capitulo 10

3
U n lector me realizó una observa- ción, ¿por qué ya no se publica- ron más artículos referentes al primer proyecto de mini-robot? ¿Cuál es la posibilidad de incorporarle un mi- crocontrolador PIC 16F84? Ante estas incógnitas puedo asegurar que los cir- cuitos para el primer proyecto aún no se agotan, están algunos en fase de desarrollo, y en cuanto a la incorpora- ción del PIC al proyecto lo haremos en dos fases, primero, publicando proyec- tos orientados a la robótica y control como complemento a los artículos que se han publicado en esta revista con referencia al PICAXE, que no es sino el PIC con una fase de evolución que lo hace más sencillo de programar orien- tándolo a aplicaciones directas y sim- ples que podrán ser abordadas inclusi- ve por lectores que se inician en el campo de la electrónica y microcontro- ladores, esto es aprender jugando con la electrónica. Segundo, estos comple- mentos son la base para incorporarlos a proyectos más avanzados retoman- do parte de la circuitería del Primer Mi- ni-robot publicado aquí y lograr lo que llamamos una “estructura modular”, esto es proyectos que por sí solos, pueden ejecutar una función específica que además puedan interconectarse con otros para lograr circuitos más complejos, la preocupación por lo ante- rior es tal, que yo, como muchos lecto- res, a veces somos impacientes de es- perar varios artículos para terminar un proyecto. Esto es justificable en cuanto sea muy complejo, pero siento que es más relajado y didáctico el abordar las cosas progresivamente y si se comien- za la serie de artículos en alguna etapa intermedia, no nos decepcione el tener que conseguir los demás para poder “captar la idea original”. Y el microcon- trolador Picaxe nos ayudará en esa mi- sión. Definición del Proyecto Primero volvamos al proyecto origi- nal, el sigue líneas, en nuestra serie de artículos comenzamos con una etapa de control ON OFF, que lo restringía a funcionar sólo cuando había una línea a seguir, cuando la perdía, se limitaba a detenerse. En una segunda etapa con el Mini-robot simple, ya tenía incor- porado un pequeño elemento de me- moria que le permitía recordar cuándo había perdido la ruta y en qué dirección debía regresar, ahora lo haremos con el microcontrolador PICAXE-08, que es uno de los miembros de la familia PIC de 8 terminales. Este pequeño chip tiene los ele- mentos necesarios y suficientes para lograr un pequeño robot, que puede ser un excelente sigue-líneas repro- gramable, que pueda incluso tener un control de velocidad, dar modalidad de seguimiento de línea negra o blan- ca, programar una rutina de movi- mientos y con un poco de ingenio rea- lizar alguna función secundaria al no encontrar la línea. Por ejemplo retor- nar hacia la última referencia de línea y encontrar de nuevo la ruta o un pa- ro automático en un lapso de tiempo definido, ambas funciones son muy importantes al querer llevar a estos ro- bots a eventos de competencia. (Ob- serve la figura 1). Mini-Robot con Microcontrolador PICAXE El constante avance de los microcontroladores, cada vez más pequeños, más poderosos y sobre todo baratos, ha invadido el área de la mini robótica, y ante la constante solicitud de incorporar uno de estos pequeños “cerebros “ a nuestros proyectos, llegamos a la simplicidad característica de estos “monstruos” en nuestra serie de artículos, pero con las prestaciones de reprogramabilidad, buen desempeño y sobre todo bajo costo gracias a la nueva serie de microcon- troladores PICAXE. Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera e-mail: [email protected] MONTAJE Service y Montajes, pág 12 38

