Cuques de llum

MOTIVACIÓ / IDEA

Quan jo era petit, era el més normal trobar cuques de llum al jardí. A l’estiu, quan es feia fosc, buscàvem entre la gespa i sota els arbres i arbusts del jardí fins que trobávem aquests petits insectes, amb l’abdomen inflat, fent llum de color verdosa mentre es movien amunt i avall. Si tenies sort, fins i tot en podies veure volar, de vegades. I sovint n’hi havia que s’encenien i apagaven rítmicament, nosaltres déiem que parlaven entre elles en ‘morse’. Ara ja no es tan habitual veure’n, amb el pas dels anys han anat desapareixent, costen molt de trobar, i és una cosa que m’entristeix profondament. L’estiu passat en vam estar buscant amb els meus fills fins que finalment en vam trobar una. Quan la vaig tenir localitzada, els la vaig ensenyar, i la vam seguir una estona. Em sembla que estava més emocionat jo que no pas ells, tot i que també els va fer molta gràcia.

Doncs bé, ara que ja sóc gran tinc un petit jardí a casa, i m’agradaria que hi haguéssin unes quantes cuques fent petits jocs de llum a les nits d’estiu, tot i que ja quasi no n’hi ha. Però aquí estic jo per solucionar-ho, doncs m’he proposat fer una colla de cuques i escampar-les pel jardí per imitar les autèntiques. Evidentment, no estic parlant de crear vida artificial, ni d’enginyeria genètica aplicada al camp de l’entomologia, sinò d’un nou projecte d’electrònica, és clar.

PENSAR-HI

Una bona manera de començar és definir els requisits que ha de complir el que vols fer, en aquest cas vaig posar tres premises, que són:

1- Senzilla i econòmica. Pel que fa a ‘senzilla’ vull dir amb pocs components, analògica, i sense cap gran desplegament. Probablement res de SMD, i segur que res d’Arduinos, microcontroladors, sensors de temperatura, memòries o rellotges permanents per saber si és estiu o hivern. Simplicitat vol dir pocs components, i ‘through-hole’. Pel que fa a l’economia, ha de sortir molt barata; si n’he de fer una dotzena, no em puc permetre que cadascuna em costi 10€.

2- No molt gran. Els insectes són petits (com a mínim aquí a Europa), i el meu circuit també ho ha de ser. L’he de poder amagar entre les herbes i matolls, que sigui pràctiment ‘invisible’ de dia. Seria genial que fos de la mida d’una ungla, però essent realista crec que l’hauré de fer més gran. Per posar una mida màxima, diguem que s’ha de poder cobrir amb una mà.

3- Resistent a l’intempèrie. Això és evident: una vegada estiguin muntades les “deixaré anar” per la natura (les amagaré al jardí). Hi haurà humitat, calor i fred extrems, pluja, vent, neu, gel… Res d’entrades d’aigua, res de piles que perden elements químics tòxics i els escampen pel jardí: segellada, estanca, ‘waterproof’ i ‘weatherproof’.

Les premises 1 i 2 es poden complir en funció de l’esquema i l’elecció dels components; la premisa 3 depèn de la caixa o embalatge que faci servir, tot i que aquest també ens afectarà les altres dues premises.

Una vegada s’ha pensat què es vol fer, es pensa com fer-ho. Una pila de botó i un led intermitent són els primers components que em vénen al cap. La primera és petita i pot alimentar el segon durant molt de temps. El led intermitent és la versió més econòmica i compacta que conec d’una intermitència, i fa prou llum per ser vist a la nit. Amb aquests dos components podria fer el circuit més senzill possible, però li faltaria una cosa molt important: que només funcioni de nit. No vull un llum intermitent funcionant les 24 hores del dia (deixant a part el fet que es menjaria la pila massa ràpid). Les cuques de llum surten de nit i prou, per tant fa falta algun component que pugui controlar això. Una opció seria controlar el temps, fent una mena de temporitzador que encengui el led durant dotze hores i les altres dotze l’apagui, però no em sembla bé. La opció més realista és encendre el led quan es fa fosc i apagar-lo quan clareja, i per això cal un component que pugui detectar la llum. Ara mateix se me n’acudeixen tres: una fotoresistència, un fototransistor, i una cèl·lula solar.

M’agradaria fer-ho amb una cèl·lula sobretot per no haver de fer servir piles, només amb l’energia del sol, però té l’inconvenient de ser massa gran i cara. Aquesta idea la deixo per un altre dia. Em queden les altres dues opcions, i les dues són prou bones pel que fa a mida i preu. Els primers dissenys que dibuixo són aquests:

esquema amb fototransistor esquema amb fotoresistencia

Tots dos són molt senzills i econòmics, però no tinc clar quins pros i contres pot tenir un contra l’altre. Per tant els muntaré tot dos i faré proves.

JA PROU PENSAR, ÉS HORA DE SOLDAR!

O potser millor fer anar els proto-boards abans que no pas el soldador. Muntar els dos circuits és un moment, provar-los és una estona més llarga, però divertida.

He de dir que tots dos circuits funcionen bé pel que estan pensats. El primer (amb fotoresistència) ha estat més fàcil de calibrar, només canviant el valor de la resistència R1 he pogut “configurar-lo” perquè s’encengui i apagui amb la quantitat correcta de llum. Per contra, té un component més que l’altre. El segon circuit (amb fototransistor) té menys components, però no l’he pogut calibrar perquè funcioni de manera òptima. No he aconseguit que s’apagui del tot encara que rebi una gran quantitat de llum, tot i canviar el valor de la resistència R1. També he canviat el transistor T1 per altres que tenien guanys (hfe) diferents, però sense gaire èxit. No tenia cap altre fototransistor, o sigui que no he fet la prova de canviar-lo fins que funcioni perfecte. El guanyador és, per tant, el circuit amb fotoresistència.

