Proyecto 1: Matriz LED

 Proyecto Matriz LED

Este proyecto se centra en el diseño y la implementación de una matriz LED de carácter totalmente analógica. 

La matriz que estará compuesta por 25 LEDs individuales dispuestos en un patrón de 5 filas y 5 columnas, es capaz de iluminar tanto filas completas como columnas, o incluso un LED individual, proporcionando una versatilidad excepcional. Este sistema analógico, a diferencia de los sistemas digitales, ofrece una respuesta continua y una mayor simplicidad en su diseño y funcionamiento. 

Objetivos y Requerimientos

El objetivo principal de este proyecto es explorar las posibilidades que ofrece la tecnología LED en un formato de matriz, y cómo puede ser controlada de manera efectiva y eficiente a través de circuitos analógicos.

Los requerimientos para este proyecto se puntualizaron en los siguientes:

1. Matiz Led 5x5, debe contener Leds de 5 colores distintos.
2. Control de encendido filas, columnas y Led individual.
3. Variación de intensidad de los Led.
4. Compatibilidad con Protoboard y placas de desarrollo (Arduino, Esp32, entre otras).
5. Menor tamaño posible para mejorar su portabilidad.

Etapas del Proyecto

• Definición de metas y lluvia de ideas: Esta es la etapa mas temprana del proyecto donde se definen las metas de acuerdo a los objetivos finales y las restricciones existentes, en esta misma se generan distintas ideas que cumplan las metas propuestas y se escoge una de ellas para proseguir en el proyecto.

• Diseño y desarrollo: Con la idea definida se procede a diseñar y desarrollarla ya en un plano físico, buscando siempre la manera más optima de llevar esta idea principal a la realidad y que siga cumpliendo las metas propuestas.

• Implementación y pruebas: Esta etapa es una de las más decisivas ya que se testean los diferentes desarrollos y se busca el mejor para poder avanzar al prototipado, también es donde mayor cantidad de tiempo es invertida.

•  Producción prototipo final: Con toda la información y experiencia obtenida en las etapas anteriores se procede a hacer un montaje completo de todas las secciones para así dar lugar al prototipo de entrega final.

Organización del equipo

Para llevar a cabo el proyecto, se ha organizado un equipo de trabajo compuesto por cinco integrantes siendo un roll de los siguientes el de cada uno:

• Líder de proyecto: Responsable de organizar y coordinar las actividades del equipo para mejorar la eficiencia y la productividad. Además, debe brindar apoyo y orientación a los miembros del equipo en la toma de decisiones y la resolución de problemas.

• Innovador de conceptos: Encargado de proponer ideas creativas para el desarrollo del proyecto, pensando de manera innovadora y proponiendo soluciones a los desafíos planteados. Asimismo, colabora con el equipo y desarrolla la documentación necesaria para dar forma a la visión del proyecto.

• Verificador de Factibilidad: Analiza, simula y verifica la viabilidad de las propuestas del innovador de conceptos, identificando posibles problemas y proponiendo soluciones para garantizar el éxito del proyecto. Trabaja en equipo y colabora estrechamente con los demás miembros del equipo.

• Tester o evaluador de ideas: Encargado de armar, probar y evaluar las propuestas del innovador de conceptos, así como de verificar la viabilidad de las soluciones propuestas por el verificador de factibilidad. Identifica posibles problemas y propone soluciones para garantizar el éxito del proyecto, trabajando de manera colaborativa con el equipo.

• Prototipador del diseño final: Responsable de implementar el diseño final del proyecto, construyendo prototipos funcionales y realizando pruebas para asegurar su correcto funcionamiento. Trabaja en equipo y colabora estrechamente con los demás miembros del equipo para lograr los objetivos del proyecto.

Mi Roll en el equipo fue el de Tester y Evaluador de ideas, lo que me llevo a estar activo en diferentes etapas del proyecto, a su vez mi comunicación con los distintos miembros del grupo fue importante para poder corregir e ir modificando el plan de acción mientras íbamos avanzando en el proyecto.

Aportes al equipo

Para esté proyecto me enfoque en el punto de transformar el esquemático a un diseño de PCB en el software EasyEDA, buscando la mejor distribución de los componentes en el área de PCB y haciendo varios diseños distintos, desde una sola placa con dos niveles de pistas o varias placas más pequeñas que se interconectaran. También participe activamente en el momento inicial del diseño y en la adquisición de los materiales.

Esquemático Completo

Diseño PCB Lado Superior

Diseño PCB Lado Inferior

Tras decidir el diseño que íbamos a implementar también participe en las pruebas de imprimir la placa para que está luego pudiera pasar por el proceso de revelado en ácido férrico, está primera parte mencionada fue donde mayores problemas presentamos debido a no encontrar en nuestras posibilidades manera de imprimir las pistas sobre la placa de cobre, se intentó variar la temperatura (180°c hasta 240°c), el tipo de papel (Transfer, Propalcote, Fotográfico), el tipo de tinta (Lazer o tintas de transferencia) y por ultimo el tiempo de exposición en la plancha (10 min hasta 30min); todo para intentar poder avanzar en este proceso, pero sin ningún éxito al final.

Proceso Planchado PCB

Por lo que lamentablemente todos los diseños de PCB se tuvieron que descartar por la imposibilidad de poder realizarla en físico. Por lo que en ultima instancia se soldaron los componentes en una baquelita universal, donde cada uno de los integrantes del grupo ayudo en el proceso.

     PCB Fallida                                  Proceso Soldadura

Aun con un prototipo completo al momento de realizar sus pruebas nos encontramos con fallas en su funcionamiento, por lo que se realizo limpieza y pulido a las pistas para evitar un corto por residuos de soldadura. Pero aun tras esto el prototipo no funcionaba de acuerdo a lo esperado así que se probaron por separado cada una de sus secciones y se determino como mejor opción volver a realizar todo el montaje. Gracias a la habilidad del prototipador y del líder de grupo se pudo reorganizar la entrega final del prototipo funcional, cumpliendo los requerimientos necesarios para este.

Prototipo Final

Conclusiones

Para este primer proyecto se gano bastante experiencia en el ámbito de organización de equipo, a su vez en el proceso de diseño y exploración de distintas ideas para alcanzar un objetivo fijo. De manera individual puedo decir que aprendí bastante sobre el manejo del software de diseño de PCB, retome conocimientos básicos sobre la temática de polarización de transistores y su uso como switches, además de practicar y perfeccionar habilidades como la soldadura.