Microcontrolador. Entrada digital, salida física en diferentes voltajes: número máximo de pistas de salida

Buenos días a todos los miembros y disculpad si es una pregunta un tanto inocente.

Estoy pensando en montar un array de micro-bobinas que se activen a distintos voltajes para producir diferentes intensidades de campo magnético en su interior. Entiendo que para mí, lo ideal sería que cada una tuviera la entrada de voltaje independiente y todas conectadas a la misma tierra a lo largo de dicho array. Entiendo que esa entrada a determinado voltaje, debe provenir de algún tipo de controlador. De nuevo, para mí sería bueno que el controlador recibiera una entrada digital y a partir de esa entrada, estableciera un voltaje a cada una de sus salidas, conectadas con cada una de las micro-bobinas.

Entiendo que debe de haber multitud de controladores de este estilo, pero mi pregunta es ¿cuánto sería un número adecuado de salidas para controladores existentes en el mercado? ¿Podría encontrar un microcontrolador que gestionase por ejemplo una centena de salidas? ¿Dónde está el máximo por controlador?

Me gustaría lograr evitar el apilar en serie microcontroladores para obtener arrays de una longitud suficientemente grande por cuestiones principalmente de espacio en el circuito. ¿Alguien puede referirme a modelos/tiendas mediante algún enlace u orientarme algo en este aspecto?

Muchísimas gracias por vuestras respuesta y por favor, disculpad si he cometido alguna imprecisión al hablar, soy novato en todo este tema.
Un afectuoso saludo.
 
Microcontroladores, el maximo de salida, son el maximo que disponga cada microcontrolador y segun encapsulado.
Pero si quieres controlar mas alla de los que dispone el microcontrolador, se usan registro de desplazamiento, "expansores" I2C o SPI, etc.
El limite en esos no existe, aunque los protocolos I2C y SPI tienen limites de direcciones, pero eso es lo de menos porque incluso asi hay trucos para seguir expandiendo, solo que cuanto mas hay, mas va a tardar todo.

Haz un bosquejo de tu idea, sube lo que ya tienes, y cuentanos para que se va a usar
 
No acabo de entender que pretendes hacer pero no le veo ni pies ni cabeza. A lo mejor es que no he captado la esencia del problema.

Propongo:
Una bobina conectada a un operacional conectado un DAC; eso suponen 1024 niveles de corriente si es de 10 bits, 65536 niveles si es de 16 bits; empleando TRES componentes.

Creo que deberías de aclarar la pregunta, ¿Quieres generar un campo magnético de distintas intensidades o mil campos magnéticos de la misma intensidad y activar a voluntad el trozo que quieras?
 
Buenos días a todos los miembros y disculpad si es una pregunta un tanto inocente.

Estoy pensando en montar un array de micro-bobinas que se activen a distintos voltajes para producir diferentes intensidades de campo magnético en su interior. Entiendo que para mí, lo ideal sería que cada una tuviera la

lo que te dice scooter es que con UNA SOLA BOBINA puedes producir diferntes intensidades de ........ bla bla
 
Hay otro fallo en el planteamiento inicial.
Se habla, como siempre, de tensiones y no de corrientes... Pero las historias magnéticas van relacionadas con la corriente y no con la tensión.
La fuerza magnetomotriz se mide en amperios-vuelta no en voltios vuelta... Así que necesitarás un generador de corriente constante, y una buena forma es con un operacional. Si pones 100 operacionales en 100 salidas...
Mejor un conversor tensión corriente con un DAC como referencia de tensión..
 
Estimados todos,

en primer lugar muchísimas gracias por vuestras respuestas. Os explico el proyecto: mi idea es que se podría emplear un pin imantado, encastrado dentro de una bobina, que puede recibir o no corriente (efectivamente, el campo magnético depende de la corriente y no de la tensión, como bien habéis puntualizado). Dependiendo de la corriente, el pin imantado se elevará más o menos (en resistencia contrapuesta con un muelle) gracias a la intensidad del campo magnético cuando ésta supere la resistencia a contracción del muelle empleando la ley de Hooke. Por tanto, diferentes corrientes, elevarán más o menos un pin que sobresale de una plancha. La idea es generar una matriz de pines con la máxima resolución posible. De ahí el pensar en un array de bobinas, primero agrupadas por filas y luego esas filas agrupadas en serie con otro controlador tipo Raspberry Pi Zero o algo más pequeño. Las bobinas las puedo imprimir en un PCB de varias capas, algo tipo:
1581352951239.png

