Reacción clásica a novedades científicas

Cita

La respuesta de los “conservadores” […] parece reflejar el esquema clásico de reacción inducido por las novedades científicas: no es cierto (primera fase); aunque sea cierto, es una cuestión secundaria (segunda fase); es cierto, pero yo ya lo había dicho (tercera fase).

Telmo PievaniRepensar a Darwin, Investigación y Ciencia, enero 2016

Altavoz Bose SoundDock + entrada de línea + bluetooth

Hace tiempo cayó en mis manos un altavoz Bose SoundDock de primera generación. Es un altavoz magnífico (y muy caro, unos 500 €), que se empleaba para reproducir música de un iPod o de un iPhone de las primeras generaciones (los que tienen conexión alargada, de 30 pines). El problema es que solo permite conectar uno de esos aparatos, ya antiquísimos, y que a ver quién usa aún uno… Además, en mi caso, la base estaba rota y ya ni siquiera tenía la clavija, por lo que estaba totalmente inservible. Pero, salvo que no había forma de conectarle un iPod o ningún otro dispositivo, el altavoz en sí parecía en perfecto estado…

Bose Sounddock

Así que me propuse arreglarlo. A continuación cuento todas las trastadas que le he hecho al altavoz, y cómo he llegado al resultado final, en el que tengo un altavoz perfectamente funcional, al que he añadido una entrada de audio por medio de una clavija de 2.5 mm, le he añadido bluetooth y un potenciómetro para regular el volumen. Ojo, que los primeros procedimientos que intenté no me funcionaron, pero los cuento también por si alguien se encuentra con los mismos problemas. Más adelante contaré cómo le he añadido una Raspberry Pi en la que he instalado el Google Assistant.

Pero antes, este es el resultado final:

 

Esta es la etiqueta que aparece en la base:

El frontal se demonta por medio de tres tornillos tor.

Podemos desconectar la banda, y luego hay que despegar el plástico negro:

Buscando por internet hay varias personas que han “hackeado” este altavoz con el mismo propósito, bien por rotura de la clavija como es mi caso, o para añadirle una entrada auxiliar. Mike Kruckenberg parece que fue el primero en explicar cómo lo hizo. Hay también varios vídeos en Youtube. Tengo que decir de antemano que el procedimiento de Mike Kruckenber, que es el primero a seguir (por simplicidad), no me funcionó. Por un lado mi placa parece ser una versión más antigua que todas las otras que he visto, y además sospecho que tendría algún problema más. Pero al final lo conseguí con otro procedimiento que contaré más abajo.

La idea de fondo es averiguar cuáles son los pines del iPod que mandan la señal de audio, y conectar ahí nuestra entrada. Son el pin 13 para audio izquierdo, el pin 14 para el derecho, y el 24 para tierra. Conectando ahí debería funcionar, pero hace falta un paso adicional pues solo mandando ahí audio el altavoz sigue sin funcionar. Al parecer, el iPod le indica por algún otro pin al altavoz que debe encenderse. No me entretengo a explicarlo (en el post de Mike Kruckenberg está muy bien explicado, y también en varios vídeos), pero su método no me funcionó. Aquí van las fotos de los intentos fallidos.

Otra prueba fallida:

Así que decidí dar por perdida la primera placa e ir directamente a la placa del amplificador, dentro.

Encontré otro post en el que hacían lo mismo, que lo explica muy bien. La idea es nuevamente localizar los pines de audio y “pinchar” ahí. Del encendido nos encargaremos luego.

Preparo una clavija hembra de jack de 3.5 mm y le sueldo los cables.

Como estos cables eran algo gruesos, con una pequeña broca agrandé ligeramente los agujeros donde iba a soldar en la placa. Inicialmente soldé por detrás:

Empleo blu-tack para mantener en su sitio los cables mientras sueldo. Siguiendo el mismo criterio de William Paul, realizo unos pequeños cortes al circuito, para que si hay algo más ocurriendo por ahí, no me afecte.

