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Portal de Belén animado con Arduino: el leñador

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Portal de Belén con Arduino

Se acercan las Navidades y con ellas la tradición de montar el Belén. Algo tan tradicional se puede ligar a las nuevas tecnologías, como veremos. ¿Por qué no modernizar el Belén y ayudarnos de Arduino para dar vida a las figuritas?. Imagina la noria girando, el personaje que está en el pozo sacando el cubo de verdad, al serrador serrando su tronco, el herrero dando golpes a su yunque, al leñador cortando con su hacha (que será el que tratemos en este artículo), controlar las luces, crear sonidos artificiales, … Pues bien, deja de imaginar y ponte manos a la obra con este proyecto navideño para “arduinizar el Portal”.

Nota: Evidentemente todo puede ser controlado desde una misma placa de Arduino, empleando las distintas conexiones que nos ofrece la placa y ampliando el código de nuestro sketch, consiguiendo un Belén “viviente” con una sola placa.

¿Qué necesitamos?

  • Placa Arduino UNO Rev3. (Cómpralo en nuestra tienda)
  • Un servomotor.
  • Papel e impresora para imprimir la figura (si eres un manitas puedes moldear la figurita en arcilla o emplear pasta Fimo). Pero para hacerlo más barato y sencillo, sobre todo si no se te dan bien las manualidades, la haremos de papel y cartón.
  • Un trozo de cartón, donde pegar el papel para hacerlo más rígido.
  • Cola de carpintero o pegamento de papel.
  • Una barra de silicona termofusible (ya saben, de las que se funden con el calor). Si no disponen de pistola, no se preocupen, se puede fundir con un mechero (es más cutre, pero funciona…).
  • Una puntilla pequeña o tubo de madera, como eje del brazo móvil.

Pasos para la realización

Lo primero que debes hacer es crear tu figura de papel, imprimiendo una imagen que busques por Internet de un leñador, o moldearla en pasta Fimo o arcilla. Si optas por la arcilla, el siguiente paso sería esperar a que fragüe, para después empezar a darle color y esperar que seque la pintura. Recuerda que el brazo de la figura que sujeta el hacha lo debes hacer aparte. Tanto si es en papel/cartón como si lo haces modelándolo, de lo contrario no sería móvil.

El brazo deberá tener un eje que introduciremos en la pasta Fimo o en la arcilla cuando aun esta blanda para permitir luego el movimiento, mientras que si decides hacerlo de papel o cartón, puedes agujerearlo para pasar el eje en cualquier momento. Recuerda perforar también el cuerpo donde se insertará el eje para unir el brazo con el tronco del muñeco y que pase hasta el servomotor.

Pasos para hacer el leñador

Una vez realizados los pasos de creación y montaje de la figura, que son bastante sencillos e intuitivos, ahora vamos a pasar a la parte más técnica. El siguiente paso será trabajar con el servomotor para unirlo al eje del brazo móvil y realizar las conexiones pertinentes. Un servomotor es un pequeño motor eléctrico de baja velocidad, pero con una precisión bastante alta. El eje del motor podemos situarlo en cualquier posición dentro de su rango de giro (normalmente 0º a 180º). Como verás, el servomotor que has adquirido tiene tres cables, uno rojo (5v), uno negro (0v o GND) y un tercero que puede ser blanco, naranja o amarillo según el modelo (control). Los dos primeros alimentan al servo y el último actúa como controlador del giro. Así que podremos conectar el rojo a la salida 5v de nuestra placa Arduino, el negro a tierra o GND y el último a la salida digital número 13, en nuestro caso.

 Conexionado del servo a Arduino

Ahora uniremos el eje del servo al eje improvisado que hemos creado para animar nuestra figura del Belén. Yo he optado por emplear una puntilla de un grosor que encaja perfectamente en el agujero del eje que incorpora el servo. Así evito tener que emplear acopladores o pegamentos. Luego lo que he hecho es pasar la puntilla a través del cuerpo de la figura (por el agujero que hicimos anteriormente) y pegar la punta de la puntilla al brazo móvil con silicona caliente o termofusible.

Eje y servomotor

Llega la hora de realizar el sketch, que como verán es muy sencillito. Para programar servomotores se empleará la cabecera <Servo.h> que apunta a la librería Servo, donde se encuentran las funciones para manejar este tipo de motores. Fijaos en el código:

//Código para manejar el servo unido al leñador del Belén

#include <Servo.h>
Servo hacha; //Declaramos "hacha" que representa al brazo de la figura

void setup(){
   hacha.attach(13); //El pin 13 es el pin de control del servo
}

void loop(){
   hacha.write(30); //Corresponde a la posición del hacha tocando la madera
   delay(1800); //Retraso para mantener 1.8s el hacha en esa posición
   for(int i=31;i<=120;i++){ //Bucle para levantar el hacha despacio
      hacha.write(i);
      delay(85);
   }
   delay(1800); //Espera con el hacha arriba antes del nuevo hachazo
   hacha.write(153); //Pequeño retroceso del brazo para coger impulso
   delay(500); //Que debe durar medio segundo
}

Como consejos finales, asegúrate de que el eje se mueve bien y no tiene demasiado rozamiento que evite que se mueva adecuadamente. También debes pensar que la figura debe tapar el servo para que no se vea y la placa de Arduino debe quedar oculta en tu Belén. Haz un buen soporte de base para que se mantenga en pié o incluso coloca algo que pese para asentarla bien, en el caso de ser moldeada pesará más y no tendrá este problema, pero sí la de cartón. Y muy importante, en el sketch anterior, fíjate que hemos trabajado con ángulos entre 31º y 120º (153º con retroceso del hacha). Según tu figura puede variar, así que haz una prueba y luego calibra estos valores en consonancia con el movimiento que debe tener tu figura. Así que revisa los valores de las líneas de código siguientes:

hacha.write(31)

for(int i=31;i<=120;i++)

hacha.write(153)

Espero que te haya gustado esta original idea. Ahora piensen, inventen y hagan con el resto de figuras del Belén.

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Más información – Más tutoriales sobre ArduinoIntroducción a Arduino: un universo electrónico en una sola placa


2 comentarios

  1.   bucle dijo

    el bucle de i no debería empezar en 31 en lugar de en 1?

    1.    Isaac P.E. dijo

      Exacto, ha sido un error. Me falto teclear el 3 delante del 1. Tienes toda la razón, porque debe partir desde la posición en la que está el hacha sobre el tronco e ir subiendo… Lo siento, lo corregiré. Y gracias por avisar. Saludos!!!

A inventar!