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1. MONTAJE Mini-Robot conMicrocontrolador PICAXE El constante avance de los microcontroladores, cada vez ms pequeos, ms poderosos y sobre todo baratos, ha invadido el rea de la mini robtica, y ante la constante solicitud de incorporar uno de estos pequeos cerebros a nuestros proyectos, llegamos a la simplicidad caracterstica de estos monstruos en nuestra serie de artculos, pero con las prestaciones de reprogramabilidad, buen desempeo y sobre todo bajo costo gracias a la nueva serie de microcon- troladores PICAXE. Autor: Ing. Juan Carlos Tllez Barrera e-mail: [email protected] lector me realiz una observa- llamamos una estructura modular,a seguir, cuando la perda, se limitabaU cin, por qu ya no se publica-ron ms artculos referentes al primer proyecto de mini-robot? Cul esto es proyectos que por s solos, pueden ejecutar una funcin especfica que adems puedan interconectarse a detenerse. En una segunda etapa con el Mini-robot simple, ya tena incor- porado un pequeo elemento de me- es la posibilidad de incorporarle un mi-con otros para lograr circuitos ms moria que le permita recordar cundo crocontrolador PIC 16F84? Ante estascomplejos, la preocupacin por lo ante- haba perdido la ruta y en qu direccin incgnitas puedo asegurar que los cir-rior es tal, que yo, como muchos lecto- deba regresar, ahora lo haremos con cuitos para el primer proyecto an no res, a veces somos impacientes de es- el microcontrolador PICAXE-08, que es se agotan, estn algunos en fase de perar varios artculos para terminar un uno de los miembros de la familia PIC desarrollo, y en cuanto a la incorpora- proyecto. Esto es justificable en cuantode 8 terminales. cin del PIC al proyecto lo haremos ensea muy complejo, pero siento que esEste pequeo chip tiene los ele- dos fases, primero, publicando proyec-ms relajado y didctico el abordar las mentos necesarios y suficientes para tos orientados a la robtica y controlcosas progresivamente y si se comien- lograr un pequeo robot, que puede como complemento a los artculos queza la serie de artculos en alguna etapaser un excelente sigue-lneas repro- se han publicado en esta revista conintermedia, no nos decepcione el tenergramable, que pueda incluso tener un referencia al PICAXE, que no es sino el que conseguir los dems para podercontrol de velocidad, dar modalidad PIC con una fase de evolucin que locaptar la idea original. Y el microcon- de seguimiento de lnea negra o blan- hace ms sencillo de programar orien- trolador Picaxe nos ayudar en esa mi-ca, programar una rutina de movi- tndolo a aplicaciones directas y sim-sin. mientos y con un poco de ingenio rea- ples que podrn ser abordadas inclusi-lizar alguna funcin secundaria al no ve por lectores que se inician en elencontrar la lnea. Por ejemplo retor- campo de la electrnica y microcontro- Definicin del Proyectonar hacia la ltima referencia de lnea ladores, esto es aprender jugando con y encontrar de nuevo la ruta o un pa- la electrnica. Segundo, estos comple-Primero volvamos al proyecto origi- ro automtico en un lapso de tiempo mentos son la base para incorporarlos nal, el sigue lneas, en nuestra serie de definido, ambas funciones son muy a proyectos ms avanzados retoman-artculos comenzamos con una etapaimportantes al querer llevar a estos ro- do parte de la circuitera del Primer Mi- de control ON OFF, que lo restringa abots a eventos de competencia. (Ob- ni-robot publicado aqu y lograr lo que funcionar slo cuando haba una lnea serve la figura 1).Service y Montajes, pg1238 2. Mini-Robot con Microcontrolador - PICAXE Figura 2 Figura 1 El microcontrolador y la disposicin de PinesTenemos a nuestra disposicin 5terminales de entrada salida, nos limi-taremos a usar slo dos para los sen-sores, Pin4 que es una terminal dedi-cada a slo entrada y Pin3 que es bi-direccional. Dos para el control de losmotores, las cuales son Pin2 y Pin1que son bidireccionales, Pin0 que essugiero verifique con un multmetro en Conexiones de la interfazexclusivamente salida la dejamos re-continuidad la adecuada conexin. Es de programacinservada, ya que sa se usa para la co-indicado que para simplificar las cone-municacin con la PC y as simplifica-xiones y tener mayor estabilidad mec- Tambin se proporciona el circuitomos ms el circuito, prcticamente la nica de la interfaz, consigan un conectorimpreso para aquellos que quieran te-tarjeta principal slo tiene los compo- macho estreo con cable, como el usa-ner la versin ms compacta, en el im-nentes necesarios para manejar la po- do para la conexin de la salida