Al final me fue más fácil soldar directamente a las patas de la clavija, por delante:

Si probaba el altavoz con estas conexiones, escuchaba música por unos segundo nada más, y luego dejaba de sonar. Así que me quedaba arreglar el “encendido automático”. Para eso tenemos que ir un poco más adentro.

Desmonto la placa del amplificador en sí.

Hay que enviar entre 4.2 V y 5.5 V al pin 6 de este circuito integrado para que se encienda. Paul William lo hizo con un divisor de tensión con dos resistencias, pero es más fácil conectarle directamente un cable que lleve 5 V de la placa anterior, que es lo que hice yo. Soldé con mucho cuidado un cable al pin 6, que luego puse un poco de resina epoxi para que permanezca fijo eternamente.

Soldando ese cable a algún punto que tenga 5 V de la placa anterior (buscar con el multímetro), ¡funcionaba a la perfección!

Ya solo quedaba el volver a ensamblarlo todo en el interior y a hacer un poco de bricolaje para que el acabado fuese perfecto. Esto es lo que más tiempo me llevó…

Lo primero era hacer una tapa para el hueco frontal. Hice una planilla marcando el hueco en un papel.

Recorté la planilla y la pegué sobre un trozo de plástico negro de una tapa de un lector externo de DVD (que ya había usado antes en el megáfono de juguete).

Con mi Dremel casera recorto la tapa:

Tras el corte con la mini-Dremel, tuve que lijar mucho hasta que la tapa encajase perfectamente en el hueco. El resultado es perfecto, parece una tapa que viene con el altavoz nuevo…

Y ahora, a por el receptor de audio de Bluetooth. Compré este módulo de Bluetooth por 5.52 €. Le sueldo tres cables a las conexiones de audio.

Sueldo dos cables a una clavija de micro-usb, para alimentar el receptor de audio de Bluetooth a través de algún punto con 5V de la placa.

También sueldo tres cables a un conector de audio de 3.5 mm.

Los conecto en paralelo:

Pero no los conecto directamente a los tres puntos de entrada de audio en la placa, sino que como voy a querer regular el volumen conecto un potenciómetro estéreo logarítimico de 10 KΩ., que me costó 4.4 €.

El potenciómetro lo conecto así:

Y es logarítmico porque para audio tiene que ser así; el oido “no funciona linealmente”. Esta figura lo explica muy bien:

Busco un punto de tierra en la placa y le conecto un cable (blanco):

El otro cable (naranjha) lo conecto al mismo punto de 5 V que empleé para “encender” el altavoz.

Y ahora conecto un interruptor. Voy a sufrir para que me quepa todo dentro de este espacio…

Hago unos taladros en los botones originales de volumen + y – (que ya no tienen uso), que emplearé para el potenciómetro y para la clavija de audio. Fijo con pegamento epoxídico el conector de audio y con pegamento térmico el potenciómetro, que ya lleva su tuerca.

Esto parece el juego “Operación”…

¡Ya está!

Recorto un poco el fuste y le coloco el embellecedor al potenciómetro, y ya está terminado.

 

Referencias

http://mike.kruckenberg.com/archives/2006/06/add_aux_input_t.html

http://williampaulblog.blogspot.com.es/2012/11/ressurection-of-bose-sounddock-ipod-dock.html

Manejar un motor stepper con un driver DRV8825 y una Raspberry Pi

Para un proyecto que tengo entre manos (un scanner 3D por fotogrametría, ver esta entrada), quiero controlar un motor a pasos (stepper) con una Raspberry Pi. En esta entrada ya expliqué cómo hacerlo con Arduino, pero ahora lo voy a hacer con la Rapsberry Pi, y voy a emplear un driver DRV8825.

En teoría, al no ser linux un sistema de “tiempo real”, no es muy indicado para manejar directamente elementos que requieren un control preciso del tiempo. Para mis propósitos, como no necesito controlar de forma muy precisa la velocidad, sino la posición, me sirve sin problemas.

