Torre LED programable: Arte cilíndrico RGB con 288 LEDs APA106

Componentes y materiales

• LED RGB programable APA106, 8 mm (x288)
• Arduino UNO (x1)
• Cable de cobre estañado 22 AWG (x1)
• Anillos metálicos 8" (20 cm) de diámetro (x12)
• Varillas acrílicas 12" (30 cm) (x10)

Herramientas necesarias

• Soldador (40 W mínimo, mejor regulable)
• Pistola de silicona caliente
• BlueTack (masilla adhesiva reposicionable)
• Disipadores clip para patillas de LED

Aplicaciones y servicios

• Arduino IDE

Descripción del proyecto

La inspiración surge de las curvas generadas al intersectar un cilindro con un plano. Quería un espectáculo de luces distinto a los cubos LED habituales, con igual potencial creativo pero geometría diferente.

Elegí LEDs APA106 de 8 mm (similares a WS2812 pero en encapsulado LED tradicional). Ventajas: solo 2 líneas de datos, sin registros de desplazamiento, sin multiplexado, siempre encendidos. Son más caros que RGB comunes, pero simplifican hardware y software.

Diseño: 12 anillos apilados

• 12 anillos de 8" (20 cm) de diámetro.
• 24 LEDs por anillo (espaciados ~1" / 25 mm).
• Separación entre anillos: 1" (25 mm).
• Varillas acrílicas unen los anillos formando la torre.

Consumo teórico máximo: 288 × 60 mA = 17,3 A. En la práctica, con brillo al 10 % y sin blanco full, 2 A son suficientes (incluso puerto USB).

Construcción

1. Preparar LEDs: Formar patillas según diagrama (pequeña curva en GND para identificar y soldar al anillo).
2. Marcar 24 posiciones equidistantes en cada anillo metálico. Sujetar el anillo verticalmente (torno, prensas, o estructura casera).
3. Soldar LEDs al anillo: Estañar primero el anillo (requiere calor, 5-10 s). Usar disipadores clip en patillas. Soldar GND al anillo, VCC y datos entre LEDs consecutivos (Dout→Din).
4. Unir VCC de todos los LEDs del anillo con cable de cobre estañado 22 AWG rectificado (26" / 66 cm).
5. Probar cada anillo con sketch de test (pin 6 UNO) antes de integrar.
6. Repetir 12 veces. Usar el primer anillo como plantilla para alinear los demás (el primer par en mi torre no alinea bien; los siguientes sí).

Montaje de la torre

1. Separadores de 22 mm (impresos 3D o listones 1/4") entre anillos, fijados con BlueTack.
2. 6 varillas acrílicas de 12" unen los anillos (4 LEDs entre varillas). Colocar todo exactamente antes de pegar con silicona caliente.
3. Una vez pegadas las varillas, retirar separadores y reutilizarlos para siguientes anillos.
4. Conectar tierra, +5 V y datos entre anillos (paralelo para alimentación).
5. Dos líneas de datos: 144 LEDs cada una (anillos 1-6 → pin 6; anillos 7-12 → pin 7). Una sola línea causaba destellos parásitos a partir del anillo 8; dividirla solucionó el problema.
6. Arduino UNO en la base, suspendido con 4 varillas acrílicas sobrantes. Conexiones: GND, +5V, Data1→D6, Data2→D7.

Software: Librería FastLED

Usé FastLED (no NeoPixel) por sus funciones matemáticas rápidas, paletas de 256 pasos, fundidos fáciles y soporte nativo APA106.

Funciones clave creadas:

• setColor(fila, columna, color): abstrae la conversión a índice lineal según línea de datos.
• Paleta de colores web con #define para nombres cortos (HotPink en vez de CRGB::HotPink).
• setHue(fila, columna, tono): tono 0-255 para arcoíris suave.
• rotate(anillo, dirección): rota contenido de un anillo (un paso por llamada), permitiendo efectos de rotación global o parcial.

Efectos geométricos con tablas en memoria de programa

• Intersección cilindro-plano: Tabla con 18 ángulos; altura variable. Usada en múltiples efectos.
• Intersección cilindro-esfera: Menos efectiva, usada en un efecto.
• Ambas tablas en PROGMEM para no consumir RAM.

Sketches incluidos (ZIP)

1. Test rápido de un anillo (pin 6).
2. Previa de 45 s del espectáculo.
3. Espectáculo completo de 8 min con 16 animaciones/efectos.

Nota: Al final del loop() hay un reset software (asm volatile("jmp 0")) para evitar cuelgues tras muchas iteraciones (probable fuga de pila en RAM o en FastLED). No es elegante, pero garantiza funcionamiento continuo.

Código

ZIP con 3 sketches: test anillo, previa 45 s, show 8 min. (Descarga en sección Código).

Esquemático

Diagrama de conexiones de la torre (imagen).