Ciencia, inventos y experimentos en casa: ALARMA casera para PESCA. Versión 2.0 Enhanced

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1. Creo que merece la pena una versión 2.0 de la alarma de pesca

2. Mejoras en esta versión 2.0
2.1 Fibra de vidrio para PCB en vez de madera
2.2 Soldaduras en vez de pegamento
2.3 Longitud del eje central (varilla roscada) mucho menor
2.4 La caja de la alarma ¡También es el circuito impreso!
2.5 Zumbador mucho mas reducido
2.6 Pila de 12V tipo 23A mucho más reducida
2.7 Pila sujeta con portapilas, nada de cinta adhesiva
2.7 Eje central sin atascos, cosas de las varillas roscadas
2.8 Sujeciones a la caña muy sólidas
2.9 Materiales más "nobles" que aguantan las condiciones de pesca
2.10 Simplificación: El botón "reset", sobra
2.11 Componentes protegidos contra golpes y rociones

3. Planos, esquemas, lista de material...

4. Montaje
4.1 Cortamos los cinco trozos de PCB y hacemos los taladros oportunos
4.2 En el lateral derecho colocamos el interruptor final de carrera
4.3 Soldamos el PCB fondo con el PCB lateral derecho
4.4 Soldamos los componentes al PCB fondo
4.5 Soldamos el PCB lateral izquierdo al fondo
4.6 Soldamos los PCB frontal y trasero
4.7 Colocamos los soportes en el PCB fondo con su tornillería
4.8 Preparamos la varilla roscada
4.9 Insertamos la varilla roscada en su sitio
4.10 Poner varilla de refuerzo
4.11 Uso, utilización

5. El vídeo

1. Creo que merece la pena una versión 2.0 de la alarma de pesca

La versión anterior de alarma 1.0 corresponde al vídeo que subí en el mes de julio de este mismo año 2018. La estuve usando este mes de agosto en varias pesqueras y funcionó de maravilla (Fig 1). Me avisó de muchas picadas algunas de las cuales acabaron en capturas. Lástima que no haya tenido oportunidad de grabarlo, pues siempre ocurrieron en la noche, sin luz, y ya sabéis: Basta con que pongas una cámara de vídeo grabando para que no pique ni un pez...

Pero aquélla alarma 1.0 falló en algo que ya me temía: Solidez, resistencia, capacidad de aguantar cierto maltrato. Era frágil, demasiado grande, con materiales y técnicas más propias de un prototipo que de un modelo final.

Fig 1. Alarma de pesca 1.0 (La antigua)

Una buena tarde fui a echar mano de ella y... estaba completamente deshecha, un montón de piezas despegadas y la madera base estaba partida.

Me armé de paciencia, la reparé y la volví a montar, aún sabiendo que su duración sería limitada a unos pocos usos, pues está claro que volvería a romperse.

Pensé entonces si merecería la pena hacer algo basado en lo mismo, pero hecho a conciencia y sobretodo, disminuyendo su tamaño. Tuve todo el mes de agosto para hacer diseños que fui refinando uno tras otro. Cuando creía que ya tenía un diseño aceptable, se me ocurría otra idea para mejorar la alarma, y después otro, y otro...

La verdad, cuando se hacen las cosas sin prisa y dándose tiempo, una idea original tosca puede convertirse en algo bastante sofisticado, o por lo menos mucho más sofisticado que la idea original.

Y a continuación, el resultado. Espero esta vez acertar

2. Mejoras en esta versión 2.0

2.1 Fibra de vidrio para PCB en vez de madera
La primera mejora es hacer la caja de la alarma con fibra de vidrio en vez de con madera (Fig 2). La fibra de vidrio es un material altamente resistente y además bastante inalterable a la acción del agua. La madera tipo DM que utilicé en el primer diseño es muy vulnerable al agua y a la humedad, aunque durante el mes que estuve utilizándola, la humedad no llegó a hacer mella.