Una vegada tinc clar quin esquema faré servir, el passo a la placa. Faig servir una placa de prototips, tot intentant fer el circuit ben compacte. El resultat és prou satisfactori. També he dibuixat les plaques de tots dos circuits, però al final he decidit no fer-les. Massa feina per un esquema tan senzill i fàcil de fer amb placa perforada. Aquí us els deixo, per si teniu curiositat.

pcb amb fototransistor pcb amb fotoresistencia

Com podeu veure, he reduït la placa del circuit amb fotoresistència tot posant la pila a sota del circuit; això estalvia uns valuosos centímetres quadrats, tot i que ’embruta’ una mica el disseny i planteja el problema de soldar el portapiles a la cara de les pistes (a no ser que es faci placa de dues cares, cosa que no val la pena).

TANCAMENT

He pensat que un bon lloc per ficar el circuit pot ser una pilota de ‘ping-pong’; és petita, barata, i deixa passar la llum. El cas és que el punt de llum que fa el led és una mica massa petit per veure’l des de lluny, o sigui que la pilota podria fer alhora de tancament i de pantalla difusora. Em queda el dubte de com tancar-la, i si la llum de fora entrarà prou bé dins la pilota perquè la fotoresistència reaccioni igual de bé que ho fa ara, sense tapar.

Hi ha una manera molt fàcil de saber-ho, fent-ho! La pilota és dels xinos (6 pilotes per 75 cèntims) i la tapa és de plàstic (la tapa d’un cassette tallada a base de Dremel). Després de tallar la pilota (amb un cutter) i ficar-hi el circuit a dins, he enganxat les dues parts amb cola calenta. Si es submergeix el conjunt en aigua, no surten bombolles, o sigui que deu ser resistent a la intempèrie. Amb la llum del dia no s’encén el led, i si la fico dins una habitació a les fosques sí que ho fa. Tot sembla correcte, cap al jardí!

cuca 01 cuca 02
cuca 03 cuca 04

Cal dir que aquest muntatge ha estat al jardí durant un any i ha funcionat molt bé. Les primeres setmanes la llum era satisfactòria, però aviat va començar a decaure, durant uns mesos es va anar apagant fins que s’ha deixat de veure en la foscor total, i ha estat quan l’he desmuntat per canviar la pila.

cuca 05
cuca 06

He de dir que estic molt content amb aquest muntatge, li canviaré la pila i el tornaré a posar al jardí, junt amb d’altres d’iguals que faré quan pugui. Si hagués de criticar-lo, diria que fa poca llum, o que només fa llum suficient durant unes quantes setmanes. Hora de fer-ne alguna versió més? Com ja he dit, estaria bé tenir-ne moltes de diferents escampades pel jardí!

EL QUE HAN FET ELS ALTRES

Ara que ja tinc la meva cuca feta he pensat que podria buscar per la xarxa a veure què han fet els altres. No crec haver tingut una idea tan original que mai se li hagi acudit a ningú. De fet, sempre hi ha algú que ho ha fet abans, sempre hi ha algú que ho ha fet diferent, sempre hi ha algú que ho ha fet millor. Sempre. Anem a veure què ha trobat sant Google:

clica per anar-hi
Aquesta aproximació a la idea està molt bé, sobretot perquè el led s’encén poc a poc, d’una manera més ‘orgànica’. No obstant, no compleix les premises de simplicitat, economia, i protecció contra els elements que jo m’havia posat. Per la resta, he de dir que és genial, i funciona amb cèl·lules solars. Jo havia descartat aquesta opció per la mida de la cèl·lula, però aquí l’autor ho ha resolt posant unes quantes cèl·lules molt petites. Per contra, les llumetes no duren tota la nit, només un parell d’hores; i dubto que el preu s’assembli al de la meva.

clica per anar-hi
Aquesta altra incideix més en el concepte de ‘comunitat’ de cuques de llum. El sistema s’organitza automàticament, però és a costa de la simplicitat, fa falta un microcontrolador. Hi ha una versió més nova, que poso a continuació.

clica per anar-hi
Aquesta última m’ha semblat tan interessant que n’he comprat un parell i n’he muntat una. Funcionant a 5V, no hi ha manera de fer que ocupi poc (suposo que gasta massa corrent per posar simplement tres piles de botó, però ho puc provar), i a més és gran i difícil de segellar contra l’aigua. Potser el que més m’agrada és que a algú se li ha acudit, com a mi, fer servir una pilota de ping-pong com a difusor i envoltori.

cuca 11

MÉS CUQUES

He fet una altra versió de la primera cuca de llum que vaig muntar. Aquesta porta un led intermitent groc (a la primera era verd), i l’he muntat directament sobre el portapiles, sense cap placa de circuit, soldant els components entre ells. A part de que és més barata, la construcció és molt fàcil (hi ha molt pocs components) i queda molt compacta. Pilota de ping-pong i cap a fora al jardí.

cuca 07 cuca 09
cuca 10

És divertit veure els llums a la nit, encenent-se intermitentment. És possible que en un futur proper compri uns quants components (m’estic quedant sense piles) i en munti unes quantes més. Algunes idees que tinc són: amb led fixe, sense intermitència; amb leds d’altres colors (m’agradaria trobar-ne de blancs o blaus, però no n’he vist mai, hauré de buscar per e-bay); que funcionin com una balissa, encenent-se molt poc temps però amb molta intensitat; i totes les que se’m puguin anar acudint…

Si decidiu fer alguna cuca per vosaltres mateixos no us oblideu de comentar-m’ho!

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s