16 d’oct. 2017

Micro:bit un microcontrolador pensat per a les escoles

Micro-bit és un microcontrolador dissenyat per la BBC (sí, la cadena de televisió) i orientat a l’aprenentatge a les escoles.

micro:bit
Com a fet destacat, incorpora una matriu de cinc per cinc LED que permet fer molt fàcilment petits gràfics o caràcters. També porta dos polsadors i tres potes que poden actuar com a sortides o com a entrades analògiques o digitals. Incorpora sensors d’acceleració i camp magnètic (brúixola) i connectivitat Bluetooth LE.

Potes de connexió

Per als usuaris avançats, incorpora també un connector de 20 potes que permet accedir a totes les possibilitats de connexió del microcontrolador.

Programació en Python

El sistema permet diverses possibilitats de programació. Hi ha un sistema gràfic basat en blocs (que s’assembla a l’app-inventor), aplicacions per a mòbil i l’opció de programar en Python. També és possible programar amb Scratch però, de moment, només des d'un Mac.

Programació amb blocs

El preu està al voltant de 20 € però, segons el web de micro:bit, no hi ha cap distribuïdor aquí. Es pot, però, comprar a Amazon.

9 d’oct. 2017

Mesura del consum de dispositius USB

En molts projectes ens pot fer falta mesurar la tensió subministrada pel port USB i el consum de corrent. En alguns casos, fins i tot, ens pot fer falta visualitzar les formes d’ona de tensió i corrent a l’oscil·loscopi.

Evidentment, podem fer-nos nosaltres un cable apropiat però tindrem força feina i no serà senzill fer la mesura del corrent.

En canvi, aquesta placa de FriedCircuits (el nom és curiós) ens permet fer-ho de manera molt senzilla. Connectem un cable USB a cada banda i podem connectar-hi fàcilment les puntes del multímetre per fer la mesura. En el cas del corrent, hi ha un pont que es pot obrir per llegir el corrent o connectar quan no ens el cal llegir.

USB Tester

Podeu trobar més informació al web d’Adafruit.

18 de set. 2017

Sistema de baix cost per a control tècnic d’espectacles

Per a les persones que, de forma amateur, fan teatre, dansa o altres tipus d’espectacle les qüestions tècniques poden suposar un repte.


Spectacle és una família de plaques electròniques per controlar aquests tipus d’elements. En un sistema Spectacle hi ha una placa, anomenada Director, que controla tota la resta. La programació de la placa Director es fa des d’un telèfon mòbil o tauleta.

Spectacle

Hi ha plaques per a funcions diverses. Les d’àudio que permeten reproduir sons gravats en una targeta micro-SD. També n’hi ha per controlar servomotors i per controlar llums LED. D’altra banda, hi ha plaques per llegir polsadors i una placa amb sensors de moviment.

Aplicació


Podeu trobar més informació a la pàgina del producte i a la guia d’usuari.

19 de juny 2017

Fes-te un robot per a experiments de química i biologia

El professor  Ingmar Riedel-Kruse ha dissenyat aquest robot que pot fer experiments de química i biologia. L’equip d’Stanford dóna les instruccions per muntar i programar el robot amb Lego Mindstorms EV3 així com els guions per fer pràctiques.

Robot

 Podeu trobar les instruccions en aquest enllaç i un text explicatiu a la revista IEEE Spectrum.


Amb aquesta entrada hem arribat a final de curs. Com cada any, el blogestarà en repòs fins a l'inici del nou curs. Bones vacances!

12 de juny 2017

Tren alimentat amb hidrogen



Habitualment els trens que circulen per vies no electrificades són arrossegats per locomotores dièsel. Aquest sistema és sorollós i força contaminant.

Recentment Alstom ha presentat un sistema alternatiu silenciós i no contaminant (si més no, en el lloc per on passa el tren), el Coradia iLint.


El sistema es basa en una pila de combustible alimentada amb hidrogen però també incorpora unes bateries d’ió de liti que permeten emmagatzemar l’energia recuperada en frenar i altres excedents d’energia per quan és necessària per accelerar.

Podeu trobar més informació al web d’Alstom i a la publicació periòdica Fullsdels Enginyers.

29 de maig 2017

LittleBits, la joguina dels petits inventors

LittleBits és una família de joguines que ha guanyat diversos premis i que permet als infants crear els seus propis dispositius tecnològics. La filosofia de LittleBits és que no cal esperar a ser gran per inventar coses.



