Para que todo el circuito entre adentro del árbol pusimos una pila de reloj con su porta pila, un interruptor con retención, varios LEDs chiquitos rojos (3mm) y un LED normal amarillo (5mm). No titila, hay que prenderlo y apagarlo a mano. Para la estructura del árbol usamos la así llamada porcelana fría mezclada con colorantes. (Sólo dibujé cuatro LEDs rojos en los circuitos para simplificarlos.)
Diagrama del circuito
El porta pila y el interruptor más chico que conseguimos eran para usar en un protoboard o un circuito impreso. Eran muchos más chicos que las otras versiones que encontramos, pero fue difícil soldarlos.
A los LEDs les recortamos los terminales, que son de alambre duro, y los reemplazamos por alambres finitos aislados para poderlos acomodar en la posición correcta. Los terminales originales tienen distinta longitud, para distinguir el ánodo del cátodo. Al recortarlos se pierde esta distinción, así que recurrimos al viejo truco de probarlos con la pila en las dos posiciones posibles. (En realidad la forma de las partes internas del LED también sirven ayudan a orientarlo, pero yo confío más en lo que opina la pila.)
Circuito sin árbol
Para tener una idea del tamaño de los alambres, las posiciones, y cómo íbamos a ubicar los componentes adentro del árbol, hice un dibujo en papel y los acomodamos (la concepción artística es mía)
Circuito acomodado sobre esquema del árbol
Después de algunos intentos de acomodar las partes, el interruptor quedó en el tronco del árbol y la pila en la base para que se puede cambiar. En un momento tensamos en hacer una maceta que esconda la pila y el interruptor, pero la maceta quedaba demasiado grande.
La pila se puede cambiar desde abajo
El interruptor está en el tronco
El problema es que yo soy Técnico Químico (en la escuela secundaria) (yo disuelvo circuitos, no los construyo :)) y mi hija era la primera vez que soldaba. Encima los componentes estaban pensados para protoboard o circuitos impresos, no para soldarlos. Así que tuvimos que hacer varias veces las soldaduras hasta que estuvieron todas bien. En general lo más fácil era hacer un pequeño bucle en la punta del almabrecito, ajustarlo al terminal con una pinza y después soldarlo. Con todo esto uno de los LEDs murió, así que quedaron sólo cinco LEDs rojos y el amarillo.
Cada tanto movíamos el circuito para verificar que las soldaduras estén bien y sean firmes. Por ejemplo una de las soldaduras del interruptor estaba floja y entonces el árbol se apagaba o titilaba (¡titilaba!) espontáneamente. Por suerte, nos dimos cuenta de esto cuando sólo tenía la base y el tronco y sólo tuvimos que romper la primera versión del tronco, resoldar y rehacer el tronco.
Circuito con la base y el tronco
La mayoría del circuito estaba aislado, pero cerca de los LEDs y en los puntos donde se juntaban los cables había partes peladas. Por suerte la porcelana fría es aislante (al menos par 5V), así que alcanzó con tener cuidado de poner un poco de porcelana fría (del color correcto) entre los terminales del LED y alrededor de los otros puntos que no tenían aislación.
Para el árbol hicimos una base que parece de pasto color verde claro con un tronco marrón oscuro. Después un cono marrón muy oscuro, con la forma casi definitiva del árbol. (Yo quería que el árbol fuera más ancho como se ve en la concepción artística, pero mi hija insistió con la forma más alargada.) Después armamos una "hojitas" chatas verde (con forma de gotitas) y las presionamos para que se peguen. También le pudimos una cuentas de colores. En cada paso íbamos prendiendo y apagando el árbol para estar seguros de no haber roto ninguna parte del circuito.
Árbol terminado (apagado)
Árbol terminado (prendido)
Utilizando la magia del GIMP queda
Imagen trucha del árbol titilando :)
Comentarios y proyectos
La porcelana fría anduvo bien. Se pude manejar un rato largo agregándole un poquito de agua. En caso de errores se pueda sacar sin que quede todo muy manchado. Después de un día esta firme pero ligeramente flexible, pero con uno o dos días endurece bien.También la porcelana fría es aislante (al menos para 5V), así que fue útil para encerrar el circuito sin problemas. Hay muy poca distancia entre los terminales de los LEDs y además está la soldadura y los alambrecitos que tienen la punta sin aislar, así que con el movimiento cada tanto se cortocircuitaba. (Con una pila de 5V es que esto no causa problemas.)
Uno de los LEDs murió antes de que le pusiéramos el árbol alrededor. No se si fue por mover mucho los terminales para soldarlos o mucho calor en la soldadura o ...
Uno de los LEDs quedó mal soldado, así que hay que darle cada tanto un golpe técnico para arreglarlo.
El portapila es medio quebradizo y la porcelana fría se metió un poco por los costados. No se que tan fácil va a ser cambiar esa pila, espero que dure varios años ...
¡No titila! Vamos a ver si el año que viene hacemos un árbol con un 555, pero antes yo debería averiguar cómo se conecta un 555 (¡yo se disolver un 555!). Se va a complicar porque hay más componentes para soldar.
Cómo algún experto en electrónica habrá notado, no le pusimos resistencias (asumo toda la culpa). La idea era minimizar la cantidad de soldaduras, para que sea más fácil de armar el proyecto. Encima con las soldadura de las resistencias quedarían muchos mas puntos sin aislante, así que deberíamos tener más cuidado de aislarlos, con cinta o más porcelana fría.
El mayor problema práctico de esto se debe a que hay LEDs de dos colores. Los fotones de la luz amarilla tienen más energía que los de la luz roja, por lo que el LED amarillo necesita más voltaje que el rojo, más o menos 2,0V contra 1,7V (en la práctica todo es un poco más complejo). Entonces los LEDs rojos le roban la corriente al LED amarillo y este brilla poco.
Para un proyecto futuro, mi idea sería hacer un circuito intermedio, amuchando las resistencias de los LEDs rojos en un sola resistencia y poner otra resistencia para el LED amarillo.
Diagrama del circuito real
Diagrama del circuito correcto
Diagrama del circuito intermedio. ¿Anda?
Debería ver como anda esta versión simplificada en el protoboard antes de ponerle un árbol de porcelana fría alrededor.
