Diseñar una alarma de Papá Noel (honestamente)

Question

Si lees el título, eso es lo que intento hacer.

Sinopsis: Tengo un hijo pequeño que está empeñado en atrapar a Papá Noel (no sé con qué fines). Incluso ha soñado con utilizar una especie de placa de presión y conectarla a una luz que se encenderá cuando Papá Noel la pise para coger las galletas. Me encantaría ayudarle a construir este artilugio. Hemos estado en RadioShack varias veces.

En términos más prácticos, no soy un EE y tengo una experiencia mínima con (y tiempo para) placas de pan.

Así que esperaba que algunas personas de aquí pudieran dar alguna orientación.

He estado evaluando Pequeñas cosas pero no estoy seguro de qué camino tomar. Estoy pensando en un sensor de presión bajo una alfombra cerca de las galletas que de alguna manera dispara un relé y enciende una luz o algo más inteligente.

Naturalmente, no quiero que esto consiga captar a Santa Claus; considéralo una lección para redactar mejores requisitos y un diseño más completo. El año que viene podremos impulsar un nuevo diseño para capturar a Santa Claus.

Así que, aunque el objetivo final es un poco infantil, es una cuestión lo suficientemente seria y quizá pueda despertar el interés de mi hijo por la ingeniería.

Answer 1

Adorable.

Francamente, el kit de Little Bits es excesivo e increíblemente caro. Si tu objetivo es hacer un simple sensor que detecte la presión y encienda una bombilla, eso se puede hacer con cosas que probablemente tengas por casa.

Esta es una idea básica que puede ser "suficiente" para este año. El año que viene puede requerir algo más de sofisticación a medida que se desarrolle la imaginación de tu hijo.

En lugar de una almohadilla de transductor de fuerza o algo igualmente caro, utilice una placa metálica que se apoye en un pequeño muelle. Cuando se pisa la placa, ésta comprime el muelle y hace contacto con otra placa en el suelo. Al hacerlo, se completa un circuito y se activa una fuente de luz.

Las placas metálicas pueden ser de cartón o plástico envueltas en papel de aluminio. O bien chapas finas. El muelle puede ser un muelle real o cualquier material que se pueda aplastar y que se deforme lo suficiente bajo el peso de una persona (o de un gordo alegre). Todo el conjunto puede ocultarse bajo una alfombra con sólo un ligero golpe que delate su presencia.

Answer 2

Un trozo de tela gruesa, papel de aluminio, cartulina, pegamento y alambre es todo lo que necesitas para hacer un sencillo interruptor sensible a la presión. Aquí está el pdf que hice de este proceso hace años:

http://semiaxis.com/wp-content/uploads/2011/06/PressureSensitiveSwitch.pdf

Y el vídeo de Kickstarter sigue en pie, lo que puede dar una idea adicional:

http://www.kickstarter.com/projects/2070729777/pressure-sensing-switch-make-and-take

Conecta una pila de reloj y un zumbador de 3V como en el vídeo y sonará cada vez que se pise.

Aquí hay una imagen del pdf:

Answer 3

Cuando se atrapa a Papá Noel, se quiere algo más que un rápido destello de luz - pisar un interruptor está bien, pero la luz sólo parpadeará durante unos segundos. Incluso si la luz permanece encendida durante un tiempo, la batería se agotará. En lugar de un interruptor, quieres un "pestillo", algo que se dispare una vez y se bloquee en la posición de "encendido" hasta que se reinicie. Por lo tanto, presento la trampa de Santa:

Suministros:

• Cable
• Papel de aluminio
• Un pequeño motor de corriente continua (6v)
• De 2 a 4 pilas AAA, AA, C o D (cuantas más utilice, más rápido girará el motor)
• Cinta
• Cadena
• Objeto pesado y rodante (pelota de béisbol, balón de fútbol, coche de juguete)
• Interruptor de la luz

1. Crea un interruptor utilizando el papel de aluminio; las otras respuestas a esta pregunta te ayudarán a ello. Básicamente, coloca una hoja de cartón con agujeros entre dos hojas de papel de aluminio. Al pisar la "placa de presión", las dos láminas se tocarán.

2. Une las dos pilas con cinta adhesiva, extremo a extremo.

3. Conecta un extremo del cable a una de las láminas y fíjalo con cinta adhesiva; conecta el otro extremo del cable al lado positivo de la pila (el lado con el signo "+"; el lado "abombado") y fíjalo con cinta adhesiva.

4. Conecte un segundo trozo de cable entre el otro trozo de lámina, y uno de los terminales del motor, y péguelo en su lugar.

5. Conecta un tercer trozo de cable entre los segundos terminales del motor y el lado negativo de la batería (el lado plano), y de nuevo pega las conexiones con cinta adhesiva.

