Los tres LED consumirán aproximadamente 7–9 mA, dejando cerca de 51 mA para el motor. El panel podría alimentar todo bajo sol intenso, pero no está garantizado debido a la corriente de arranque del motor; prueben primero el motor solo y después activen los LED. El esquema eléctrico no necesita cambios.
No. Lo que preparé es un esquema eléctrico, no un montaje físico tipo Tinkercad que muestre la mini protoboard, los componentes y cables como se verían realmente.
Puedo crear ahora una imagen visual del montaje, con:
Mini protoboard.
Micro:bit.
Panel solar.
Motor y hélice.
Tres LED verdes.
Resistencias, transistores y diodo.
Cables diferenciados por colores.
La imagen servirá como guía de ensamblaje, aunque no será una simulación interactiva como Tinkercad. Para evitar depender de la distribución exacta de los orificios, mostraré claramente qué puntos comparten conexión.
Maqueta solar educativa controlada por micro:bit. La micro:bit se alimenta exclusivamente por USB o por su portabaterías; el panel solar alimenta únicamente el mini motor y tres LED verdes.
Datos comerciales confirmados del kit
Panel solar: tensión de funcionamiento 5 V, corriente de trabajo 60 mA y potencia pico 0,3 W.
Dimensiones del panel: 68 × 37 × 3 mm.
Motor: 5 VDC, cuerpo aproximado de 24 × 18 mm, con eje largo.
Hélice: plástico, 56 mm de diámetro × 9 mm.
Contenido del paquete: un panel, un motor y una hélice.
Los 60 mA y 0,3 W son datos nominales/comerciales en condiciones favorables de iluminación; no garantizan esa corriente con luz imperfecta ni durante el arranque del motor.
Arquitectura eléctrica decidida
Tierra común entre GND de micro:bit y negativo del panel solar.
P1 controla el motor mediante Q1, un PN2222ATF/PN2222A NPN THT en conmutación de lado bajo.
P2 controla conjuntamente tres LED verdes mediante Q2, otro PN2222ATF/PN2222A NPN THT en conmutación de lado bajo.
No existe conexión entre SOLAR+ y el pin 3V de micro:bit.
Q1 y Q2 usan resistencias de base individuales de 1 kΩ.
Cada LED tiene su propia resistencia serie de 1 kΩ; las tres ramas están en paralelo.
El motor tiene un diodo 1N4007RLG en antiparalelo: cátodo a SOLAR+ y ánodo al colector de Q1.
Panel: 60 mA de corriente de trabajo a 5 V; potencia pico 0,3 W.
Tres ramas LED, cada una con resistencia serie de 1 kΩ.
Motor nominal de 5 VDC.
Las corrientes de base de Q1 y Q2 proceden de la alimentación independiente de la micro:bit, no del panel solar.
Estimaciones declaradas
Para un LED verde se adopta un rango razonable estimado de tensión directa Vf = 1,8 a 2,4 V. Se estima además una caída de Q2 saturado de aproximadamente 0,1 a 0,2 V. Sin una medición del LED y del transistor concretos, estos valores son aproximados.
Corriente estimada por rama:
I_LED ≈ (5 V − Vf − VCE(sat)) / 1 kΩ
Caso de menor corriente: (5 − 2,4 − 0,2) / 1000 ≈ 2,4 mA.
Caso de mayor corriente: (5 − 1,8 − 0,1) / 1000 ≈ 3,1 mA.
Tres LED simultáneos: aproximadamente 7,2 a 9,3 mA.
Con iluminación nominal, quedarían teóricamente unos 50,7 a 52,8 mA para el motor después de encender los tres LED, sin incluir variaciones del panel ni pérdidas adicionales. La corriente de marcha y la corriente de arranque/bloqueo del motor no están confirmadas.
Evaluación de suficiencia del panel
No se puede afirmar que 60 mA sean suficientes para motor + tres LED simultáneamente. El conjunto solo funcionará a la vez si el motor, ya en marcha, consume menos que la corriente restante y el panel mantiene cerca de 5 V. La corriente de arranque de un motor DC suele ser notablemente mayor que su corriente de marcha; aquí su valor es desconocido y debe medirse. Además, con iluminación imperfecta el panel entregará menos corriente y su tensión caerá bajo carga.
Consecuencias aceptables para esta maqueta:
El motor puede girar más lento al encender los LED.
El motor puede no arrancar si los LED ya están encendidos.
Los LED pueden atenuarse y la tensión del panel puede caer durante el arranque.
Recomendación práctica y segura: probar primero el motor solo con iluminación fuerte; cuando ya haya arrancado, añadir los LED. Si no arranca, apagar los LED, mejorar la iluminación y volver a probar. No sujetar ni bloquear la hélice, porque el bloqueo mantiene una corriente elevada y puede calentar el motor o Q1.
Advertencias y comprobaciones
Medir tensión en circuito abierto y tensión bajo carga del panel en las condiciones reales de iluminación.
Medir la corriente del motor en marcha y comprobar el arranque antes de concluir que el panel es adecuado.
El límite absoluto de corriente de colector del PN2222ATF es 1 A, pero no es una corriente de diseño continua garantizada; el transistor solo se acepta aquí para un motor pequeño y debe comprobarse calentamiento y saturación.
Con 1 kΩ desde una salida de micro:bit, la corriente de base es limitada; si el motor no arranca con fiabilidad o el transistor se calienta, se debe sustituir la etapa por un transistor/driver adecuado a la corriente medida, sin aumentar a ciegas la carga del GPIO.
El brillo de los LED dependerá del voltaje real del panel; las resistencias de 1 kΩ se mantienen porque son las disponibles y fueron especificadas para la maqueta.
Criterios de validación
P1 conmuta solo el motor.
P2 conmuta simultáneamente los tres LED.
Cada LED conserva una resistencia independiente.
El diodo flyback tiene polaridad correcta.
La micro:bit permanece en su alimentación independiente y comparte únicamente GND con el circuito solar.
Se prueba primero el motor solo y después se añaden los LED.
No se considera demostrada la operación simultánea hasta medir corriente y arranque con el panel y la iluminación reales.