Barra de Dominadas Inteligente con Arduino: Retroalimentación de Audio y Sensor de Luz

Componentes y suministros

Arduino Nano R3	×	1
Barra de dominadas (diámetro 25mm)	×	1
Altavoz 0.5W 40mm	×	1
Servo MG90S	×	1
Diodo láser (9mm)	×	1
Resistencia 1k ohm	×	1
Condensador 100 µF	×	1
Fuente de alimentación 5V	×	1
Conector DC	×	1
Cables de conexión (genéricos)	×	1
LDR 5 Mohm	×	1
Interruptor deslizante	×	1
Tornillos M4 (con tuercas)	×	2
Tornillos M3	×	3
Tornillos M2	×	4
Tic Tacs (caramelos)	×	1 paquete
PCB personalizada	×	1
Terminal de tornillo	×	1
Headers hembra	×	1
Headers macho	×	1
Lámina plástica transparente	×	1

Herramientas y máquinas necesarias

• Soldador (genérico)
• Impresora 3D (genérica)

Aplicaciones y servicios en línea

• Arduino IDE

Sobre el proyecto

¡Hola amigos! Mi nombre es Nikolas y tengo 15 años. Hoy les mostraré cómo hacer una Barra de Dominadas Inteligente usando un Arduino Nano que, cuando empiezas a hacer dominadas o chin-ups, comienza a reproducir música para mantenerte motivado y, después de ejercitarte por un cierto período, dispensa una recompensa, un Tic Tac en mi caso. ¡Asegúrate de ver el video de YouTube para verla en acción!

Originalmente pensé en esto para motivarme a entrenar más, pero resulta que solo quería una excusa para comer más caramelos. También me gustaría agradecer a Arduino ya que este proyecto fue seleccionado como uno de los ganadores del Arduino Day Community Challenge 2021.

Paso 1: Entender cómo funciona

He hecho un sensor de haz láser colocando un diodo láser barato y un LDR en la barra de dominadas. Están perfectamente alineados, por lo que mucha luz llega al LDR y el sensor emite un valor analógico alto. Cuando pongo las manos en la barra para entrenar, bloqueo el haz de luz, el valor baja significativamente y el sensor envía una señal al Arduino Nano (montado en la pared en una caja). Entonces empieza a sonar una canción usando un pequeño altavoz (en mi caso "Take on me" de A-ha). Después de unos 30 segundos, cuando termina la canción, si sigo con las manos en la barra, se dispensa una recompensa (un Tic Tac) usando un mecanismo impreso en 3D girado por un servo.

Paso 2: Impresión 3D

Diseñé todas las piezas en Fusion 360, las rebané en Cura e imprimí en mi Ender 3 V2 con PETG a 0.2mm de altura de capa. Necesitas imprimir: Base.stl, RotatorDispenser.stl, CoverBase.stl, LaserClamp.stl y LdrClamp.stl. Archivos disponibles en Thingiverse.

Pasos 3-5: Circuito (3 partes)

1. Coloca el Arduino Nano en la protoboard. Conecta 5V al rail positivo (rojo) y GND al negativo (azul).
2. Añade el LDR: un terminal a 5V, el otro a GND con la resistencia de 1kΩ (orden indiferente). Conecta el segundo terminal a A0.
3. Añade el servo MG90S: cable marrón a GND, rojo a 5V, amarillo a D5.
4. Añade el altavoz: cable rojo (+) a D11, negro (-) a GND.
5. Añade el módulo láser: cable rojo (+) a 5V, negro (-) a GND.

Paso 6: Programación

Programa el Arduino Nano. El código está adjunto. Selecciona placa Arduino Nano, tu puerto COM, sube y listo. El LightThreshold define la sensibilidad del LDR.

Paso 7: Prueba y solución de problemas

Al subir el código no pasa nada. Tapa el LDR con el dedo (simula bloquear el haz láser). En ambos casos se activa el if: suena música y el servo gira dispensando un Tic Tac.

Problemas comunes:

• La música no suena al tapar el sensor → Aumenta LightThreshold (más sensible).
• La música suena sin tapar el sensor → Disminuye LightThreshold (menos sensible).

Consejo: Usa el monitor serial para ver los valores de luz que produce tu sensor (0-1023). Apunta el láser al LDR y trabaja con esos valores, no con la luz ambiente.

Paso 8: PCB

Como todo funciona, hacemos un PCB para una caja más compacta. La única diferencia con el circuito en protoboard es que incluí un terminal de entrada de potencia (+ a 5V, - a GND) y un condensador de 100µF (opcional) en paralelo para suavizar la corriente.

Pasos 9-28: Montaje final

Los pasos restantes cubren: atornillar el servo a la base, insertar el láser y LDR en sus abrazaderas, soldar conector DC e interruptor, conectar alimentación al PCB, conectar servo y altavoz, fijar PCB a la base, cortar e instalar lámina plástica transparente, instalar abrazaderas en la barra (láser a un lado, LDR al otro), alinear láser y LDR (encender láser con ~5V y girar abrazaderas hasta que el haz golpee el centro del LDR), pegar la caja a la pared con pistola de pegamento caliente, conectar cables del láser y LDR al PCB (enrollar cables alrededor de la puerta), instalar dispensador (conectar alimentación, encender interruptor, el servo va a 0° y bloquea; colocar RotatorDispenser alineando agujeros), poner tapa (altavoz en Cover, atornillar con 2-4 tornillos M3), añadir Tic Tacs. ¡Proyecto completado!

Código

SmartPullUpBar.ino (disponible para descarga)

Piezas personalizadas y cajas

Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:4809522

Esquemáticos

Diagramas de conexiones y PCB incluidos.