Ajuste de electrónica
El teclado Metrópolis dispone de tres aspectos o funcionalidades gestionadas por la electrónica:
- La iluminación superior del teclado. Es de tipo directo a base de cuatro leds RGB.
- La iluminación indirecta de faldón en la parte inferior del teclado a base de tira de leds.
- El conteo de las pulsaciones por minuto para cada mano de forma independiente.
Para las dos primeras funcionalidades se ha empleado un arduino nano y para la tercera, otro arduino nano.
En este apartado se va a analizar el circuito electrónico montado para cada uno de los tres aspectos anteriores y se analizará si el arduino nano puede hacerse cargo de la gestión de cada aspecto.
En primer lugar, hay que presentar la limitación que tiene el arduino nano en cuanto a la potencia que puede generar su electrónica.
Consideraciones sobre el Arduino nano
Límites de corriente de salida
De acuerdo con las especificaciones oficiales, el Arduino nano empleado en es teclado metrópolis consume 19mA por sí mismo.
El máximo total de corriente que se puede tomar de un Arduino cuando es alimentado por el puerto USB son 500 mA al igual que cuando es alimentado en forma externa empleando Jack o pines VIN y GND. Esto ocurre porque el Arduino Nano utiliza el regulador UA78M05 de 500 mA.
El máximo de corriente de salida que puede suministrar un pin de Entrada/Salida es de 40 mA y el total de corriente de salida combinada entre todos los pines de Entrada/Salida es de 200 mA. Esto significa que el total de amperaje combinado de los pines de Entrada/Salida (incluidos los pines analógicos) del micro controlador Atmega328 no debe exceder nunca los 200 mA.
Funcionamiento salidas analógicas
El arduino gestiona sus salidas analógicas empleando un truco que consigue que una salida digital de 5V pueda variar entre varios valores intermedios de potencia a base de cambiar el ciclo de trabajo de la onda cuadrada de salida. También puedes ver esto explicado aquí.
Por lo tanto,
- La salida "analógica" siempre tendrá 5V como valor de voltaje de salida.
- Se cambia la potencia entregada a base de cambiar el ciclo de trabajo de la onda.
Entonces, si se dispone de un dispositivo analógico que tenga una limitación máxima de tensión que se le pueda aplicar infgerior a los 5V, no habrá más remedio que interponer una resistencia de limitación de intensidad/tensión antes de conectar el circuito analógico externo al arduino para evitar quemarlo.
El comportamiento analógico del circuito se realizará a base de cambiar el ciclo de trabajo de la onda cuadrada de 5V que suministra la salida PWM "analógica" del arduino.
Servicios
El teclado contiene tres áreas claramente diferenciadas que ofrecen servicios distintos. Así, puede verse:
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