0j42241200

Características principales del driver DRV8825:

  • Para motores bipolares
  • Permite microstepping de hasta 1/32
  • 1.5  por fase o 2.2A si se dispone de ventilación forzada de aire o disipadores
  • Interfaz casi idéntica al A4988
  • 45 V máximo
  • Control de corriente máxima con un potenciómetro

El motor que tengo es un motor NEMA 17 JK42HS40-1704 13A, comprado aquí por 12.50 €.

Características:

  • Número de parte: JK42HS40-1704 13A
  • Tamaño de marco: NEMA17
  • Ángulo del paso: 1,8 grados
  • Voltaje: 3.4V
  • Corriente: 1,7 A/phase
  • Resistencia: 2,0 ohmios/fase
  • Inductancia: 3,0 mH/phase
  • Llevar a cabo el esfuerzo de torsión: 4000g-cm 58.30 OZ-IN
  • Inercia del rotor: 54 g-cm2
  • Esfuerzo de torsión de la muesca: 0,22 kilogramo-cm
  • Número de ventajas de alambre: 4
  • Peso: 0,24 kilogramos
  • Longitud: 40m m
  • Eje del motor: 5mm
  • Longitud del árbol delantero: 20 mm
  • Certificación: CE, ROHS, ISO9001

 

Para alimentar el motor empleo una fuente de alimentación de un ordenador (ver esta entrada).

Siguiendo las instrucciones de la página de Pololu, voy a emplear el siguiente modo de conexión, con paso completo (sin microstepping):

El esquema Fritzing sería así:

Manejar un motor paso a paso con DRV8825 y Raspberry Pi

La conexión de los cables del motor al DRV8825 la hago así:

  • B2: azul
  • B1: rojo
  • A1: negro
  • A2: verde

Para no dañar el motor tenemos que regular inicialmente el potenciómetro a la mínima potencia, girando el potenciómetro en sentido antihorario hasta el final, y más adelante ajustarlo hasta la capacidad del motor. En este vídeo se explica cómo regular adecuadamente la intensidad.

Empiezo con el motor desconectado. Lo primero, calculo el voltaje por cada fase. Para eso me fijo en las características de mi motor. Ahí me dicen que el motor es de 1.7 A / fase. Tendré que limitar el DRV8825 a este valor. Por encima de 1.5 A (y hasta 2.2A) el controlador DRV8825 debe tener ventilación forzada de aire o un disipador, así que le pego un disipador (me venía al comprarlo con el DRV8825), pues pretendo fijarlo en la capacidad máxima del motor.

Ahora tengo que ajustar la corriente del DRV8825 con el potenciómetro. Primero tengo que averiguar a cuánto he de limitar esa corriente. Para ello empleo la fórmula que viene en la hoja de especificaciones del driver:

Current Limit = VREF × 2

(Ojo, que por muchas páginas se ven otras fórmulas; hay que emplear la fórmula específica de nuestro driver).

Entonces:

1.7 = VREF x 2

VREF = 0.85 V

Pero ojo, este voltaje va asociado a la corriente máxima que recibirá el motor, y depende de la configuración de micropasos. Hay que consultar en la Tabla 2 de la hoja de especificaciones del DRV8825. En mi caso, con paso completo (full step), la corriente es un 71%, así que deberé multiplicar por este factor el resultado anterior:

VREF = 0.71 · 0.85 = 0.60 V

Así que el voltaje límite que debo ajustar es 0.60 V por fase.

Ahora tengo que ver dónde medir con el multímetro en el DRV8825:

Aunque es más fácil medir directamente desde el potenciómetro:

Desconecto el motor, pero alimento con 12V el DRV8825 y alimento también el Arduino a través del puerto USB. Con todo así, mido el voltaje y ajusto el potenciómetro hasta alcanzar mis VREF calculado antes (0.60 V).

Ya tengo el driver ajustado a mi motor, así que ya puedo conectarlo y empezar a utilizarlo.