Servo     Interruptor     Porta NAND     Visualitzador numèric

Els components principals de LittleBits són uns blocs que es poden acoblar entre sí i que van codificats per colors. Per exemple, els elements d’entrada són de color rosa i els de sortida de color verd. També hi ha kits destinats a diferents aplicacions (vehicles, instruments musicals, etc.



Kit

Per a l’ús escolar, hi ha conjunts preparats per equipar una aula o laboratori. Els manuals estan lliurement accessibles al web per poder veure les possibilitats de cada element o cada kit abans de comprar-lo.

22 de maig 2017

La freqüència elèctrica en l’alimentació del ferrocarril

Ara és molt fàcil variar la velocitat d’un motor fent servir un convertidor electrònic. Però quan, fa més de cent anys, es van començar a electrificar els ferrocarrils la variació de la velocitat dels motors no era senzilla. Hi va haver empreses que van optar per motors de corrent continu que eren més fàcils de controlar però necessitaven més manteniment i altres van optar pel corrent altern que permet fer servir motors més robustos  i que necessiten menys manteniment. Això va portar a que hi hagués línies amb catenària en corrent continu i altres amb catenària en corrent altern.


Actualment els trens que circulen per la majoria de les línies (segurament totes excepte els tramvies històrics) porten convertidors electrònics que permeten deslligar les característiques de la catenària de les necessitats del motor. Canviar la infraestructura és car i complicat i, per tant, es mantenen moltes formes d’alimentació per motius històrics. Al llarg dels anys hi ha hagut molts canvis, a vegades causats per les unions d’empreses i en altres casos per poder canviar el tipus de trens que hi circulen. Actualment a casa nostra la majoria de les línies ferroviàries (incloses les urbanes) s’alimenten en corrent continu mentre que les del tren d’alta velocitat (molt més modernes) treballen en corrent altern de 50 Hz. En canvi, al centre d’Europa és força freqüent trobar línies electrificades en corrent altern a 16,67 Hz.




Si tot el transport i distribució d’energia a Europa és en corrent altern a 50 Hz (50 oscil·lacions per segon) per quin motiu els ferrocarrils estan electrificats a una freqüència diferent? La resposta és molt senzilla. Un motor normal de corrent altern gira a una velocitat força constant i gairebé proporcional a la freqüència. Si el motor és de dues velocitats, podrà girar a dues velocitats diferents. El problema és que els motors que es podien construir per a 50 Hz giraven massa ràpid i, per això, els enginyers de l’època van decidir fer servir una freqüència més baixa. En alguns casos es va pensar en la possibilitat de fer servir centrals elèctriques dedicades a una línia de ferrocarril i dissenyades per treballar a la freqüència desitjada. Finalment, amb gran encert, es va optar per treballar a una freqüència que es pogués obtenir a partir de la de 50 Hz de manera directa. Es va triar 16,67 Hz que era una freqüència adequada i que és exactament un terç de 50 Hz. Així es podia obtenir amb un motor que fes girar un alternador amb nombres de pols diferents.

15 de maig 2017

Comunicació de microcontroladors amb dispositius iOS o Android

Blynk és una aplicació gratuïta per a iOS o Android que permet comunicar-nos amb microcontroladors emprant USB, Ethernet, WiFi, Bluetooth, GSM/3G, etc.


Aquesta aplicació ens permet controlar d’una manera senzilla elements connectats al nostre microcontrolador. També admet altres elements de control com la coneguda Raspberry Pi. En el nostre cas, pot ser una alternativa quan volem fer servir la placa Flora Bluefruit LE.

8 de maig 2017

(Hello World), molt més que una revista d’informàtica



La Raspberry Pi Foundation publica, des de fa poc, la revista (Hello World) tres vegades l’any. La revista és gratuïta en format pdf i les seves cent pàgines estan plenes d’articles interessants, molt orientats cap a la informàtica en el món de l'educació. No tots els articles estan referits al popular microordinador Raspberry Pi sinó que hi ha altres temes com la informàtica educativa, els rodots educatius, els makerspaces escolars, etc.

(Hello World)


També hi tenen cabuda llenguatges de programació populars en el món educatiu com Scratch, Python, Logo, programació d’apps, etc. Pots baixar-te-la o bé subscriure-t’hi.

24 d’abr. 2017

Obtenir electricitat a partir del sol

Amb aquest títol potser pensareu que parlarem de sistemes fotovoltaics, però no. D’aquests ja n’hem parlat. I també hem vist altres maneres de generar electricitat a partir de la llum solar, com la conversió de la calor de l’energia solar tèrmica.

Avui parlarem d’un sistema químic per obtenir energia a partir del sol. En aquest sistema s’hi va començar als anys 70 del segle passat (coincidint amb la crisi del petroli) i es va abandonar durant els anys 80. El cap visible del projecte era Jack St. Clair Kilby, inventor del circuit integrat.

El sistema es basava en unes plaques solars tèrmiques per les que es feia circular àcid bromhídric (també conegut com bromur d’hidrogen, HBr). En les plaques, aquest es descomponia en brom (Br2) i hidrogen (H2). Aquest hidrogen es pot utilitzar en una pila de combustible per combinar-lo amb el brom i tornar a obtenir àcid bromhídric.

El gran avantatge d’aquest sistema és que l’hidrogen obtingut es pot emmagatzemar i, per tant, podem obtenir també electricitat en hores nocturnes. El principal inconvenient és que l’àcid bromhídric és especialment tòxic i corrosiu i això fa aquest sistema poc adequat per a instal·lacions domèstiques.

Potser si s’hagués continuat el projecte es podien haver trobat altres compostos menys tòxics que permetessin fer un procés similar.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum.

3 d’abr. 2017

Transportar un transformador de 155 tones a 3000 km en quatre hores

El tema d’avui és més aviat anecdòtic però he decidit comentar-lo per la seva espectacularitat. L’empresa ABB havia de fabricar un transformador per a una empresa de Xile. El transformador s’havia de fabricar a Brasil i després s’havia de transportar fins a Xile, a 3000 km de distància. El pes del transformador era de 155 tones (155 Mg).

Per al transport es va triar un avió Antonov 225. Aquest avió pot obrir-se aixecant la part davantera de forma que la part interior queda oberta per poder-hi entrar la càrrega. El transformador va haver de ser dissenyat expressament per tal que pogués entrar dins de l’avió. Finalment el marge va ser de només 5 cm.

El vol va durar quatre hores però si s’hagués transportat en vaixell (la forma habitual de transportar aquests transformadors) s’haurien trigat 50 dies. Diuen que és l’objecte més gros que s’ha transportat mai en avió a Amèrica. Probablement també al món.

Podeu veure el vídeo, que només dura 80 segons:


27 de març 2017

Els problemes de la il·luminació LED

Els LED fan llum monocromàtica, és a dir d’un sol color. Els primers LED eren vermells o infrarojos. Després van venir els de colors groc, verd i taronja. Els LED blau són un descobriment molt recent (1994). Atès que la llum blanca és la combinació de tots els colors, no és possible fer un LED que doni llum blanca.
Per fer llum blanca hi ha dos mètodes:

  • Combinar tres LED, de cada un dels tres colors bàsics: vermell, verd i blau. Aquests són els LED RGB i permeten fer (variant la intensitat de llum de cada un dels tres LED individuals) llum de qualsevol color. Però no són gaire eficients i, per tant, tenen poc interès en enllumenat.
  • Combinant LED de color blau amb fòsfors. Els fòsfors són substàncies que converteixen llum d’un determinat color en una altra d’un color més càlid.


La forma més eficient de fer LED per a enllumenat és combinar un LED blau amb un fòsfor que converteixi part de la llum blava en groga. Atès que el groc és el complementari del blau, ajustant la proporció aconseguim una llum aparentment blanca. Aquest tipus de llum és molt fred i, per tant, no és gaire agradable per a l’enllumenat d’interiors.

Una altra alternativa, menys eficient però més agradable, és combinar més d’un fòsfor de manera que tinguem menys proporció de blau i, en canvi, tingui llum de tons vermells que dóna un aspecte més càlid.

Carrers amb llum càlida i altres amb llum freda

Moltes instal·lacions d’enllumenat públic tenen LED molt eficients però amb una llum molt freda. Ja vam parlar un altre dia de la temperatura de color i, per tant, avui no ho farem. Aquesta llum freda dificulta l’observació del firmament però, a més, afecta al son. Després de milers d’anys d’evolució les persones estan acostumades a que la llum diürna (solar) és força freda i la nocturna (foc) és càlida. Per tant la llum càlida activa la son i la freda activa, desperta. L’aparició de l’enllumenat elèctric no va canviar això ja que les bombetes també feien llum càlida.

Això vol dir que molts dels fanals LED produeixen un efecte d’activació que afavoreix que als veïns els costi més de dormir i dormin de manera menys profunda. Ja hi ha alguns llocs on estan canviant fanals amb LED de llum freda per uns altres menys eficients de llum més càlida.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum.

20 de març 2017

Grans dones en STEM

Fa uns dies al Twitter es parlava d’aquest vídeo en el que es demana a unes nenes que diguessin noms de persones inventores. Tots els noms que surten són d’homes. Tot seguit se’ls demana que diguin noms de dones inventores. No en surt cap!



Ben mirat, ben poques referències es fan a dones científiques, inventores o tecnòlogues en els nostres llibres de text i en la nostra societat.

He volgut recollir en un espai web totes aquelles dones que han tingut un paper molt destacat en els avenços de la ciència, la tecnologia i l'enginyeria. No vol ser un recull exhaustiu perquè seria molt difícil de mantenir però sí pretén recollir aquelles dones que hagin fet una tasca significativa per al progrés de la disciplina corresponent.

La llista no comença buida perquè jo hi he posat les que recordava i algunes que he cercat, però la idea és anar ampliant la llista amb l'ajut de les persones visitants. Per tant, si detectes que hi ha alguna dona que ha fet una tasca cabdal per al progrés de la seva disciplina m'ho pots explicar enviant-me un correu.

Sense que sigui una data estricta, he decidit posar aquelles que van néixer abans del 1940 i aquelles que han guanyat algun premi Nobel.

Les he volgut posar inicialment amb seu nom de naixement perquè em sembla increïble que a moltes se les conegui pel cognom del marit. Malgrat això, en els casos on són més conegudes pel cognom de l'espòs també he fet constar aquest a continuació.

Una de les coses que m'he adonat és que en molts dels casos costa decidir a quina disciplina situar-les. Això pot fer que algunes estiguin on no les esperes trobar.

13 de març 2017

El megaprocessador, per entendre com funciona un microprocessador

En James Newman és programador. Amb el temps s’ha anat adonant que cada cop feia servir més instruccions de baix nivell però li semblava que no tenia clar com aquestes instruccions s’executaven en un microprocessador. Així doncs, va decidir estudiar-ho.

El megaprocessador i el seu creador

Enlloc d’estudiar els microprocessadors a nivell teòric, va decidir fer-ho en forma pràctica. Com? Construint un processador a partir de transistors. La idea era fer un processador igual com estan fets els dels circuits integrats, agrupant transistors, però en aquest cas ell ha dissenyat els circuits i soldat cada un dels 42300 transistors.

Sumador / restador de 8 bit

El megaprocessador li ha costat quatre anys de construir i els seus set plafons li ocupen la sala d’estar de casa seva. És un processador de 16 bits que té un joc de 256 instruccions. El rellotge del processador pot treballar a 8 kHz però potser és més interessant pensar que podem fer-lo treballar a velocitats molt baixes per poder veure com s’executa cada instrucció. A les entrades i sortides de cada element lògic hi ha un LED que indica el seu estat. Tots els elements lògics estan representats, de manera que és fàcil seguir les connexions i el funcionament.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum i al web del megaprocessador.

6 de març 2017

Bean – Microcontrolador amb Bluetooth i compatible amb Arduino

Les plaques Bean incorporen un microcontrolador compatible amb Arduino i un sistema de comunicacions Bluetooth LE. Això permet fer fàcilment projectes en els que necessitem comunicació entre dispositius o entre l’aparell i un telèfon mòbil o tauleta. A més els microcontroladors són programables a través de Bluetooth.

Bean Bean+

Hi ha dues plaques, la Bean i la Bean+. Totes dues incorporen un sensor de temperatura, un acceleròmetre triaxial i un LED RGB. La placa petita (Bean) té poques entrades i sortides però incorpora un espai per soldar-hi components addicionals. La placa gran (Bean+) porta connectors que permeten apilar-hi targetes a sobre.

27 de febr. 2017

El bolígraf atòmic

Llegint la revista IEEE Spectrum vaig trobar el comentari sobre un invent que no va arribar al mercat: el bolígraf atòmic.

Bolígraf atòmic
Foto: Bettmann/Getty Images


Aquest bolígraf portava uns isòtops radioactius que permetien escalfar la tinta per produir diversos densitats en el traç. Sembla que en el seu moment el bolígraf no va prosperar i, per tant, no va arribar al mercat, encara que durant un temps es va anunciar com a novetat que sortiria aviat al mercat.

Probablement ara ningú s’atreviria a portar un d’aquests bolígrafs a la butxaca. O sí?

Podeu llegir-ne més a la revista IEEE Spectrum.

20 de febr. 2017

Estació de recàrrega per a autobusos elèctrics

Fa unes setmanes Endesa va posar en servei una estació per a la recàrrega ultraràpida per als autobusos elèctrics de TMB al carrer Cisell.



El punt de recàrrega és un pilar que té la connexió elèctrica a la part superior. Quan l’autobús se situa davant del pilar pot aixecar el pantògraf i connectar el sistema de càrrega que permet carregar, en vuit minuts, les bateries fins al 80% de la seva capacitat.


Podeu llegir més informació al web de TMB i a la revista Fulls dels Enginyers.

13 de febr. 2017

Una nova manera d’entendre les càmeres digitals

Actualment tenim bàsicament dos tipus de càmeres digitals: les dels dispositius mòbils i les SLR. Les primeres són senzilles i compactes i tenen una àmplia profunditat de camp però no fan fotografies d’alta qualitat i no permeten tenir distàncies focals diferents. Les càmeres digitals SLR (DSLR) tenen l’opció de canviar els objectius i fer servir objectius amb zoom a més de fer fotografies de molt alta qualitat però (deixant de banda el preu) tenen un pes i unes mides considerables.

En Rajiv Laroia ha intentat combinar els avantatges de les dues classes de càmera en el seu nou prototipus. La seva càmera té unes dimensions una mica més grans que les del mòbil (especialment el gruix) però té setze objectius, cinc de curta distància focal (equivalents a 28 mm), cinc de mitjana distància focal (70 mm) i sis de llarga (150 mm). Cada objectiu captura imatges a tretze megapíxels, cada un des d’una perspectiva lleugerament diferent als altres.



Per a cada distància focal i profunditat de camp seleccionades per l’usuari s’agafaran imatges amb uns quants objectius i serà el software de la càmera el que composarà la imatge final. Amb aquesta càmera el pes ja no és una excusa per fer bones fotos.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum.

6 de febr. 2017

Fonògraf en kit



Aquesta vegada m’he atrevit a presentar un tema que no té relació amb l’electricitat però que té un valor històric important. Espero que no m’ho tindreu en compte.

El fonògraf original d’Edison, potser el seu invent més emblemàtic, gravava el so fent marques sobre un cilindre giratori de cera. L’empresa japonesa Gakken fabrica uns fonògrafs en kit basats en l’invent original d’Edison. La gravació es fa sobre una espelma de cera.


Aquest kit té, però, té dos inconvenients. El primer és que només pot gravar quinze segons en cada espelma i el segon és que les instruccions estan exclusivament en japonès, però estan molt il·lustrades.


De tots els meus invents, el fonògraf és el que més m'agrada - Thomas A. Edison

30 de gen. 2017

Detinguda per portar tecnologia vestible



Quan preparava l’entrada anterior del blog vaig trobar, per casualitat, una pàgina que em va sorprendre i, a partir d’allí, vaig estirar del fil fins arribar a la notícia original. És una notícia de fa gairebé deu anys però no m’he pogut estar de comentar-la.

Star Simpson és la noia que va idear i tirar endavant el projecte de les plaques Circuit Classics que comentàvem a l’entrada anterior. Ella va ser detinguda a un aeroport de Boston quan portava un element de tecnologia vestible a la seva jaqueta, en concret una estrella formada per LED de color verd.

Star Simpson

Pel que sembla, una treballadora del taulell d’informació al que ella es va adreçar va pensar-se que duia una bomba i va activar totes les alarmes. De res va servir que ella expliqués que, de fet, era una obra artística.

Si us mireu la fotografia de la jaqueta veureu que es tracta d’un muntatge força bast, ara tenim elements especials per cosir que ens permetrien fer un disseny molt més atractiu.

Jaqueta amb LED

Per tant, si us poseu elements de tecnologia vestible, vigileu de no anar a llocs amb especials mesures de seguretat.

Podeu llegir la notícia que es va publicar en un diari del MIT (on ella va estudiar), en un altre diari i una entrevista que li van fer just un any després.