Fig 2. Caja hecha con PCB de fibra de vidrio

2.2 Soldaduras en vez de pegamento
Consecuencia de usar fibra de vidrio para hacer la caja de la alarma es que ahora podemos usar soldadura de estaño en vez de pegamento, porque me refiero a fibra de vidrio de circuito impreso, de las que llevan cobre por un lado, en forma de puntos o topos. Me parece una opción mucho más sólida y fiable que el pegamento.

En la siguiente foto, figura 3, se ven tan sólo tres puntos de soldadura de estaño, pero la idea es hacer muchos puntos de soldadura a lo largo toda la unión de los dos trozos de PCB para que el conjunto quede sólido y fuerte.

Fig 3. Unión mediante soldadura de las partes que componen la caja. En esta foto aparecen
sólo 3 puntos de soldadura, pero debemos hacer al menos 10

Usaremos circuito impreso de puntos, pero de fibra de vidrio. Evitad la baquelita que es bastante frágil y flexiona excesivamente. Mejor una buena fibra de vidrio, el típico FR-4

Incluso usando pegamento "del bueno", la alarma 1.0 falló. Al parecer, el pegamento une muy bien con la madera, pero no con el revestimiento de dicha madera. El pegamento tiende a despegarse dejando esa superficie perfectamente limpia, lo que indica que no se adhiere bien ahí.

2.3 Longitud del eje central (varilla roscada) menor

En la alarma 1.0 la varilla roscada medía 170 mm porque quise disponer de un amplio rango de regulación de sensibilidad (blando-duro) para pescar en aguas quietas o muy agitadas. En la práctica se pesca con aguas mas bien tranquilas y no hace falta tanta regulación, así que en esta nueva versión 2.0 la varilla es algo más corta: Ahora mide 135 mm. (Fig 4).

Fig 4. Eje central, mas corto: Alarma más pequeña

2.4 La caja de la alarma ¡También es el circuito impreso!

De todas las mejoras, creo que esta es la más "feliz". Si la caja de la alarma está hecha con PCB, ya no hace falta circuito impreso aparte. La misma caja servirá de PCB para los pocos componentes (Fig 5). Esto supone no sólo una simplificación de diseño y montaje sino también una nueva disminución de tamaño de la alarma.

Aquí el reto es conseguir que los componentes no "molesten" a la rosca central móvil, pero con estas medidas y dimensiones está garantizado que eso no ocurra. Aquí va todo al milímetro.

Fig 5. La caja no sólo es la caja: También será el circuito: Menor tamaño de la alarma

2.5 Zumbador mucho más reducido
He sustituido el modelo de zumbador de la versión 1.0 por otro bastante más reducido, y además también va dentro de la caja de la alarma junto con los componentes (Fig 5, el componente redondo negro).

Esto redunda en una nueva reducción en el tamaño de la alarma.

No hay que sorprenderse del precio un poco inflado de este zumbador. Unos cuatro euros. Da igual que lo compres en una tienda física o por internet. Ronda los cuatro euros. Por si os sirve, ahí va un enlace de vendedor excelente en eBay: https://ebay.to/2DRwwSd

2.6 Pila de 12V tipo 23A mucho más reducida
En lugar de usar una pila de 9V como en la versión 1.0, voy a usar una pila de 12V de las utilizadas en mandos a distancia: El modelo 23A. La pila (así como su portapilas) irán también dentro de la caja y no afuera, con lo que tenemos una nueva reducción de tamaño de la alarma. Fig 6.

Fig 6. Pila de 12V y su portapilas, sólidamente sujetos

Queda por probar si esta pila bastante reducida tendrá autonomía suficiente, espero que sí, pues la alarma en reposo no gasta nada. Y cuando funciona apenas consume 10 mA (muy poco), y eso durante breves periodos ya que lo normal cuando se activa la alarma por una picada es que la apaguemos, con lo cual el consumo vuelve a ser cero. De hecho, mientras hacía este vídeo la he hecho funcionar bastantes veces, la he trasteado mucho, y ahí sigue...

2.7 Pila sujeta con portapilas, nada de cinta adhesiva
El portapilas no irá dando bandazos colgando de sus cables. Irá sólidamente fijado a la caja de la alarma mediante tornillo y tuerca. La sustitución de la pila gastada por un nueva será fácil. (Fig 6).