6. Ponga cinta adhesiva a la batería, para que no salte por todas partes cuando funcione.

7. Ahora, prueba el circuito; presionando la lámina debería hacer girar el motor. Si no lo hace, vuelve a comprobar las conexiones.

Sin embargo, esto es sólo la mitad de esta trampa. Si nos detuviéramos ahí, el motor giraría cuando Papá Noel pisara el interruptor, pero se apagaría tan pronto como se retirara de nuevo. Y así, la segunda parte:

8. Ata la cuerda alrededor del objeto pesado. Es posible que tengas que pegarlo con cinta adhesiva. Coloca el objeto en una mesa o estantería cerca de un interruptor de la luz. Debe estar equilibrado de forma precaria (no debe colgar lo suficiente como para que se caiga inmediatamente, pero sí lo suficiente como para que una ligera presión lo haga caer en picado).

9. Pega el otro extremo de la cuerda al motor. Cuando el motor empiece a girar, sacará el objeto de la mesa/estantería. Añade mucha cinta adhesiva adicional, para que el motor se asegure de envolver la cuerda alrededor del eje.

10. Por último, ata la cuerda al interruptor de la luz. Un interruptor de tres vías puede girarse de manera que "abajo" esté "encendido"; de lo contrario, necesitarás algún tipo de polea para que la cuerda tire "hacia arriba" del interruptor. Una percha funciona bien, si tienes un lugar para colgarla sobre la luz.

Cuando Papá Noel pise el plato, el motor girará. La cuerda se enrollará alrededor del eje del motor, tirando del objeto pesado y haciéndolo caer. El objeto tirará hacia abajo de la cuerda del interruptor de la luz, haciendo que el interruptor se active. Incluso después de que Papá Noel se vaya, tendrás la prueba de que ha venido: ¡la luz se ha encendido!

Como extra, aquí hay dos diseños alternativos:

• Se puede prescindir de la parte eléctrica utilizando simplemente un cable trampa; cuando Santa Claus engancha el cable trampa, eso es lo que tira del objeto pesado hacia abajo. Este método también ahorra pilas.

• En lugar de limitarse a encender una luz, el objeto pesado también podría aterrizar en otro interruptor (una cámara, un foco o una radio con volumen), o hacer que se ponga en marcha algún artilugio de Rube Goldberg más largo. ¡Usa tu imaginación!

Answer 4

El sitio web de la Raspberry Pi está hoy en su onda:

http://www.raspberrypi.org/resource/santa-detector/

Tal vez añadir algo de potencia de procesamiento podría ser una de las "mejoras" para el nuevo año (estoy a favor de empezar de forma sencilla, y de hecho mantener la sencillez, pero esta es una buena oportunidad para aprender algunas cosas interesantes)

Supongo que podría sustituir / aumentar el PIR con el interruptor de presión.

Otros métodos de entrada: tripwire, IR de rotura de haz (o puntero láser para añadir el factor de "misión imposible" cool / demostración del principio), sensor de luz bajo la galleta, sensor de carga o sensor de temperatura bajo el vaso de leche, PiCamera + OpenCV para detectar el movimiento o identificar el cambio de escena (desaparición de la galleta).

No todos ellos funcionarían o serían fiables (o pasarían la inspección de elfos y seguridad), algunos estarían sujetos a falsas alarmas (especialmente si tienes mascotas) pero todo eso es muy divertido para experimentar y pensar.

Answer 5

No es una respuesta completa, pero sólo quiero secundar la mención de George Herold de los circuitos snap - extremadamente fáciles de manipular para los niños, el precio es bueno, y los manuales están llenos de muchos ejemplos. Recuerdo que también hay algunos circuitos de alarma. Si su hijo muestra la inclinación, yo seguiría adelante y derrocharía en el kit más grande que venden. (Yo lo hice para mis hijas y me alegro de haberlo hecho - años más tarde ambas se han graduado en cosas de arduino y raspberry pi, y siguen adelante).

Si quieres usar una luz en lugar de una alarma sonora, y quieres que la luz sea una lámpara de tensión de red, vas a necesitar algún tipo de relé. Recuerdo que makershed vendía algo que toma una entrada de 5vdc y tiene un enchufe macho y hembra de 120vac -- básicamente parece un cable de extensión muy corto, con la entrada de 5v añadida. Eso te dará una manera segura y fácil de controlar cualquier cosa a la tensión de la red.

En cuanto al éxito o el fracaso, debería ser bastante fácil conseguir que la alarma se dispare y que Papá Noel escape limpiamente antes de que nadie tenga tiempo de reaccionar es bastante rápido después de todo. ;-)