Y lo que necesito es poder controlar las intensidades que van a cada una de ellas para reflejar distintas "alturas". Por tanto, a más densidad de PCB y de "arrays de arrays" de bobinados, mejor. Si he entendido bien, alguna respuesta iba en la línea de tratar de multiplexar los canales para generar una mayor resolución de salida, podría ser una solución y tengo que echar un vistazo a los componentes que indicáis.

Muchísimas gracias de nuevo y espero que haya quedado algo más claro.
Afectuosos saludos
No acabo de entender que pretendes hacer pero no le veo ni pies ni cabeza. A lo mejor es que no he captado la esencia del problema.

Propongo:
Una bobina conectada a un operacional conectado un DAC; eso suponen 1024 niveles de corriente si es de 10 bits, 65536 niveles si es de 16 bits; empleando TRES componentes.

Creo que deberías de aclarar la pregunta, ¿Quieres generar un campo magnético de distintas intensidades o mil campos magnéticos de la misma intensidad y activar a voluntad el trozo que quieras?
Quiero generar mil campos eléctricos que cada uno pueda tener diferente intensidad; por tanto, potencialmente, mil campos magnéticos con mil intensidades distintas :) Cada fila recibiría una entrada digital indicando los valores de corriente de cada micro-bobina y el controlador debería suministrar dicha intensidad a cada una en particular. Dicho esquema replicado en serie para tener un array de arrays
 
Última edición:
¿Es para hacer un lector de alfabeto braille o algo así?

Pues si lo que quieres son mil bobinas con mil niveles de intensidad...

Yo buscaría los integrados que hay para controlar matrices de leds.
Ya tienen generador de corriente constante, no necesitan resistencias, y ya tienen la matriz el multiplexado etc.
Pero no sé si te van a valer.

Si las bobinas son muy pequeñas, impresas en el circuito impreso, a lo mejor valen. Poca fcem vas a tener ahí poco diodo volante...
 
¿Es para hacer un lector de alfabeto braille o algo así?

Pues si lo que quieres son mil bobinas con mil niveles de intensidad...

Sí, un amigo mío tiene una enfermedad degenerativa de la retina y yo quiero intentar hacer algo por él. Los teclados braille son extremadamente caros y con muy baja resolución (por ejemplo, funcionan para alfabeto, pero no para imágenes) y además tienen otro tipo de restricciones no únicamente económicas. Yo estoy explorando la posibilidad de ayudar en lo que buenamente pueda. De hecho, lo que quiero es comprobar la factibilidad de 1024x768 micro-bobinas, cuánto sería el consumo empleando imanes de neodimio en miniatura, etc. Tengo conocimientos de diseño industrial con FreeCad para las piezas, conozco un poco de impresión 3D, he hecho algunos PCB mediante el método de trasferencia de tinta con calor sobre baquelita virgen y soy informático. Estoy intentando juntar los trozos de mi puzzle para ayudarlo, y la parte electrónica me pilla más verde de lo que me gustaría, disculpad.

Muchas gracias por la ayuda
 
¿Has calculado lo que sale?
Estamos hablando de casi un millón de bobinas. 1024×768= 800000 bobinas prácticamente.
Si tienes que hacer un circuito para cada una...
Ya será bastante 128x96 o así que sale un despropósito.

Para eso una fpga que tiene un carromato de pines, o bien multiplexar.
Para multiplexar hay que ver qué pasa con la fcem que devuelven las bobinas.

La idea me parece buenísima sobre el papel, llevarla a la práctica un tanto fuera del alcance del mortal común.
 