auxiliarpreso se incluye la insercin de un ca-tencia de los motores y el chip PICA- de un reproductor porttil de CD hacia pacitor de 100 Nanofarads, como ve-XE. Los elementos sensores sern in-otro aparato, y usen un conector hembramos en las figuras 6 y 7. Ante todo de-corporados en una tarjeta adicional,DB9 con concha, as su interfaz ser bemos tomar en cuenta que los volta-que es la misma que se us para elresistente y la podrn usar en todos sus jes de alimentacin debern compren-mdulo de sensores del primer sigue-proyectos con PICAXE, como se ve ender entre 4.5 y 6 volts.lineas, me refiero ahora a la mencio- las figuras 3 y 4. Las dos entradas usan Los que crearon al primer robotnada estructura modular. Esa tarjetacomo elementos sensores al conocidopueden sustituir toda la circuiteria yno tendr modificacin alguna, por si CNY70, estos circuitos de sensores en- usar solamente este mdulo y ser to-el lector ya fabric alguna y quieratregan un estado alto en presencia detalmente operable, para aquellos queahorrar tiempo para ver su proyecto superficies blancas o reflejantes y un es- se inicien y construyan su primer robotfuncionando.tado bajo en superficies oscuras o ne- acudir a los artculos anteriores de es-En el diagrama esquemtico de la fi-gras, aqu el umbral de cambio depende ta serie o contctenme por mail. La fi-gura 2 vemos el circuito completo, apre-de los umbrales que maneja el Micro- gura no muestra ningn cambio refe-ciando la entrada de la interfaz de comu- controlador a sus entradas para discer-rente al mvil fsicamente, inclusive losnicacin con la PC, para armar la inter-nir los niveles lgicos 1 y 0, las salidas sensores no deben moverse de su ubi-faz, slo se necesita un conector es- van a resistores de 1 kohm, encargn-cacin, slo colocar la tarjeta del PICA-treo macho y hembra (Similar a los dedose de llevar al corte y saturacin del XE, conectar los motores y alimenta-los audfonos) y conector DB9 hembra. arreglo del par Darlington formado por cin y listo. En la figura 5, vemos el mi-En las imgenes se muestra el conexio-T1 y T2. Al ser dos arreglos, tenemos la ni-robot con lnea y la ubicacin de losnado con el cable y los conectores, algu- posibilidad de manejar dos motores (M1 sensores.nos conectores estreo hembra difiereny M2) de juguete, de manera sencilla y El circuito, como podemos ver,la disposicin de terminales, por lo queese es todo el circuito. cuenta con su interfaz programadora y Figura 3 Figura 4 Service y Montajes, pg 13 39 3. Montaje tan slo resta cargar el software quebot, encenderlo y podremos progra- se puede descargar gratuitamente demarlo de manera sencilla, ya sea con la pgina de Revolution educationsu interfaz grfica con diagrama de flu- http://www.rev-ed.co.uk/picaxe/, co- jo o directamente en BASIC. Los ma- nectar la interfaz al puerto serial y al ro- nuales, tanto en ingls como en espa-ol, estn disponiblesFigura 5en la pgina antes men-cionada, por lo que notendrn ningn proble-Figura 6ma para iniciarse en laque marca el breve programa, vernprogramacin del mi- que es sencillo, divertido y sobre todocrocontrolador. En es- que podremos aprender programandotos artculos no profun- desde casi el primer intento. Hasta ladizaremos en el mtodo prxima!! de programacin y usodel software, ya que sehan manejado otros ar- Lista de Materiales tculos referentes al PI- CAXE en esta revista, CI PICAXE-08 (PIC12F629) por lo cual de aqu enC1 - 100nF adelante, nos limitare- R1 - 220 Ohm, 2 piezas mos a proporcionar cir- R2 - 10 kohm, 2 piezas cuitos y ejemplos senci-R3 - 10 kohm llos, cualquier otra con- R4 - 22 kohm sulta la haremos porR5 - 1 kohm, 2 piezas mail. En la figura 8T1 - BC547, 2 piezas muestro un programa T2 - 2N2222, 2 piezas tanto en su versin Ba- sic como de diagramaVarios de flujo con el cual el CNY70, 2 piezas, conector estreo robot puede seguir unahembra, placa fenlica, etc. lnea blanca sobre fon- do negro, intenten darPara la interfaz secuencias programa-Conector macho estreo das, temporizaciones yConector hembra DB9 funciones distintas a las Cable para conexinFigura 7 Figura 8 Service y Montajes, pg1440