# Clasificador de Monedas Arduino con Reconocimiento Óptico, PCB Personalizado y Optimización Energética
El dispositivo identifica las denominaciones de monedas midiendo el tiempo que tarda una moneda en pasar por una puerta óptica. Un LED infrarrojo y un fototransistor detectan caídas de voltaje cuando el haz se interrumpe. Las monedas pequeñas, como el 1 rublo, generan una señal mínima por su tamaño, mientras que las de 5 rublos, más grandes, producen la señal más fuerte. El sistema captura la curva voltaje-tiempo y la compara con plantillas de referencia almacenadas en la EEPROM del Arduino. Cuenta las monedas por denominación y muestra los totales en una pantalla LCD.
Circuito de Carga y Protección para Batería Li-ion
El cargador de batería 18650 usa el TP4056 para regular la corriente hasta 1A y cargar hasta 4,2V. La protección la maneja el chip DW01A, que vigila descargas profundas por debajo de 2,4V, sobrecargas por encima de 4,3V y cortocircuitos. El FS8205A, un MOSFET dual, desconecta el circuito ante señales de protección, y requiere conectar un cargador para resetearlo. LEDs de estado muestran rojo durante la carga y verde al completarla.
Estabilización de Alimentación y Compensaciones en la Vida de la Batería
Un convertidor boost DC-DC basado en el MC34063 eleva los 3–4,2V de la batería a 5V para el Arduino Nano y la pantalla. Los prototipos iniciales se apagaban a 3,9V, pero el nuevo diseño funciona hasta 3V. Sin embargo, el consumo de corriente aumentó:
- Modo activo: 124 mA
- Modo reposo: 4 mA (0,07 mA Arduino + 3,93 mA DC-DC)
Una batería de 2000–3000 mAh dura unos 20 días. Para mayor eficiencia, cambia al MT3608 de bajo consumo en reposo. Alternativa: Alimenta el Arduino directamente de la batería con BOD a 2,7V y activa el DC-DC vía transistor; podría durar hasta un año.
Supresión de Ruido del Regulador Conmutado
El MC34063 genera ruido que provoca detecciones falsas. Un capacitor electrolítico de 470 µF through-hole lo solucionó en prototipos. El PCB personalizado necesitaba una solución completa:
- Filtro LC con corte a 2,3 kHz.
- Separar el DC-DC de las secciones analógicas y el MCU.
- Tierras dedicadas: analógica y de potencia.
Resultado: El ripple bajó de 111 mV a 13 mV, atenuación de 18,6 dB (reducción de voltaje 8,5 veces).
Diseño y Fabricación del PCB
Esquemático diseñado en Altium Designer. El PCB se fabricó con el método de fotoresist a mano. La máscara de soldadura expuesta a UV protege las pistas y da un acabado profesional. Componentes como la batería, sensor IR, botón y pantalla usan conectores PLS para compacidad y cambios fáciles sin resoldar.
Carcasa y Mecánica
Modelo 3D en SolidWorks, impreso en ABS. El montaje usa tornillos M3 con tuercas embebidas para la pantalla y compartimento de batería; clips fijan el PCB. Una partición aísla la electrónica de las monedas. La tapa trasera se desliza por rieles para acceso fácil. Puerto de carga y LEDs en el borde.
Lecciones Clave
- Diferenciación óptica por diámetro: Curva de paso comparada con referencias.
- Protección Li-ion: TP4056 + DW01A + FS8205A con corte total ante fallos.
- El DC-DC domina el consumo en reposo (97%), requiere rediseño para longevidad.
- Supresión de ruido: Filtro LC + layout + GND separadas reduce ruido 8,5 veces.
- Modularidad: Conectores PLS simplifican ensamblaje y reparaciones.
Lecciones del Desarrollo
El proyecto evolucionó de protoboard a PCB personalizado y carcasa impresa en 3D. Lección clave: Planifica el presupuesto energético desde el día uno. Ajustes en BOD y activación condicional del DC-DC extienden drásticamente la vida de la batería. La fiabilidad viene de un layout inteligente y filtrado; sin ellos, los disparos falsos son inevitables.
— Editorial Team
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