 

En la Raspberry Pi voy a emplear código en Python. He conectado el pin de STEP del DRV8825 en el pin GPIO7 de la Raspberry Pi (pin 26), y el de DIR en el pin GPIO8 (pin 26). Mandando señales a estos pines podré indicar que se avance un paso (pin STEP), y cambio de dirección en en pin DIR. Por como tengo conectado todo, son pasos completos, nada de micropasos, que no me hacen falta por el momento.

Con el código siguiente en Python el motor da una vuelta completa en una dirección, y luego cambia de dirección y da otra vuelta:

# -*- coding: utf-8 -*-

import time                     #Para las pausas
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)        #Usar la numeración de pines de la placa

pinDir = 24                     #Pin DIR
pinStep = 26                    #Pin Step
numSteps = 200                  #Número de pasos del motor
microPausa = 0.005              #Número de segundos de pausa


GPIO.setup(pinDir,GPIO.OUT)
GPIO.setup(pinStep,GPIO.OUT)

while True:

        GPIO.output(pinDir,0)           #Establezco una dirección (0 o 1)

        for x in range(0,numSteps):
                GPIO.output(pinStep, True)
                time.sleep(microPausa)
                GPIO.output(pinStep, False)
                time.sleep(microPausa)

        time.sleep(microPausa)

        GPIO.output(pinDir, 1)          #Cambio de dirección

        for x in range(0,numSteps):
                GPIO.output(pinStep, True)
                time.sleep(microPausa)
                GPIO.output(pinStep, False)
                time.sleep(microPausa)

GPIO.cleanup()          #Para acabar correctamente

Y aquí un vídeo mostrando el motor en funcionamiento:

 

Referencias

https://www.pololu.com/product/2133

 

https://forum.pololu.com/t/drv-8825-stepper-motor-steps-and-delay-between-pulses/7530

Raspberry Pi Stepper Motor Tutorial

Megáfono de juguete

He terminado un megáfono para regalarle a mi sobrino de tres años y que se dedique a gritar todo lo que quiera por él.

La idea es tener un juguete al que habla o grita por un lado y se amplifica por el otro (un megáfono). También le añado un conector de audio por si se quiere poner unos auriculares, y un potenciómetro para regular el volumen. Empleará unas baterías de ión litio recuperadas de la batería de un portátil, y se podrá recargar con un conector micro USB.

Lista de la compra:

  • Tubo de PVC diámetro 40 mm, con embellecedor (acoplamiento a pared para sifones). Comprado aquí por 3.50 €, aunque hubiera valido cualquier tubo, vaso de plástico, etc.
  • Tapón PVC 40 mm, comprado aquí por 0.98 €.
  • Amplificador audio LM386. Comprado aquí por 6 € (porque tenía prisa), pero si se quiere esperar unas semanas, puede venir de China por 1.19 €.
  • Potenciómetro con embellecedor (lo tenía por ahí). Realmente no es necesario, valdría el del kit LM386.
  • Altavoz 8 ohm reciclado de algún juguete (no recuerdo)
  • 2 pilas 18650 extraídas de la batería de un portátil
  • BMS para 2 pilas 18650 en serie, comprado aquí por 2.25 €.
  • Módulo cargador de pilas de litio TP4056, comprado aquí (5 unidades por 1.99€; 0.40€ la unidad)
  • Convertidor DC-DC (Step-up) comprado aquí por 2.29 €.
  • Cables diversos, pegamento, etc…

Herramientas:

  • Soldador
  • Dremel (yo he usado uno que me fabriqué hace tiempo; ver esta entrada)

 

Algunas de las piezas antes de ponerme a montarlo todo:

El esquema de montaje es el siguiente:

Todo montado, a falta del convertidor de voltaje, que aún no me había llegado:

Hago la tapa a partir de un plástico cualquiera (de una tapa de un lector de DVD portátil que tenía por ahí), que corto del mismo diámetro que el embudo, y le hago unos agujeros para el altavoz, por medio de una plantilla:

Plantilla agujeros Megáfono

Recorto la tapa con la “Dremel” que me fabriqué:

Hago los pequeños taladros, también con la dremel:

Veo que encaja todo bien (sin pegar aún):

 

Practico los agujeros para el pulsador y el potenciómetro:

Y ahora lo complicado, a meter todo dentro:

Todavía no me ha llegado el convertidor de voltaje…

Empiezo a pegar…

Ya llegó el step-up:

Todo en su sitio, solo falta la tapa:

Hago una “plantilla” para hacer los agujeros en su sitio en la tapa:

Ya está.

