencillo indicador luminoso. Este video es la segunda parte del video en el que se modifica una linterna clásica, con pilas y bombilla de filamento: Linterna LED recargable y con ajuste de luz

Módulo TP4056, con protección
Módulo TP4056, con protección

El módulo TP4056 con protección, permite cargar baterías de  Li-ion (3,7V) y protegerlas frente a cortocircuitos, sobrecargas y sobre descargas. Este módulo incorpora el chip DW01A, encargado de controlar el estado de la batería, junto con el chip FS8205A (doble MOSFET) encargado de cortar la conexión entre la batería y la fuente de consumo.

FS8205A
FS8205A

El chip DW01A desconecta la salida cuando la tensión de la batería (bajo carga) se reduce hasta 2,4V. La reposición es automática, y sucede cuando la batería supera el valor de 3V. En la siguiente imagen podemos ver su esquema por bloques, así como la tabla con los umbrales de conexión y desconexión.

DW01A - Esquema por bloques
DW01A – Esquema por bloques

Como podemos observar en el esquema siguiente, la desconexión se efectúa por el terminal negativo. El polo positivo es el mismo terminal entrada-salida, aunque el módulo TP4056 diferencia los dos puntos de conexión.

Esquema: TP4056 con protección
Esquema: TP4056 con protección

Al utilizar el módulo MT3608 (Step Up Converter) como elevador de tensión, la luminosidad de la  linterna no dependerá del estado de carga de la batería, mientras tengamos una tensión superior a 2V . Esta ventaja se podría convertir en un problema, si no cargamos la batería antes de su tensión baje de 2,5V (la batería podría estropearse). Al montar en la linterna el módulo de carga: TP4056 con protección, protegemos la batería frente a posibles descuidos, por dejar la linterna encendida o no cargar la batería cuando se agota su capacidad útil.

Linterna #2 - Montaje
Linterna #2 – Montaje

El problema que podríamos encontrar ahora, es que nunca sabríamos el estado de carga de la batería… y es posible que se apagara de golpe la linterna cuando más la necesitamos. Para solucionar este inconveniente, podemos añadir un simple control visual para comprobar el estado de carga de la batería. Como podemos ver en el gráfico de montaje, el circuito está compuesto por un diodo LED de color blanco, dos diodos 1N4148 y una resistencia limitadora de 100 ohmios. Este diodo LED se conecta con el polo positivo de la batería y el negativo, pero este último lo tomamos después del interruptor de encendido de la linterna (observar el esquema anterior). Dependiendo de la tensión umbral de encendido del diodo LED, tendremos que añadir un número de diodos en serie, hasta conseguir el punto de encendido que necesitemos. En este montaje, el encendido del LED se produce cuando la tensión supera los 3V, y adquiere su brillo nominal cuando supera los 3,7V aproximadamente. Con estos valores, observando el nivel luminoso del LED, podremos conocer el estado de carga de la batería.