2.8 Eje central sin atascos, cosas de las varillas roscadas
Este es un asunto que no llegué a solucionar al 100% en la versión 1.0
La varilla roscada tiende a rozar y hasta a atrancarse incluso pasando a través de un casquillo metálico. De poco sirvió que a última hora me puse a debastar los filos de la rosca en las zonas de paso por los casquillos: Se suavizó un poco, pero aún seguía trabándose.

En la versión 2.0 el casquillo irá pegado a la rosca en la zona de paso, con lo cual el rozamiento será inapreciable: No será la rosca la que se deslice sobre el orificio de paso sino el casquillo, que es muy liso.

Fig 7. Trozos de antena de FM a modo de casquillos. Se acabó el rozamiento

En realidad serán dos casquillos: Uno en cada extremo de la rosca. Están hechos con pequeños trozos de tubo de antena telescópica de FM de una radio o equipo de música portátil. Estas antenas son de acero inoxidable, así que son bastante inalterables.

Ya sabéis que una antena de FM consta de varias secciones de tubo con diámetros crecientes, montados telescópicamente. Esto significa que el diámetro de cada uno de esos tubos es sólo un poco mayor (o menor) que el tubo que le precede. Ni en la mejor de las ferreterías industriales tendrán tal variedad de tubos en acero, con diámetros tan pequeños y precisos.

Moraleja: Cada vez que tengas un equipo de música, radio, etc para el desguace, guarda la antena de FM como oro en paño. Mas tarde será valioso este material, como en esta ocasión.

2.9 Sujeciones a la caña muy sólidas
Un punto que me ha calentado la cabeza es el cómo fijar la alarma a la caña de pescar. Ya visteis el sistema que usé en la versión 1.0. En teoría el sistema era bueno: Fácil y rápido. Lamentablemente no era un sistema resistente a esfuerzos mecánicos.

En esta ocasión usaré un herraje muy común, utilizado para sujetar a la pared los armarios de cocina. Irá atornillado a la caja de la alarma mediante pares de tuerca y tornillo.

Fig 8. Soportes para sujetar la alarma a la caña. Ahora sí.

Igual que en la versión 1.0, usaremos gomas elásticas para la fijación.

2.10 Materiales más "nobles" que aguantan las condiciones de pesca
La varilla roscada así como las tuercas, en esta ocasión, serán de acero inoxidable 316, un viejo conocido mío, que aguantará de sobra las condiciones de uso.

Recuerdo que el material con que está hecha la caja es fibra de vidrio, mucho mejor que la madera

2.11 Simplificación: El botón "reset", sobra

La versión 1.0 disponía de un interruptor y un pulsador:
- Interruptor: Marcha/paro. Encendido/apagado general de la alarma
- Pulsador: Detiene la alarma si ha sido disparada

Y me dije: "El interruptor puede hacer las veces de interruptor general y reset de la alarma". No sólo es lo que nos ahorramos de un pulsador, sino el espacio que ocupa (que es crítico en esta aplicación) y también las conexiones correspondientes.

Fig 9. El interruptor hará las veces de "marcha/paro" y la función "reset"

2.12 Componentes protegidos contra golpes y rociones

En un principio pensé en poner el interruptor en la parte trasera de la alarma, al exterior, bien accesible. Pero también sería accesible... a golpes. Y el interruptor es delicado.

Opté por situar el interruptor en el interior de la caja soldado directamente como si de un componente SMD se tratase, junto con el resto de componentes electrónicos (Fig 9). Aún ahí seguirá siendo bastante accesible y estará a salvo de golpes y también tendrá una protección extra contra la intemperie.

3. Esquemas, croquis, planos, lista de material...

Esquema del circuito:

Fig 10. Esquema del circuito de la alarma

Es básicamente el mismo circuito que en la versión 1.0, y funciona igual, sólo que ahora hay dos cambios:

1) No hay botón "reset". El interruptor general hará las veces de botón reset
Con esto ahorramos volumen, peso, dinero y complicación.