Sí, lo calculé, pero no he podido calcular todavía el resto de cuestiones involucradas, como el "tamaño de pixel" dependiendo de las tolerancias relativas también al tipo de técnica de impresión, el sistema de dos muelles para dar estabilidad a la pieza reduciendo las vibraciones de la corriente en el campo magnético inducido tampoco sé si es realmente viable dados los tamaños de "pixel" que estoy barajando. Hay muchas componentes involucradas en la viabilidad del proyecto, pero voy estudiandolas poco a poco. En el caso de la parte electrónica, es donde más miedo tengo y héme aquí preguntando en los foros :LOL:D

Evidentemente empezaré por una única bobina, más o menos grande, con un pin más o menos grande, estudiaré las curvas de comportamiento real, la sección del hilo de cobre de la bobina, cuántas vueltas necesito para generar una intensidad suficiente para mi imágen, cuándo pesa el pin para añadirlo a las cuentas de la fuerza que tiene que hacer, distintos materiales para los muelles, con distintas K de elasticidad... Es mucha tela.

Pongamos que me planteo un ARM STM32XXXX para el prototipo, montado sobre una placa de desarrollo, ¿qué electrónica podría usar para multiplexar una de las salidas en 20 salidas (p.e.) con una frecuencia suficiente como para que no se pierda el campo magnético por esa multiplexación? Necesitaría condensadores de por medio imagino para asegurar estabilidad de corriente y luego amplificar cada una de esas salidas para que se acondicione a una intensidad de señal pasada por otra salida?

Muchas dudas, lo sé, si podemos resolver una, poco a poco iré avanzando.

Muchísimas gracias!
 
Pues ni idea de todo lo que preguntas. Como no sé qué bobina ni que muelle ni que nada vas a usar... No sé nada que necesites conectar
 
y .. primero te diria que te tomes un tiempo para 2 cosas:

1 -- probar solo una bobina, a ver si es viable y si genera "la fuerza" necsria. ( entre esto, me pregunto ¿ por que diferencia de campos ?? no te alcanza con 1 o 0 ?? .... con el braile no se sensan puntos ??
o niveles ??

2 -- explorar otras opciones.
fijate si tu amigo ( o si podes probar con otra gente ) otras opciones tecnicas.
no se me ocurre que ahora.
pero quizas la yema de lso dedos y el cerebro se pueda acostumbrar tan bien a detectar esos imanes a distintas alturas como tambien otra cosa.


quizas alguien pueda ayudar, con algo ...... busco en la web y , al parecer, una matriz, una pantalla que entregue informacion, siempre es luminica...
no se si habra algo comenrcial que entregue en forma de matriz algo mecanico , tactil... quizas haya.
 
A no ser que tengas la posibilidad de realizar cosas en forma industrial, esa resolucion para realizar de forma casera se ve dificil.
Hay algunas cosas interesantes que puedes ir tomando conceptos


Oir los objetos, una solución para los invidentes

Las personas invidentes ya podrán leer texto que no está en braille con esta pequeña cámara


Aca está lo que quieres hacer, y es lo mas chico que vi

inFORM UI uses a Kinect to manipulate remote objects - Gadgets - News - HEXUS.net

( entre esto, me pregunto ¿ por que diferencia de campos ?? no te alcanza con 1 o 0 ??
Estamos hablando de imagenes ,no de letras y numeros. Por ende necesita esos niveles para crear una "escala de grises" de la imagen a mostrar
 
Última edición:
Buenos días y gracias a todos por vuestras respuestas. Efectivamente, empezaré por una bobina y como mencioné haré las curvas de relación entre varios aspectos, que involucren pesos de pin, muelles, sección del hilo de cobre, número de vueltas, etc. Con eso trataré de extraer información potencialmente extrapolable a otros tamaños/materiales (con suerte).

Por otro lado, hacer una solución casera de esa escala sé que es algo muy complejo. Mi esperanza está en la fabricación aditiva, puesto que me permitiría imprimir en una sola plancha los distintos componentes (pines, encastramientos, planchas, etc.) sin necesidad de que estén conectados durante la impresión y sin tener que realizar yo el ensamblado posterior, ya que, hablando de cientos de miles de bobinas, hacerlo manualmente está prácticamente descartado. Por tanto, la parte mecánica iría impresa en 3D y la parte electrónica impresa en PCB. Luego quedaría el soldado de los distintos componentes tipo amplificadores operacionales, microcontroladores, etc.