Pruebo a conectar el cargador, ok.

Pruebo unos auriculares, ok.

 

Mejoras para futuros proyectos parecidos:

  • emplear cable de menor sección y más flexible, pues “maniobrar” dentro del tubo fue realmente complicado
  • aislar (acústicamente) o separar más el altavoz del micrófono, pues se acoplan con facilidad

 

Stairway to Heaven para coro y conjunto instrumental

Hace un mes terminé un arreglo para coro y conjunto instrumental del famosísimo tema de Led Zeppelin, Stairway to Heaven.

Aquí se puede ver el vídeo:

 

Aquí las partituras:

Stairway to heaven red – Flauta

Stairway to heaven red – Guitarra acústica, Guitarra eléctrica

Stairway to heaven red – SOPRANO, CONTRALTO, TENOR, BAJO

Stairway to heaven red – Stairway to heaven

Stairway to heaven red – Violonchelo, Bajo eléctrico

Y los audios de cada parte:

 

NOTA: Hice este arreglo sin ánimo de lucro. No he cobrado ni cobro por el arreglo, ni permito su uso con ese fin. La autoría de la canción original es de Jimmy Page y Robert Plant.

Despacito para Coro

Hace unos meses hice un arreglo para coro de Despacito, de Fonsi…

Colgué el vídeo del Sibelius en youtube, y ya es el vídeo más visto de mi canal, madre mía…

Me lo piden constantemente de todas partes del mundo, y me consta que lo andan montando varios coros. Un coro argentino, Camerata Vocalis Buenos Aires, de hecho ya ha colgado una grabación de mi arreglo en Youtube:

Y aquí está la partitura: Despacito – SATB

NOTA: Hice este arreglo sin ánimo de lucro. No he cobrado ni cobro por el arreglo, ni permito su uso con ese fin. La autoría de la canción original es de Erika Ender & Luis Fonsi.

Power supply de una fuente de alimentación ATX de PC

Para trabajar con todo tipo de “inventos” es muy útil tener una fuente de alimentación. Las fuentes de ordenador de sobremesa se pueden adaptar de forma muy fácil para esto, y suministran (sin necesidad de hacer nada) diferentes voltajes:

  • +3.3 V
  • +5 V
  • +12 V
  • -12 V

(Combinando los anteriores podemos obtener otros voltajes, naturalmente).

Hay inifinidad de tutoriales por internet en el que explican cómo hacer esto, aunque relamente no hace falta un tutorial porque es cortar cables y listo.

Como puntos a destacar, para que arranque la fuente es necesario puentear el cable verde a cualquier cable tierra (negro). Y en función de lo antigua que sea la fuente será necesario añadir una resistencia o no; en mi caso no fue necesario.

Para hacer los agujeros en la cargasa recomiendo empezar con pequeños taladros y luego hacerlos más grandes.

Compré unos conectores como estos y estos los que realmente compré ya no los veo, pero hay miles)

Y para la próxima que me haga, las conexiones las voy a hacer con estas horquillas, que facilitará mucho la vida.

No hice muchas fotos durante el montaje, pero es que es muy básico todo…

 

Referencias

http://www.instructables.com/id/Computer-Power-Supply-to-Bench-Power-Supply-Adapte/?ALLSTEPS

http://www.wikihow.com/Convert-a-Computer-ATX-Power-Supply-to-a-Lab-Power-Supply

 

Herramienta rotativa manual tipo Dremel

Con un motor que rescaté de una impresora rota me he construido una “dremel”: una herramienta que puede ser un taladro, una fresadora, un lija, un disco de corte…

El proyecto es muy básico, pero realmente muy útil y así nos ahorramos la compra de una de estas herramientas. Lo único que hace falta es un motor DC suficientemente rápido, o tubo o similar para sujetarlo, un pulsador, un portabrocas y luego las brocas, discos, fresas o lo que vayamos a necesitas, que tendremos que comprar.

El portabrocas tiene que poder fijarse al eje del motor, por lo que tendrá que ser de un diámetro pequeño. Yo compré uno similar a este por 5.99 €.

 

El motor quedaba un poco holgado dentro del tubo, así que enrollé un poco de cable y con esto encajó perfectamente.

Para la tapa, corté un poco de plástico de una caja de CD:

Compré algunos accesorios, como mini brocas, discos de corte y piezas para amolar/fresar.

 

Mejoras si vuelvo a construirme uno:

  • Emplear un pulsador más grande y mejor (el que puse es muy pequeño e incómodo)
  • Añadirle un par de baterías de litio y cargador, y así lo hago totalmente inalámbrico.

Where are they?

Cita

Evolution has no destination. Each time you push the “go” button, you end up someplace different. Start things over on Earth (or another Earth-like planet) and not only would there be different species with perceptions and intelligences that vary wildly from our own, the very chemistry of life would be altered as well!

That’s conjecture – but it’s pretty safe conjecture. To see why, let’s do a quick back-of-the-envelope calculation.

Among other things, our DNA contains instructions for building proteins out of sequences of amino acids. For simplicity, let’s assume that life always evolves that same basic molecular machinery. There are 500 or so known amino acids, of which life on Earth uses only 23. Sticking with our KISS (keep it simple, stupid) approach, let’s assume all life uses those same 23.

The average protein in an eukaryotic (nucleus-containing) cell on Earth is about 450 amino acids long. There are therefore 23^450 (=10^613) different proteins of that length that the machinery of our DNA might construct. That’s a huge number! Not surprisingly, terrestrial life has stumbled upon uses for only a small fraction of those possible proteins – about 10 million.

So now let’s take those 10^613 possible proteins and split them into planet-proportioned groups of 10 million each. With no overlap at all, there would be 10^606 of those piles! There are no more than about 10^23 habitable planets in the entire observable universe. You could spread those stacks of proteins over the planets in 10^583 similar universes without having to duplicate a single protein on any two planets!

The takeaway is this: The likelihood that any two life-bearing planets in the universe share even remotely compatible biochemistry is effectively zero.

 

Jeff Hester. Astronomy Magazine, September 2016

El Castillo en el Cielo

Aquí va el arreglo que preparé de “Llevándote” (Kimi wo nosete) de la película de animación “El Castillo en el Cielo” (Laputa, Castle in the Sky), de Hayao Miyazaki. La música es de Joe Hisaishi, y para este arreglo que he hecho para coro, chelo, flauta, guitarra y bajo me basé en el concierto que dio Joe Hisaishi en el Budokan:

La verdad es que podría mejorar la parte instrumental, pero por el momento lo dejo así.

Laputa Llevándote – Bajo eléctrico

Laputa Llevándote – BAJO

Laputa Llevándote – CONTRALTO

Laputa Llevándote – Flauta

Laputa Llevándote – Guitarra acústica

Laputa Llevándote – Partitura completa

Laputa Llevándote – SOPRANO, CONTRALTO, TENOR, BAJO

Laputa Llevándote – SOPRANO

Laputa Llevándote – TENOR

Laputa Llevándote – Violín 1

Laputa Llevándote – Violonchelo

Este es el vídeo del Sibelius:

Laputa Llevándote

Y estas las grabaciones para practicar cada voz:

 

NOTA: Hice este arreglo sin ánimo de lucro. No he cobrado ni cobro por el arreglo, ni permito su uso con ese fin. La autoría de la canción original es de Joe Hisaishi.