2) La resistencia limitadora R2 para el LED que antes era de 1K ahora es de 1K5
La razón es que antes trabajábamos a 9V y ahora a 12V

Medidas para hacer la caja:

https://www.patreon.com/posts/alarma-pesca-2-0-21874979

Croquis de cómo van situados los componentes (más o menos):
Nota: Este croquis no es a escala.

Fig 11. Disposición (aproximada) de los componentes electrónicos

Dibujo A ESCALA de la pieza "fondo" de la alarma
Este dibujo a escala os permite saber la posición de los cinco taladros
- cuatro taladros para los soportes
- un taladro para fijar el portapilas

Lista de materiales:

Lo voy a dividir en tres partes:
- Caja
- Circuito
- Rosca central

En la siguiente imagen tenéis los materiales utilizados:

Fig 12. Materiales a utilizar para hacer la alarma 2.0

CAJA:
- Circuito PCB de fibra de vidrio, 166 x 122 mm

- Dos herrajes para muebles de cocina

- Tornillería para sujetar los herrajes de cocina (4 tornillos 4mm + 4 arandelas grower + 8 arandelas normales + 4 tuercas)

CIRCUITO:
- Portapilas para pila tipo 23A
- Pila 23A de 12V (Las utilizadas para mandos a distancia)
- Zumbador (Ojo, tiene polaridad: Negativo y positivo)
- R1: 3K3, suficiente con 1/8W, también vale 1/4W
- R2: 1K5, idem
- SW1: Interruptor, el que yo uso en realidad es un doble conmutador
- SW2: Interruptor o conmutador final de carrera
- LED1: Led blanco, de alto brillo
- SCR1: Tiristor BR103

ROSCA O EJE CENTRAL
- Varilla roscada M4, largo 136 mm, en acero inox, mejor si es tipo 316
- Pomo de madera
- Arandela 4mm
- Muelle diámetro 6mm, largo aprox: 85 - 90 mm
- Arandela 4 mm
- Tuerca M4

- Tuerca M4
- Arandela grower M4
- Arandela M6
- Arandela M8-10 (Esta es la arandela grande que acciona el final de carrera)
- Arandela M6
- Arandela grower M4
- Tuerca M4

- Tuerca M4 autoblocante

- Dos secciones de unos 16 - 18 mm de largo, de tubo de antena con diámetro interior de poco más de 4 mm

Si es posible, que la tornillería sea también de acero inox 316, aunque reconozco que no es fácil de conseguir en una ferretería "normal". Hay que salir a un polígono industrial para conseguir ese material, pero merece la pena.

4. Montaje

4.1 Cortamos los cinco trozos de PCB y hacemos los taladros oportunos

He utilizado una sierra de marquetería, he cortado los trozos a unas medidas ligeramente superiores, después, lijando los bordes he llevado cada trozo a las medidas exactas.

También he mecanizado los taladros pertinentes:

En el fondo: Taladros para el portapilas (3mm) y para los soportes (4mm)
En el lateral derecho: Para el final de carrera (2mm)
En frontal y trasero: Para que pase la rosca o varilla central (5 mm)

4.2 En el lateral derecho colocamos el interruptor final de carrera

Esta vez el final de carrera no va pegado, va firmemente sujeto con dos tornillos de 2 mm (algo difíciles de encontrar), pero haberlos haylos:

Fig 13. Esta vez no se va a despegar el final de carrera en lo mejor de la pesquera...

Fig 14. A falta de tuercas de 2 mm, vale el herraje que llevaba el final de carrera

4.3 Soldamos el PCB fondo con el PCB lateral derecho

Con un soldador para electrónica y estaño, soldamos ambas piezas.
No voy a soldar ahora mismo todas las piezas (cinco piezas) que conforman la caja porque entonces no tendré fácil acceso al interior para colocar los componentes electrónicos, así que de momento, sólo sueldo estas dos piezas: El fondo y el lateral derecho.

En la siguiente foto (Fig.15) sólo se ven tres soldaduras, pero habrá que completar con al menos 10 soldaduras para que quede realmente sólido.