Efectivamente, hay soluciones de accesibilidad como descriptores de imágenes, lectores automáticos de texto, etc. Mi área de conocimiento como informático también involucra la Visión Computacional y tengo algo de experiencia en CNN's, con lo que el tipo de soluciones alternativas propuestas tampoco me son ajenas. Lo que buscaba fabricar era una solución alternativa para ciertos casos no cubiertos por este tipo de tecnología (principalmente la comunicación táctil). La parte electrónica es la que se me escapa, porque no conozco componentes que existan en el mercado y por eso acudí al foro :)

Por ser un poco más concreto, imaginemos que tengo un microcontrolador ARM STM32F407 y hago un pequeño driver de ejemplo que, ante una entrada de 1 bit, genere dos señales de salida: una salida en un pin (selector) y otra salida en otro pin (intensidad). Luego debería haber un selector que multiplexe qué bobina quiero activar mientras que la señal de intensidad determina qué intensidad eléctrica (y por tanto qué campo) va a circular por la bobina. ¿Qué componente electrónico podría usar para "multiplexar" la señal del pin selector? ¿Necesito añadir un condensador a la salida del pin de intensidad para estabilizar de alguna forma la corriente y en tal caso cuál podría ser adecuado? ¿qué componente electrónico podría usar para amplificar la intensidad de la señal, de forma que acondicione la señal recibida desde el pin de intensidad a una intensidad "real" que debe circular por la bobina? ¿hay algo que me estoy dejando y que tenga que tener en cuenta (resistencias a mayores u otros componentes que desconozca)?

Muchísimas gracias por vuestras respuestas de nuevo.
Saludos!
 
Sigues haciendo preguntas sobre cosas que ni tu mismo sabes. Preguntas por preguntar.
Si no sabes que y como lo vas a conectar ¿Como va alguien a saber que circuito le corresponde?¿Circuito para conectar que y como?

Haz una bobina de esas que tu dices, mira lo que consume, mira si admite pwm, mira si admite cortes antes de que el muelle vuelva, mira si devuelve una fcem, mira, mira, mira, mira y con esos datos intentaremos montar un circuito multiplexado.
No se pueden multiplexar ideas o conceptos.

Como ya te dije, es posible que los circuitos para controlar matrices de leds sirvan; multiplexan y controlan corriente, no tensión, pero los leds no devuelven corriente porque no son inductivos y la persistencia de la retina es conocida, la del tacto de la piel yo al menos no la conozco, supongo que es incluso mas lenta que la de la retina, pero no tengo ni idea.
 
Efectivamente Scooter, sigo haciendo preguntas que ni yo mismo sé, en busca de algo de orientación.
Discúlpame si son preguntas demasiado vagas por mi desconocimiento, esperaba lograr aclararme un poco aquí conversando antes de ponerme a comprar nada ni a quemar componentes.

¿Me puedes dar una referencia web a una de esas matrices de LED's que comentas donde pueda ver especificaciones o comprar?

Gracias de nuevo
A no ser que tengas la posibilidad de realizar cosas en forma industrial, esa resolucion para realizar de forma casera se ve dificil.
Hay algunas cosas interesantes que puedes ir tomando conceptos


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Aca está lo que quieres hacer, y es lo mas chico que vi

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Estamos hablando de imagenes ,no de letras y numeros. Por ende necesita esos niveles para crear una "escala de grises" de la imagen a mostrar
Muchísimas gracias por los enlaces DJ T3, los proyectos del Grupo de Investigación del MIT son un punto muy interesante del que partir y empezar a leer.
 
Última edición:
Ahora mismo no, sé que exiten, hay kits ya montados para arduino para displays matriciales.
Son de Maxim los que he visto.

Cosas de este estilo:
 
Estupendo, muchas gracias. Intentaré ver si hay forma de partir de esa base, aunque no sé si las intensidades serán configurables o serán de dos niveles (on/off), además de que imagino que no será por inducción, por tanto habría que añadir las bobinas para generar campo magnético, etc. Haré una búsqueda en profundidad a ver si encuentro especificaciones técnicas o pregunto en las distintas tiendas.
Gracias en cualquier caso por el feedback.
 
Eso me temo sería un proceso manual, y en caso de poderse, no tiene sentido por el coste temporal que conllevaría. Creo que en mi caso es mejor imprimir un circuito con las bobinas incorporadas antes que tener que desoldar LEDs patilla a patilla y luego soldar manualmente bobinas que a saber cómo quedan. O algo se me escapa o no me parece buena solución.
 
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