IMPORTANTE: No soldéis de momento en los extremos, porque después no podremos colocar las piezas "frontal y trasero".

Fig 15. La placa "fondo" y el "lateral derecho" ya están soldadas.

4.4 Soldamos los componentes al PCB fondo

Gracias a que la caja está hecha de PCB, podemos soldar los componentes en la placa "fondo". Y los vamos a soldar estilo SMD aun cuando los componentes no son genuinamente SMD. La cosa queda mas o menos así (a falta del portapilas):

Fig 16. Componentes ya soldados e interconectados entre sí, incluyendo el final de carrera

4.5 Soldamos el PCB lateral izquierdo al fondo

El lateral izquierdo no contiene ningún componente, así que es cosa fácil

Fig 17. Lateral izquierdo soldado

4.6 Soldamos los PCB frontal y trasero

Soldaremos las placas de PCB correspondientes al frontal y al trasero.

Son iguales, tienen un taladro a 5 mm de diámetro para permitir el paso de la pieza móvil, la varilla roscada.

Fig 18. Frontal y trasero soldados

4.7 Colocamos los soportes en el PCB fondo con su tornillería

Con la tornillería necesaria, fijamos los herrajes a la caja que acabamos de construir. Serán los soportes para fijar la alarma a la caña.

Fig 19. Soportes fijados a la alarma

4.8 Preparamos la varilla roscada

La "varilla roscada" contiene una serie de elementos de tornillería, será la parte móvil, la que se desplace cuando un pez pique. En la siguiente foto (Fig 20) se aprecia cuántos componentes la forman:

Fig 20. Varilla roscada con sus anexos

4.9 Insertamos la varilla roscada en su sitio

Tal y como se ve en el vídeo, retiramos en el extremo derecho el pomo, y en el extremo izquierdo la tuerca autoblocante

Introducimos la varilla por el lado en que estaba el pomo por la parte delantera de la alarma. Debido a que la alarma ahora es más corta, ya no resulta tan fácil como en la versión anterior, pero se puede. Por poco, pero se puede.

Ahora introducimos el otro extremo en la parte trasera.

Colocamos la tuerca autoblocante en la parte trasera

Colocamos el pomo en la parte delantera.

Se nota que ahora la varilla tiene un desplazamiento libre de rozamiento gracias a los dos trozos de tubo de antena en cada extremo. Estos tubos tienen que tener una longitud y estar puestos de tal manera, que no puedan "colarse" dentro de la alarma, en tal caso la rosca tendría dificultad para volver a salir.

El conjunto de siete piezas de la arandela grande (la que activa el final de carrera) es posible que tenga que ser ajustado varias veces, hasta conseguir una posición correcta. La clave está en que debemos dejar que asome un poco de rosca tanto por atrás como por delante para poder poner la tuerca autoblocante y el pomo respectivamente.

4.10. Poner varilla de refuerzo

No es que sea imprescindible, pero lo consideré buena idea.

Mas o menos en la zona central de la caja formada con el PCB pondremos (soldado) un alambre más bien grueso (1,80 mm en mi caso), para evitar que esa zona sea flexionada en el manejo o en el almacenamiento.

Fig 21. Trozo de varilla o alambre grueso impidiendo que la caja se flexione

4.11 Uso, utilización

Igual que en el modelo anterior.

Pasaremos por cada soporte DOS gomas (en el vídeo, por simplicidad, sólo puse una). De esta manera, si una se rompe, es bastante improbable que la otra se rompa AL MISMO TIEMPO, y tendremos la oportunidad de reponerlas.

En la foto anterior (Fig 21) se puede ver una goma en cada uno de los soportes. Insisto: Deberíamos poner dos gomas en vez de una, en cada soporte, en total cuatro gomas.

Estas gomas son muy económicas, y con doce de ellas tendremos para tres juegos completos, más que suficiente para una temporada.

Está por ver algún material parecido a estas gomas y que sea más duradero.

La forma de sujetar la alarma a la caña de pescar, en la siguiente foto: