electronica - robótica

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  • 7/29/2019 electronica - robtica

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    Robtica!Gua del Estudiant e

    Ver sin en Cast ellano 1.5

    Sobr e la pr ecisin de est e text o:Se real iz un gran esfuerzo para asegurar la precis in de este t exto ylos experim entos, pero puede haber err or es an. Si usted encuentr aerrores o algn tema que requiera informacin adic ional, por favorin f rme lo a [email protected], as podemos con-t inuar m ejorando la cal idad de nuestr a documentacin.

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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    GarantaParallax garantiza sus productos contra defectos en sus materiales o debidos a la fabricacin por un perodo de 90 das. Si usteddescubre un defecto , Para l lax segn cor responda, reparar, reemplazar o regresar e l va lor de la compr a. Simplemente p ida unnmero de autor izacin de regreso de m ercadera (Retur n Mer chandise Author izat ion, RMA), escr iba e l nmer o en e l ext er ior de lacaja y envela a Parallax. Por favor incluya su nombre, nmero telefnico, direccin y una descripcin del problema. Nosotros leregresaremos su producto o e l reemplazo, usando e l mismo mt odo de cor reo que usted us para enviar e l pr oducto a Para l lax.

    Garant a de 14 das de regreso de diner o

    Si dentro de los 14 das en que usted recibi su producto, encuentra que no es conveniente para sus necesidades, puede regresarlo,rec ib iendo un r eembolso. Para l lax r egresar e l pr ec io de compr a de l pr oducto , exc luyendo los costos de manipu leo y corr eo. Esto nose aplica si el product o a sido alter ado o daado.

    Der echos de Copia y Marc as Regist r adas

    Esta documentacin t iene derechos de copia Copyright 1999 por Parallax, Inc. BASIC Stamp (Estampil la BASIC) es una marcaregistrada de Parallax, Inc. Si usted decide usar el nombre BASIC Stamp en su pgina web o en material impreso, debe agregar laaclaracin: BASIC Stamp es una marca registrada de Parallax, Inc. Otros nombres de productos son marcas registradas de susr espectivos dueos.

    Desvinculacin de Responsabilid ad

    Parallax, Inc. no es responsable de daos por consecuencias, incidentes o daos especiales que resulten de cualquier violacin de lagaranta, bajo cualquier teora legal, incluyendo prdida de beneficio, t iempo, dao o reemplazo de equipo o propiedad y cualquiercosto , recuperando, reprogramando o reproduciendo cua lqu ier dato guardado o usado dent ro de los productos Para l lax. Para l laxtampoco es responsable de cualquier dao personal, incluyendo vida o muerte, resultado del uso de cualquiera de nuestros productos.Usted t iene absoluta responsabil idad por la aplicacin que desarr olle con el BASIC Stamp .

    Acceso en Inter net

    Mantenemos s is temas de In ternet para su uso. Estos pueden ser usados para obtener sof tware, comunicarse con miembros deParallax y comunicar se con ot ro s client es. Las r utas de acceso a la infor macin se muestr an a continuacin:

    E-mai l : aalvarez@paral laxinc.com Web: h t t p : / /ww w.para l lax inc.com y h t t p : / /ww w.stampsenclase.com

    Lista de Discusin de BASIC St amp en Int er net

    Mant enemo s dos l istas de discusin por e- mail par a gente int eresada en el BASIC Stamp. La l ista t r abaja as: mucha gente se suscribea la l ista y luego todas las preguntas y r espuestas son distr ibuidas a to dos los suscript os. Es una fo rm a rpida, divert ida y gr atis dediscutir tem as sobr e el BASIC Stamp y obt ener r espuestas a pr eguntas tcnicas. Para suscri bir se a la l ista de BASIC Stamp encuent r ela in for macin en ww w.para l lax inc.com. Esta l is ta genera apr oximadamente 40 mensajes d iar ios.Tambin m antenem os una l ista exclusiva para educador es que usan el BASIC Stamp en el aula. Usted puede unir se a esta l ista en els i t io web ht tp : / /www.stampsinc lass.com. Esta l ista genera apr oxim adament e 5 mensajes diar ios.

    Si busca una l ista de discusin en castellano puede encont r arla en ht tp : / /www.cursoderobot ica .com.ar .

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.stampsinclass.com/http://www.stampsinclass.com/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.stampsinclass.com/mailto:[email protected]
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    Contenido

    Pref acio ........................... .......................... ........................... .......................... .............................. . 1

    Dest in at ar io s y Guas pa r a Pr of eso r es......................................................................................................................2 Der ech os de Cop ia y Repr od ucc i n ...........................................................................................................................3 Convenciones Tipogrficas..........................................................................................................................................3Col ab or ado r es de Rob t ica ! .....................................................................................................................................4

    Capt ulo 1: Const r uccin y Prueba de su Boe-Bot .......................... .......................... ......................... 7

    Sist em as, Sub sist em as y Com pe t en cia s de Rob t ica .............................................................................................7Armar, Probar, Modificar, Probar, Armar, Probar................................................................................................8

    Har dw ar e del Boe- Bo t .................................................................................................................................................8 Actividad 1: Control de Comunicacin PC - BASIC Stamp...................................................................................10 Act ivi da d 2: Pr ueb a de Ser vo s..................................................................................................................................19Act ivi da d 3: Mo di f icaci n de Ser vo s........................................................................................................................30 Act ivid ad 4: Cent r ado de Ser vos Calibr aci n po r Sof t w ar e ............................................................................36 Act ivi da d 5: Con st r ucc i n d el Bo e- Bot ...................................................................................................................37 Act ivid ad 6: Navegaci n y Ms Ajust es d el Ser vo po r Sof t w ar e .........................................................................43 Sumario y Aplicaciones..............................................................................................................................................47Pr egu nt as y Pr oyec t os ...............................................................................................................................................49

    Captulo 2 : Pr ogramacin de Movimi entos d el Boe- Bot .................................................................. 53

    Con vir t ien do In st r ucc io ne s en Mo vim ien t o ...........................................................................................................53 Act ivi da d 1: Ind ica do r de Bat er a Baja ....................................................................................................................54 Act ivi da d 2: Con t r ol and o la Dist an cia .....................................................................................................................58 Act ivi da d 3: Ma ni ob r as Hac ien do Gir os...............................................................................................................63 Act ivi da d 4: Ma ni ob r as Acele r and o ......................................................................................................................65 Act ivi da d 5 : Reco r da nd o List as Lar gas Usand o l a EEPROM .................................................................................67 Actividad 6: Navegacin Simplificada con Subrutinas..........................................................................................72 Act ivi da d 7: Pon gam os Todo Jun t o ..........................................................................................................................74 Sumario y Aplicaciones..............................................................................................................................................80Pr egu nt as y Pr oyec t os ...............................................................................................................................................81

    Capt ulo 3: Explor acin Tct il con Bigot es................................. .......................... ........................... 85

    Exploracin Tctil........................................................................................................................................................85Act ivi da d 1: Col oc ar y Pr ob ar lo s Bi got es...............................................................................................................85

    Act ivi da d 2: Exp lo r aci n co n Bigo t es ......................................................................................................................92 Act ivid ad 3: Con t r olan do Ent r adas M lt ipl es com o Nm er os Binar ios.............................................................96

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    Act ivid ad 4: Int eligen cia Ar t if icial. Decid ir Cund o Est Atr apad o ...................................................................100 Sumario y Aplicaciones............................................................................................................................................105Preguntas y Proyectos.............................................................................................................................................106

    Capt ulo 4: Navegacin Sensible a la Luz con Fot or r esitor es ........................... .......................... .... 109

    Su BOE- Bot , es Fot f ilo o Fot of b ico? ................................................................................................................10 9Actividad 1: Construccin y Prueba de Ojos Fotosensibles...............................................................................110 Actividad 2: Un Comps de Luz...............................................................................................................................114Actividad 3: Seguir la Luz.........................................................................................................................................117 Actividad 4: Seguir una Lnea..................................................................................................................................120Sumario y Aplicaciones............................................................................................................................................124Preguntas y Proyectos.............................................................................................................................................125

    Captulo 5: Deteccin de Objetos Usando Inf r arr ojo..................................................................... 127Uso d e Luce s Inf r ar r oj as par a Ver el Cam in o ......................................................................................................12 7Luces Infrarrojas.......................................................................................................................................................127El Truc o co n Freq out ................................................................................................................................................128Actividad 1: Construccin y Prueba del Nuevo Transmisor/Detector de IR....................................................129 Act ivi da d 2: Det ecc i n y Evasin de Ob st cu lo s..................................................................................................132 Act ivi da d 3: Exp lo r aci n po r N m er os en Tiem po Real .....................................................................................136 Sumario y Aplicaciones............................................................................................................................................140Preguntas y Proyectos.............................................................................................................................................141

    Captulo 6: Deter mi nacin de la Distancia Usando Bar r ido d e Fr ecuencia ..................................... 143

    Qu es un Bar r id o de Fre cue nc ia? .......................................................................................................................143 Actividad 1: Probando el Barrido de Frecuencia.................................................................................................143Act ivi da d 2: El Det ect or de Bor de s ........................................................................................................................150 Act ivi da d 3: Boe - Bot Seguid or ...............................................................................................................................15 5Sumario y Aplicaciones............................................................................................................................................161Preguntas y Proyectos.............................................................................................................................................163

    Apndice A: Lista de Comp onentes y Suminist r os........................................................................ 165

    Apndice B: Solucin de Problemas de Comunicacin entre PC y Stamp........................................171

    Apndi ce C: Ref er encia Rpid a de PBASIC............. ............................ ............................. ............. 173

    Apndi ce D: Const r uccin de Puer t os par a Ser vos en la Plaquet a de Educacin Rev. A........ .......... 181

    Apndi ce E: Camb io del Regulador de Volt aje de la Plaqueta d e Educacin Rev A....... .................... 185

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    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 1

    Prefacio

    Los robots son usados en la industr ia automotriz, mdica, plantas fabri les y por supuesto, en laspel cu las de ciencia- f iccin. Constr u i r y p ro gramar un r obot es una resolucin combinada de pr oblemas, deelectrnica y mecnica. Lo que usted experimentar con el Boe-Bot ser t i l para apl icaciones reales del usodel contr o l r obt ico, la n ica d i ferencia es el tam ao y la sof ist icacin. Los pr incip ios de cont ro l e lect r n ico,cdigo de fuente y circuitos que usted usar, son muy simi lares, (y a veces idnticos), a las apl icacionesindustr iales desarrol ladas por ingenieros electrnicos..

    La palabra "robot" apareci por pr imera vez en una revista cmica de Checoslovaquia l lamadaRossum's Universal Robotspor Karel Capek en 1920. Los robots en esta obra, tendan a ser humanoides. Deah en ms se vieron en muchas historias de ciencia-f iccin buenas, que los involucraban en revueltas contra

    la autor idad humana, lo cual requiere in t e l igencia. Esto cambi cuando Genera l Mot or s insta l e l pr imer ro boten su planta de fabricacin en 1961. En la ciencia-f iccin o en la fabricacin, la intel igencia es solamenteinsta lada en un r obot a t r avs del programa.

    Esta ser ie de exper imentos de Robt ica lo in t roduci r en conceptos de robt ica bsicos yprogramacin, usando el robot de la Plaqueta de Educacin (en adelante el "Boe-Bot"). Los experimentoscomenzarn con la construccin del Boe-Bot . A cont inuacin programaremos e l Boe-Bot para que rea l icemaniobr as bsicas y pro cederemos a agregar le sensor es que le permi t an a l robot reaccionar a l ambiente quelo r odea. El xi to de l curr icu lum d e r obt ica est en mostr ar le a los estudiantes qu fci l es in ter esarse yemocionarse en los campos de la ciencia, informacin e ingeniera, a medida que disean, construyen yprograman, un robot autnomo. El Board of Education Robot (Boe-Bot, Robot de Plaqueta de educacin),provee a los estudiantes con un rea de proyecto para constru i r y personal izar sus propios proyectos depr ogramacin, e lct r icos o mecnicos. El uso de un r obot para in t r oduci r e l uso de micr ocontr o ladores es

    ideal, debido a que las sal idas son casi siempr e visibles y fci les de per sonal izar .

    La Plaqueta de Educacin puede quitarse del Boe-Bot y ser usada en otros experimentos delcurrculum de Stamps en Clase. Esta portabi l idad genera un ahorro en los costos, mejorando lasopor tunid ades para explor ar en r ob tica. La Plaqueta de Educacin Rev A no fue diseada originalment e paraser usada en un robo t (el Boe- Bot f ue creado en r espuesta a la demanda de los clientes), as usted obser varque hay que r eal izar una o dos t areas extr as, debido a que cuando se hizo la Plaquet a de Educacin, no sehaba consider ado la constr uccin de rob ot s. Especf icament e los servos usan la fuent e de al iment acin sinregular, de 6 volts, de Vin en lugar de la regulada Vdd. Adems se usa un capacitor de 3300 uF en Vss y Vddpara prevenir que el BASIC Stamp se reinicie debido a los picos de consumo de los servos. Modelos deplaquetas anter ior es pueden tam bin necesi tar un cambio de r egulador de vo l ta je , por e l regulador de bajacada LM2940. Detal les de esto se muestran en el Apndice E y los componentes de reemplazo se obtienengratu i tamente de Para l lax.

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    PginaPginaPginaPgina 2222 Robtica! Versin 1.5

    La Plaqueta de Educacin Rev B ha sido m odif icada para simp l i f icar las apl icaciones en ro bt ica, sinper judicar las otr as series de experim ento s Stam ps in Class (Stamp s en Clase). Capacito r es ms grandes sehan conect ado al r egulador de t ensin LM2940 d e la plaqueta Rev B, el iminando la necesidad de emp lear uncapaci tor de 3300 F que se usa en la Rev A. Cuatr o puer to s para ser vos se han agregado para per mit i r elconexionado de los mismos, s in ocupar espacio en e l rea de pr otot ipo de la prot oboard . Cada puerto estconect ado a una l nea de E/S (P12, P13, P14, o P15 dependiend o d el puer to ) y cada uno puede ser usado par acont r olar un ser vo independient e. Los servos estn conect ados a Vin, los 6 V sin regular del por ta pi las, asque no es recomendable emplear una fuente de a l imentacin de mayor tensin, debido a que los servospueden daarse.

    Algunos de los componentes de la Plaqueta de Educacin Rev B han sido l igeramente desplazados,como e l conector de l puer t o ser ia l DB9 y el conector app- mod de 20 p ines. Adems, la conexin de Vdd delconector app- mod pr ocede ahora del r egulador de tensin del BASIC Stamp , mientras que la conexin de Vdd

    pr xima a la prot oboar d se mant iene sin cambios. Para r ea lizar los e jercic ios de los libro s de Stamps enClase, use solament e la conexin de Vdd que est junt o a la pr ot obo ard de la Plaqueta de Educacin.

    El currculum de Robtica ser revisado y actual izado basndose en la real imentacin, por parte delos estudiantes y educadores. Si usted quiere escribir un experimento para agregar en ste currculum, ot iene ideas par a r eal izar m ejor as, por f avor envelas a stamp sinclass@paral laxinc.com. Nosotr os har emosnuestro mayor esfuerzo para in tegrar sus ideas y asist i r lo con e l soporte tcnico, soporte de ventas, o e lentr enamiento que usted necesite . Si aceptamos su proyecto Boe- Bot , le enviaremos un Boe- Bot grat is.

    Dest inat ar ios y Guas par a Pr of esor es

    El curr culum Robt ica fue creado par a edades a part i r d e los 17 aos, com o text o siguiente a la gua

    Qu es un Micro cont r olador ?. Com o to dos los curr culums de Stamp s en Clase, ste ensea tcnicasnuevas y circuitos, con mnima superposicin con los otros textos. Los temas introducidos en esta serie son:navegacin bsica del Boe- Bot b ajo el cont r ol del pr ogram a, navegacin en fun cin de las seales generadaspor los sensores, navegacin usando real imentacin y varias tcnicas de control y navegacin usandointe l igencia ar t i f ic ia l pr ogramada. Cada tema com ienza con una in t ro duccin d iseada para lograr unacom pr ensin concept ual, seguida por algunas exper iencias pr cticas. Aquel los que piensen pro fund izar entecnologa industr ial , electrnica o robtica, recibirn grandes beneficios de las experiencias inicialesobt enidas con estos t emas.

    Expert os en d ist in tos campo s escr iben independientem ente cada juego de exper imento s de Stamp sen Clase, en for mat os muy dist int os. Como r esultado , la pr of undidad y disponibi l idad de guas par apr of esores var a ampliam ente. Por favor con tact e a Par al lax, Inc. si t iene pr eguntas. Si est inter esado encontr ibu i r con mater ia l a la ser ie de l ibros de Stamps en Clase, por favor enve su propuesta astampsinclass@paral laxinc.com.

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    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 3

    Derechos de Copia y Repr oduccinLos currculums Stamps en Clase t ienen derecho de copia Par al lax 2000. Paral lax le garant iza a

    cada persona der echos condicionales de descargar , duplicar y d ist r ibu i r este texto sin nuestr o per miso. Lacondicin es que este texto o cualquier parte de l , no debera ser dupl icada para uso comercial , resultandoen gasto s para el usuar io, ms al l del costo de la impr esin. Es decir, nadiedeber lucrar por la dupl icacinde este texto. Preferentemente, la dupl icacin no tendr costo para e l estud iante. Cualquier inst i tucineducativa que desee producir dupl icados para los estudiantes, puede hacerlo sin nuestro permiso. Este textotambin est d isponib le en for mato impr eso por Para l lax. Debido a que impr imimos e l texto en cant idad, e lprecio al cl iente es a menudo menor que el de una tpica dupl icacin xerogrfica. Este texto puede sert r aducido a cualqu ier o t r o id iom a, con e l perm iso previo de Para l lax, Inc.

    Convenciones Tipogrf icas! Instr uccin de l ista de cont r ol . El cuadr adito seala una instr uccin de pro cedimient o. Estas instr ucciones

    pod r an aparecer secuencialment e, com o una l ista de cont r ol , en cada actividad del l ibro .

    #

    TIPPreste atenci n y siga estas instr ucciones. Las actividades le resultar n ms fci lesy ahor rar t iempo. Nota del t raductor : TIP= Pista o Consejo.

    FYI Este recuadro cont iene in formacin t i l . Nota del t raductor : FYI=For YourInformat ion=Para Su In formacin.

    !

    Precaucin: siga estr ict amente est as instr ucciones, o puede t erm inar d aandosu hardware.

    ' Listados de Programas PBASIC.

    ' Extracto PBASIC del listado de un programa. Este tipo de extractos' siempre estn a continuacin de un texto que explica qu es' y cmo trabaja.

    El cdigo PBASIC dentro de un texto t iene el formato: comando argumento1, argumento2, etc.Observe que el comand o no est en cursiva, per o los argument os s.

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    PginaPginaPginaPgina 4444 Robtica! Versin 1.5

    Colaboradores de Robtica!

    Chuck Schoeff ler Ph.D., escribi parte dela versin 1.2 de este currculum, en conjunto conParallax, Inc. En esa poca, el Dr Schoeffler eraprofesor de l departamento de EducacinTecnolgica Industr ial de la Universidad de Idaho.l dise el Robot de la Plaqueta de Educacin(Boe-Bot) original, que se muestra en la foto ymuchos robots simi lares con funciones nicas.

    Despus de var ias versiones, el diseo de Chuck f ueadoptado como la base del Boe-Bot de Para l lax,que es usado en este t exto . Russ Mil ler de Paral laxd ise e l Boe-Bot , basado en este pro tot ipo.

    Andrew Lindsay, Jefe de Robtica de Paral lax, real iz la mayor parte de la versin 1.3 con tresobjet ivos en mente. Pr im ero, inclu i r en tod as las act iv idades del texto inst rucciones pr ocedimenta lesmeticulosas. Segundo, exponer al lector y al estudiante a nuevos conceptos de circuitos, programacin,ingeniera y r ob tica, en cada captulo. Tercer o, asegurar se que los exper iment os pueden real izarse con unalto gr ado de xito , usando la Plaqueta de Educacin Rev A o Rev B. El pasante de verano del 2000 deParal lax, Branden Gunn, asist i en las i lustr aciones de esta r evisin.

    Se agradece a Dale Kret zer por la revisin editor ial , que fue incor por ada en la v1.4. Tambin se

    agradece a los siguientes part icipantes de la l ista de discusin de Stamps en Clase por sus comentarios:Richar d Breen, Rober t Ang, Dwayne Tunnel l , Mar c Pierloz y Nagi Babu. Sus cont r ibuciones fuero n:cor r ecciones de err or es, suger encias de edicin t i les, o mat erial nuevo. La corr eccin de err or es y lamayor a de las sugerencias de edicin fuer on incor por adas en esta r evisin. Mater ial nuevo, incluyendo elindicador de bater a baja y ejercicios mecnicos ext r a, aparecen en esta versin 1.5.

    Si t iene sugerencias, p iensa que encontr un er ror , o qu iere cont r ibu i r con una act iv idad o captu lopara e l pr ximo Robt ica! v1.6 o m s textos de Robt ica! , contctenos a stampsinclass@paral laxinc.com.Suscrbase a la l ista de discusin de Stamps en Clase para enterarse de las l t imas ofertas de hardwaregrat ui to p ara los colabor ador es de Robt ica!. Vea la seccin de lista de discusin de BASIC Stamp enInternet par a obtener la in form acin para suscr ib i r se.

    Cada persona que tr abaja en Paral lax, Inc. Ha contr ibuido de alguna fo r ma con Stam ps en Clase. Unagradecimiento especial a todo e l gr upo de Para l lax por tod o lo que h icieron par a que e l programa de Stamps

    en Clase sea un xit o.

    mailto:[email protected]:[email protected]
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    Prefacio

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 5

    Traduccin

    La Versin en Castel lano de Robt ica! V 1.5, es la tr aduccin cor respo ndient e al l ibro Robot ics! V1.5.

    Tr aducido y adaptado al castel lano por Arst ides A. Alvarez. Corr eccin y edicin de la tr aduccin:Ana M. Lusi y Arst ides L. Alvarez. Si encuentr a err or es en el text o, contct ese con nosotr os, par a podermejorar la cal idad de la documentacin en castel lano.

    e -ma i l : aalvarez@paral laxinc.comMar d el PlataArgent ina

    Sit ios web en Castel lano:www.stampsenclase.com www.cursoderobot ica.com.ar

    mailto:[email protected]:[email protected]://www.stampsenclase.com/http://www.stampsenclase.com/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.cursoderobotica.com.ar/http://www.stampsenclase.com/mailto:[email protected]
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    Prefacio

    PginaPginaPginaPgina 6666 Robtica! Versin 1.5

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 7

    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Imagine que arma su Boe-Bot y lo pr ograma para que semueva hacia adelante. Luego, to do lo que sucedera esque se mover a medio cent metr o y se detend r a. Si no sesiguen cuidadosamente las instrucciones, sta sera unade las muchas d i f icul tades que af ront ar a con su Boe-Bot .Este captu lo le mo strar como:

    Conectar su BASIC Stam p 2 a la Plaqueta de Educacin y hacerla f uncionar . Usar y pr obar servos mo di f icados y sin mod i f icar . Modi f icar , cal ibrar y pr obar servos para que funcionen como m otor es del Boe- Bot , contr o lados por e l

    BASIC St amp 2. Armar su Boe- Bot . Progr amar el BASIC Stamp 2 par a hacer que el Boe- Bot se mueva a lugar es deter minado s.

    El Captulo 1 no t r ata solament e sobr e el ar mado del Boe- Bot. Tambin sir ve para asegur arse de que su Boe-Bot funcione corr ectamente a l i r p ro bando los subsistemas claves en todo e l pr oceso de mo nta je. Siguiendoestas instr ucciones, obt endr experiencias prct icas sobr e ingenier a de sistem as y desarr ol lo de subsistem as,contr o l y so lucin de pr oblemas.

    Sistemas, Subsistemas y Competencias de Robtica

    Los estudiantes de escuelas tcnicas y preparatorias que se presentan en varias competencias de robtica,apr enden lo que es desempear se com o ingeniero s. Tr abajan en equipos desarr ol lando subsistemas,in tegrndolos en sistem as, contr o lando y so lucionando pr oblemas durante todo e l proceso.

    Algunas veces, la solucin de problemas se convierte en la etapa ms dif ci l del desarrol lo de un robot.Muchos pueden desvelarse una noche, t r a tando de hacer que e l robot t r abaje como er a de esperar se. Unavez un grupo estuvo cinco horas in tentando hacer f uncionar corr ectamente un r obot luchador de Sumo, sinxito . Ms tar de, ut i l izando la pant al la de Debug (depur acin de err or es) del BASIC Stam p, la solucin dele r ro r tom m enos de 5 m inutos.

    FYI El tr mino BASIC Stam p ser usado a tr avs del l ibro , par a ref erir se alBASIC St amp 2.

    Cuando est d iseando y construyendo un robot , es mejor imaginar lo como un conjunto de sistemas,

    subsistem as y element os bsicos. Un buen ejemplo de un sistem a que puede ser descompuesto en

    Capt ulo 1:Const r uccin y Pr uebade su Boe- Bot

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 8888 Robtica! Versin 1.5

    subsistem as y element os bsicos podr an ser los servos del Boe- Bot. Como sistema, un par de ser vosmo dif icados que funcion an como mo to r es, tr abajando juntos, hacen que el Boe- Bot se desplace. Cada servopuede ser visto com o un subsistema. Cada servo t iene una pequea plaqueta de circuito im pr eso en suinter ior , con component es elect rn icos. Este es un e jemplo de un subsistema dentr o de ot ro subsistema.Cada componente electrnico, si no puede seguir siendo descompuesto en componentes ms pequeos,pod r a consider arse un element o bsico. Cada servo tam bin t iene un subsistem a de engranajes. Unengranaje en part icular no puede ser separado en m s par tes, as que ser un element o bsico. Cada servor ecibe seales elctr icas, que le dicen lo q ue debe hacer , desde el BASIC Stamp, el cerebr o del Boe- Bot. ElBasic Stam p es otr o sistem a.

    Una de las actividades ms importantes, cuando se hace un robot, es el desarrol lo y prueba de cadasubsistem a individual, de un sistem a dado. Luego, tam bin deben r eal izar se pruebas a nivel del sistema, paraasegur arse que todos los subsistem as tr abajan conjuntamen te en la fo r ma que se esper aba. Por l t im o, per o

    no menos importante, se real iza la integracin de sistemas, asegurndose que los mismos funcionencoor dinadamen te. La pr ueba y la solucin de pr oblem as en cada fase del desarr ol lo, en niveles de sistem a ysubsistem a es, hasta ciert o punt o, una habi l idad que se per feccion a con la pr ctica. Al seguir las tcnicasint ro ducidas en este captulo y en el rest o del text o, se hal lar en camino de obt ener esta habi l idad. Con lapr ct ica, prefer i r resolver pr oblemas pequeos de cinco minutos y no un pr oblema g igante de cinco hor as.

    Arm ar, Pr obar, Modif icar, Pr obar, Ar mar , Pr obar

    El desarro l lo de robots es un proceso i terat ivo en var ios sent idos. Desarro l lo i terat ivo s ign i f ica probarr epetid ament e y ajustar algo hasta que tr abaje com o se planeaba. La clave del desarr ol lo i ter at ivo est enque los resultado s de las pr uebas son usados para r eal izar ajustes f inos. Luego se real izan ms pr uebas yajustes en la siguient e i ter acin de pruebas. En este captulo, el pr oceso i terat ivo ser desarr ol lado,pr obado , ajustado si es necesar io, luego desarr ol lado un poco ms, pr obado nuevament e, etc. El objet ivopr incipa l es armar e l Boe-Bot y hacer lo funcionar , s in tener que desarmar lo para rea l izar ms pruebas yreparaciones.

    Para el f inal del captulo, habr aprendido a programar su Boe-Bot para que se desplace hacia atrs yadelante y gire en su lugar. En el camino, pr obar y cal ibrar los servos para ajustar el movim iento haciadelante y atr s. Aunque la mayor par te de la cal ibracin d e los servos se r eal iza desarm ndolos y siguiendolas instr ucciones de la Actividad 3, tam bin hay un ajuste f ino que se real iza simp lement e cambiando algunosde los nm ero s de los pr ogram as de ejemplo. Esta tcnica es l lamada calibr acin por sof tw are y la r eal izar en la Actividad 4 y la Actividad 6.

    Hard war e del Boe-Bot

    Para todas las Actividades de este texto, necesitar una computadora personal (PC) con el sistema operativoWind ow s 95, 98, 2000, o NT4.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 9

    Herr amientas RecomendadasLas herramientas de la f i la superior de la Figura 1.1se recom iendan par a las Actividades del Captulo 1.

    (1) Desto r ni l lador con punta Phi l l ips 0 con puntaendur ecida, en buenas condiciones

    (1) Desto r ni l lador con punt a Phi l lips 1(1) Llave com bin ada de (1) Al icate de cor te de 3 (convenient e)

    - o -Tenaza cort a clavos

    (1) Ant iparras pr otect or as (no se muestran)

    Las herramientas de la f i la in fer ior sern t i les apar t i r de las Actividades del Captulo 2.

    (1) Pinza de puntas f inas(1) Cort a/pela cable

    Figur a 1.1: Herr amient as Recomendadas.

    Antes de comenzar , haga un inventar io de los comp onent es de su ki t . El Apndice A: Lista de Compo nent es ySuministr os del Boe- Bot, le dir las cantid ades de cada com ponent e que deber a tener su ki t . Si necesitaayuda para identi f icar cada pieza, use la contratapa de este texto, donde aparecen imgenes rotuladas deto dos el los. Todas las piezas de har dw are usadas en el Captulo 1 se muestr an en la Figur a 1.2.

    ! Separe las part es most r adas en la Figura 1.2 par a usarlas en las seis act ividades de este captulo.

    Nota para losalumnos que here-daron un Boe-Botarmado en un cursoanterior:

    Cuando haga el inventario de componentes, concntrese en elKit de Componentes de Robtica! (#28124) l istado en elApndice A. Comience por el princip io de la l ista y det ngasecuando com ienza e l l istado del hardw are del Boe-Bot .

    Es muy importante que contine y real ice los ejercicios en cadaactividad de este captulo, para asegurarse de que su Boe-Botest funcionando corr ectamente.

    Desarmar el Boe-Bot no ser necesario, a menos que descubraun pr oblema con los servos.

    Aunque este capt ulo lo gua en el mont aje y pr ueba del Boe-Bot ,todo s los componentes que conectar y pr obar, son accesib les

    en un Boe-Bot pr eviament e arm ado.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 10101010 Robtica! Versin 1.5

    Lista de comp onent es del Captulo 1:ABCDEFGH

    IJKL

    MNOPQR

    (1)(1)(2)(2)(1)(2)(1)(1)

    (2)(1)(10)(2)

    8)(8)(4)(1)(4)(1)

    Chasis del Boe- BotPor ta p i lasServosRuedas plsticasBol i l la de pol iet i lenoBujes de goma 9/ 32Buje de gom a 13/32Plaqueta de Educacin y

    BASIC Stam p 2Cubiert as de gomaChavetaTuercas 4-40Tor ni l los cabeza plana4 - 4 0Tor n i l los 3/8 4- 40Tor n i l los 1/4 4- 40Separador es 1/2"Cable SerialPilas alcalinas AACD de Par allax

    Figura 1.2: Comp onent es del Capt ulo 1.

    Acti vidad 1: Cont r ol de Comunicacin PC - BASIC St amp

    Esta actividad t iene instr ucciones para q ue usted siga al conect ar el BASIC Stam p, la PC y el port a pi las a laPlaqueta de Educacin. Tambin t iene instr ucciones resumidas sobr e la instalacin del Stam p Edit or y laejecucin de un pro gram a PBASIC simp le. Esa actividad tam bin pr ovee un ejemplo simp le de com pr obacina nivel de sistema e int egracin. El BASIC Stam p y la PC son sistemas que han sido com pletam entedesarr ol lados y pr obado s. Su tar ea es seguir las instr ucciones para conect ar los dos sistemas y lograr q ue secomuniquen.

    B CA

    D

    EF

    GH

    I

    J

    KL

    M N O

    P Q R

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 11

    Los comand os en el lenguaje de pr ogram acin PBASIC son ingresados en el Stam p Edit or . Cuando suprograma PBASIC est l isto, tambin usar el Stamp Editor para tokenizar el programa (traducir lo a lenguajesimbl ico) y descargarlo en el BASIC Stamp. Esto pod r a sonar com plicado per o solamente t om a dos clics delmo use. Par a que esto s cl ics funcionen, el Stamp Editor debe ser capaz de usar la PC par a comunicar se con elBASIC Stam p, de for ma de poder descargar el pro gram a tokenizado. Dependiendo del pr ogram a PBASIC, suBoe- Bot puede ser instr uido par a real izar muchas tar eas. Para tener una idea de las tar eas par a las quepuede ser pr ogram ado un Boe- Bot, simp lement e eche un vistazo a las actividades l istadas en el Cont enido.

    El Stam p Edit or tam bin t iene una caracter st ica l lamada Debug Term inal (Term inal de Depuracin). Puedeusar la Debug Terminal para mostrar mensajes recibidos desde el BASIC Stamp y tambin mandar mensajeshacia el BASIC Stam p. La Debug Ter minal ser una de sus asistent es ms ti les para la pr ueba y solucin depr oblem as. Logr ar q ue el BASIC Stamp se com unique con la Debug Term inal es muy fci l de hacer usando ellenguaje de pr ogram acin PBASIC. Para com enzar, to do lo que se necesita es una l nea de cdigo PBASIC.

    Present acin de la Plaquet a de Educacin o Boar d of Educat ion (BOE)

    La abr eviatur a de Board o f Educatio n (Plaqueta de Educacin) es BOE. Como hacem os un ro bot con la Boelo l lamamos Boe-Bot. La Figura 1.3 muest r a (a) la BOE Rev A y (b) la BOE Rev B. Este cap tulo cubr e los pasosnecesar ios para ar mar y hacer f uncionar al Boe- Bot usando la BOE Rev B. Si t iene una Rev A, el pro ceso esmuy parecido . La Rev A no t iene puer to s especf ico s par a conectar los servo s. El Apndice D le mo str arcomo real izar los puert os para los servos, como un paso previo, para poder usar los.

    P10

    P15

    P14P13

    P12

    VDD

    RESVSS

    SOUT

    SINATN

    VSSP0

    P1P2

    P3

    P4P5

    P6P7

    P11

    P9P8

    VIN

    STAMPS CLASS

    in

    Board of Educationwww.stampsinclass.com

    (916) 624-8333

    9 V TransistorBattery

    Vdd VssVR1

    C1 PwrC2

    Reset

    J2

    X121

    2019

    Vdd

    Vss

    Vss

    VinP1 P5 P11 P15

    P0 P4 P10 P14

    6-30VDC

    J1

    P15P14P13P12P11P10P9P8P7P6P5P4P3P2P1P0

    X2

    X3 nc

    C3 C4

    Vin Vss

    Rev A

    (c) 1998

    Need Tech Support?email: [email protected]

    TM

    Need Tech Support?email: [email protected]

    Reset

    STAMPS CLASS

    in

    Board of Educationwww.stampsinclass.com

    (916) 624-8333

    Pwr

    9 VdcBattery

    6-9VDC

    C3C4

    Rev B

    (c) 1998

    TM

    Sout

    SinATN

    Vss

    P0

    P1P2

    P3

    P4

    P5

    P6P7

    P11

    P9P8

    Vin

    P10

    P15

    P14

    P13

    P12

    VddRst

    Vss

    BlackRed

    X3

    Vdd VssVin

    Rocklin, CA - USA

    X4 X5

    15 14 13 12

    1

    P15P14P13P12P11P10P9P8P7P6P5P4P3P2P1P0

    X2

    X1

    Vss

    P1P3P5P7P9P11P13P15Vin

    Vss

    P0P2P4P6P8P10P12P14Vdd

    Figur a 1.3: (a) BOE Rev A (b) BOE Rev B.

    ! Contr ole en este m om ento que t ip o de BOE t iene, Rev A o Rev B. Use las imgenes de la Figura 1.3 o

    busque una etiquet a que diga Rev A o Rev B cer ca de la esquina super ior der echa de su BOE.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 12121212 Robtica! Versin 1.5

    Componentes

    La Figura 1.4 muestr a los com ponent es usados en la Actividad 1.

    (4) Tornillos 4/40 (4) Separador es(1) Basic St amp 2(1) Plaqueta d e Educaci n

    (1) por t a pilas (4) Pilas alcalinas AA(1) Cable Serial(1) CD de Parallax

    Figur a 1.4: Comp onent es de la Actividad 1.

    Constryalo!

    La Figura 1.5 muestra e l por ta p i las antes ydespus de colocar le las pi las.

    !

    Siempr e use pi las AA alcalinasde 1.5 V. No use pilas de Nquel-Cadm io (Ni- Cad) de 1.2 V.

    ! Coloque las pi las en el porta pi las con lapolar idad que aparece impresa en e li n te r io r . Figur a 1.5: por t a pilas con y sin pilas.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 13

    La Figur a 1.6 muestr a al BASIC Stamp 2 m ont adoen su zcalo en la BOE (Plaqueta de Educacin).El BASIC Stam p t iene med io crculo im pr eso en elcentro de su ext remo. Esto si rve comoreferencia en muchos ci rcu i tos in tegrados.Cuando coloque el BASIC Stamp en su zcalo,asegrese que el semicrculo est cercano a losr t ulos Sout y Vin. A mo do de veri f icacin,asegrese que el chip negro ms grande con elr tu lo PIC16C57 quede en la par te in fer ior ,entr e los r t ulos P7 y P8.

    ! Si su BASIC Stamp y su BOE fueron enviados

    por separado, coloque el BASIC Stam p en elzcalo de la BOE como se muestra en laFigura 1.6. Asegrese de al inear los pines(pati tas) del BASIC Stamp con los agujerosdel zcalo, luego presione el BASIC Stampfirmemente con su pulgar. Los pines delBASIC Stamp deberan introducirse unos 5mi l metr os en e l zcalo.

    La Figura 1.7 mu estr a (a), el cable ser ialconectado a un puerto com. en la par tetrasera de una computadora y (b), el cableserial y el porta pi las conectados a la BOE,que est apoyada en una mesa sobre susseparador es. Estos separador es evitan quelas soldaduras de la cara inferior de la BOEentren en contacto con la superf ic ie detr abajo, que en el caso de ser conduct iva,podra or ig inar cor toci rcu i tos.

    ! Use los torn i l los #4-40 para su jetar losseparadores en cada esquina de la carainfer ior de la BOE.

    ! Conecte la f icha hembra del cable serial

    en uno de los puer to s seriales disponib les de su com put ador a.

    Figura 1.6: BASIC Stamp 2 insertado en el zcalo de la BOE.

    (a) (b)

    Figur a 1.7: (a), Cable Seri al conectado a un puer t o com . y (b), BOEconectada al cable serial y porta pilas.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 14141414 Robtica! Versin 1.5

    ! Conecte la f icha macho del cable serial en el zcalo DB9 de la BOE.! Conecte la f icha del po r ta p i las a la BOE com o en la Figura 1.7 (b).

    Soft ware y Primer Pr ogr ama

    Esta seccin cubr e los pasos para:

    Instalar el Edit or d el Stam p. Usar el Edit or del Stamp p ara establecer una comunicacin PC BASIC Stam p. Ejecutar un ejemplo del pr ogram a en PBASIC que usa el comando debug.

    Not a: Estas instr ucciones son par a instalar el Stam p Edit or desde el CD de Par al lax. Una

    copia gratui ta de este CD puede ser pedida a stampsinclass@paral laxinc.com. Tambinpuede obt ener la l t im a versin del Stamp Edi tor en la pgina de Downloads en e l si t io w ebwww.para l laxinc.com.

    ! Si aun no lo ha hech o, cargue el CD de Parallax en su unid ad CDROM.

    El CD de Paral lax t iene un programa de exploracin que se ejecuta automticamente despus que el CDcolocado en la unidad CDROM de su com put ador a. La Figur a 1.8 (a) muestr a la pant al la del explor ador cuandose inserta por primera vez el CD. La Figura 1.8 (b) muestra como se ve la pantal la cuando se ejecuta laWelcom e appl icat ion (apl icacin de Bienvenida).

    Figur a 1.8: Aplicacin de Bienvenida (a) Pgina de Kit s y (b) Pgina de Parallax.

    mailto:[email protected]://www.parallaxinc.com/http://www.parallaxinc.com/http://www.parallaxinc.com/mailto:[email protected]
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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 15

    ! Si la Welcome appl icat ion no se e jecut autom t icamente, le expl icamos como hacer lo manualmente:Cl ic en el bot n Inicio de la bar r a de tareas de Window s y seleccione Ejecutar . Cuando la ventana deEjecutar aparezca, ingrese la letra correspondiente a su unidad CDROM, seguida por dos puntos, unabar ra inver t id a y el texto Welcom e.exe. (sin las com il las). Por ejemp lo, si la letr a de su unidad CDROMes D, escriba D:\Welcom e.exe. Cl ic en el bot n Aceptar y la Welcome appl icat io n se ejecutar .

    ! Si es la pr im era vez que e jecuta la Welcome appl icat ion, se mostr ar automt icamente un documento detexto sobre e l CD de Para l lax. Cuando ter mine de leer e l documento de t exto, min imce lo o cirr e lo parapod er ver la pgina de Kits.

    ! Si no es la prim era vez que ejecuta la Welcome appl icat io n, se mostr ar la pgina de Paral lax en lugar dela de los Kits. Haga cl ic en el l ink Kits para abr ir la pgina Kits.

    ! Estando en la pgina de Kits, haga cl ic en el cono d e disco r ot ulado Boe- Bot Ful l Ki t (28132).

    ! Clic en el botn Instal l y seleccione Yes cuando la ventana Confirm le pregunte si quiere instalar losarchivo s con el mensaje: Instal l selected f i les to C:\Paral lax\BOE\?

    Despus de instalar el sof tw are, ejectelo siguiendo esto s pasos:

    ! Haga cl ic en el bot n Inicio de la barr a de tar eas de Windo ws y seleccione Ejecutar .

    ! Escriba C:\Paral lax\Stamp\Stampw_v1_091.exe, yhaga cl ic en Aceptar .

    ! Si es la pr imera vez que e jecuta e l sof tware,aparecer la ventana Edit Port List q ue se muestr a enla Figura 1.9. Si sabe el nmer o del puert o com . queest usando y no apar ece en la l ista, ingr ese el nm eroen el campo Com. #, luego pr esione Aceptar . Si sabeque cier to puerto com. que aparece en la l ista deKnown Ports est conectado a un mdem,seleccinelo y luego oprim a Delete. Caso cont r ario , haga cl ic en OK.

    #

    TIP

    Puede mo dif icar esta infor macin m s adelante en la ventana Prefer ences. Haga Cl icen Edit y luego en Pr efer ences. La configur acin de puert os est en la pestaa Edit orOperat ion.

    Figura 1.9: Vent ana Edit Port List.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 16161616 Robtica! Versin 1.5

    La Figura 1.10 (a) muestr a la ventana Stamp Editor (Edit or del Stamp) que aparecer a cont inuacin.

    ! Haga Clic en Run y seleccione Identi f y (ident i f icar ) como se m uestr a en la Figura 1.10 (b).

    Figur a 1.10: (a) Stamp Edit or , (b) St amp Edit or con Run | Ident if y seleccionado.

    Respuest as a Run | Ident if y (Ejecut ar | Identi f icar )

    Cuando t odo est conect ado y t rabaja aprop iadamente, aparecer una ventana con e l m ensaje:

    Info r mat ion: Found BS2- IC (f i r mw are v1.0.). (Info r macin: Se encont r BS2- IC, (f i r mw are v1.0)

    Este m ensaje signif ica que el BASIC Stam p y la PC se estn com unicando. Contine a la siguient e seccint i t u lada Pr imer Pro grama.

    Algunos de los mensajes que pueden apar ecer son:

    Er r or : Basic Stam p II detect ed but not RespondingCheck power supply.o Err or . Basic Stamp I I detectado pero no r esponde. Contr o le la a limentacin.

    Er r or : BASIC Stam p II not r espondingCheck serial cable connect ion. Check power supply.o Error. BASIC Stamp II no responde. Controle la conexin del cable serial y la

    al imentacin.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 17

    Prim ero siga las suger encias de los mensajes de err or . Si no se soluciona el pro blema, o si el mensaje deerror no da sugerencias para solucionar el problema, vea el Apndice B: Solucin de Problemas deComunicacin entr e la PC y el BASIC Stamp.

    Pr imer Pr ogr ama

    Su pr imer programa demostrar la habi l idad del BASIC Stamp para comunicarse con e l mundo exter ior ,usando la Debug Terminal (Terminal de Depuracin). Esta herramienta puede ser usada para lograr lacom unicacin bidir eccional entr e su PC y el BASIC Stamp . Por ahor a, nos centr arem os en la pr ogram acindel BASIC Stam p par a enviar m ensajes a la PC. En captulos post erio r es, el BASIC Stam p ser pr ogram adopar a recibir mensajes provenient es de la PC.

    ' Robtica! v1.5, Programa 1.1: Hola mundo!

    debug "hola mundo"

    ! Escriba el Pr ogram a 1.1 en el Stamp Editor com o se muestr a en la Figura 1.11 (a).

    ! Clic en Run y seleccione Run. La Debug Term inal #1 debera apar ecer en una segunda ventana, como semuestra en la Figura 1.11 (b). Si escribe la versin del programa que se muestra ms arr iba, el textoaparecer en castel lano.

    Figura 1.11: (a) St amp Edit or (b) Debug Term inal.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 18181818 Robtica! Versin 1.5

    Anteriormente, se haba mencionado que se necesitaban solamente dos cl ics de mouse para tokenizar ydescargar un p r ogram a PBASIC. Esto se r efer a a hacer cl ic en Run y luego seleccionar Run. El Stamp Editormuestr a dos mensajes antes de abr ir la Debug Window . El prim er o aparece en la bar r a de estado, en laesquina inferior derecha del Stamp Editor y muestra el mensaje Tokenize Successful (TokenizadoExito samente). Cuando un pr ogram a PBASIC es tokenizado, sus instr ucciones son conver t id as a instruccio nesnumr icas hexadecimales (to kens) que el chip intr pr ete del BASIC Stam p ejecuta. Luego, una ventanamuestr a el Dow nload Progr ess (Progr eso de la Descarga). Durant e la descarga, el Stam p Edit or enva elcdigo hexadecim al al BASIC Stamp en fo r ma de seales binarias, a tr avs del cable ser ial . Luego aparece laDebug Term inal (Pantal la de Depur acin) y se m uestr a el mensaje ho la mundo , que el BASIC Stam p estabaprogramado para most r a r .

    Como Tr abaja Hola mundo

    ! Antes de leer esta seccin, vaya al Apndice C: Referencia Rpida de PBASIC, o consulte el BASIC StampManual (en Ingls) y lea sobr e el com ando debug in t r oducido en este pr ograma.

    La pr imer a lnea del pro grama com ienza con un apstr of e. Esto signif ica que no es un comando, sinosimplement e un comentar io . El pro grama funciona exactament e igual si no se in t r oducen los coment ar ios enlos pr ogram as PBASIC del Stam p Edit or .

    La segunda l nea comienza con un com ando l lamado debug. Cuando se ejecuta un pr ogram a que cont iene uncomando debug, el Stam p Edit or abr e una ventana de Debug Ter minal. Cuando el BASIC Stamp ejecuta elcomando debug, enva el mensaje hola mund o a la comp utado r a a tr avs del cable serial . El mensaje holamund o es una cadena de t exto , que es uno de los varios t ipos de dat os de sal ida que el BASIC Stam p puedeser pr ogramado par a enviar , mediante e l comando debug. Los datos de sa l ida pueden tomar muchas form asdist int as. Algunos ejemplos incluyen variables, constant es, expr esiones, mo dif icado r es de for mat o ycaracteres de contro l . La prxim a seccin le mostrar cmo usar e l comando debug para enviar mensajesque incluyan mucho s de esto s t ipos de dato s.

    Su Tur no

    El mismo comando debug puede ser usado par a enviar m s de un mensaje. Cada mensaje debe serseparado del anter ior por una coma. Los caracter es de contr o l , ta les como cr pueden ser enviados paraindicar un salto de l nea hasta el margen izquierdo . Una o ms constantes pueden ser m ostr adas con supr opio for mato . Un ejemplo de una constante podra ser e l nmero 16. Ind icador es de form ato ta les comodec, pueden ser usados para mo strar va lor es decimales. Los ind icador es de form ato dec1, dec2 y hastadec5 pueden ser usados para m ostr ar va lores decimales con un nmero f i jo de dgi tos. Otr os e jemplos de

    ind icador es de for mato sonbin y hex, t i les para mostr ar dato s en for mat os b inar io o hexadecimal .

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    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 19

    Hay muchos ms indicador es de for mat o en el BASIC Stam p Manual, en la seccin sobr e el comando debug.Adems de constantes, se pueden usar algunas expresiones matemticas para resolver ciertos problemas,antes que el comando debug muestr e los valores. Por ejemplo, la expr esin dec 7+9 dar e l mismoresultado en la Debug Terminal que dec 16. El Pr ogram a 1.2 y los ejercicios que le siguen demuestr analgunas de estas caract erst icas.

    ' Robotica! v1.5, Programa 1.2: Ms comando debug.

    debug cr, cr, "hola mundo", cr, cr ' 2 lneas, hola mundo y 2 lneas msdebug dec 16 ' muestra el valor decimal 16.

    Para com prender mejor las var iadas for mas de usar debug, intente real izar las modif icaciones al Programa1.2 que se list an a cont inuaci n. Para guard ar su tr abajo , haga clic en File y seleccione Save, o Save As,dependiendo si qu iere guardar un pro grama con e l mismo nom br e, o mo di f icar su nombr e o ub icacin. Luegode r ea lizar cada modi f icacin en su pr ograma, recuerde vo lver a e jecutar su pr ograma haciendo cl ic en Run yseleccionando Run.

    ! Sust i tuya e l ind icador de formato dec por dec3. Tambin pruebe con dec2, bin y hex. No olvideejecutar su progr ama despus de cada mod i f icacin par a ver los resultados.

    ! Reemp lace el nmer o 16 con la expr esin: 11 + 5

    ! Pruebe con la expr esin: 2*8

    ! Al f inal del pro grama, agregue una ter cera l nea de cdigo: debug home, hola mundo, otra vez

    Acti vidad 2: Pr ueba de Servos

    Como se mencion anter iormente, los servos modi f icados t rabajarn juntos para conformar e l s istema demo to rizacin del Boe- Bot. En esta actividad, cada servo ser aislado y pro bado com o un subsistema. Si losservos son nuevos o her edados de una clase anter ior , dos o ms de las pr eguntas de abajo debern sercontestadas:

    Los servos estn m odif icados o no? Cuando el BASIC Stam p enva seales de cont r ol , se comp or ta co mo se esper aba? Si estn modif icados, estn correctamente cal ibrados? Estn en b uenas condiciones de t r abajo?

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 20202020 Robtica! Versin 1.5

    Las pruebas simples que real izar en esta actividad, respondern estas preguntas y adems indicarn quehacer a cont inuacin. Por ejemp lo, si los servo s son nuevos, el los funcio narn com o servos, en lugar defuncionar com o mo tor es. Cada servo deber ser desarmado, modi f icado y ca librado en la Act iv idad 3.

    Si Est Pr obando un Boe-Bot Previament e Ar mado

    Para probar los servos modi f icados de un Boe-Bot previamente armado por los estudiantes de una claseanter ior , colquelo de for ma que las r uedas no to quen el piso. Puede cont r olar la sal ida de cada servoobser vando el mo vimient o de las r uedas del Boe- Bot. Si los servos estn bien cal ibrado s puede saltear laActividad 3: Modif icacin y Cal ibracin d e Servo s. Si los ser vos estn un poco descal ibr ados, ciert os nmer osde los pr ogram as de ejemplo d e las Actividades 4 y 6 pueden ser m odif icados para cal ibrar los. Esto se l lamacal ibr acin por sof tw are y fue mencionado anter iorm ente. Por ot ro lado, las pr uebas de esta act iv idadpod r an indicar q ue uno o ambos servos necesitan ser d esarm ados y r ecal ibrado s. Si este es el caso, deber

    quitar cada servo d el Boe- Bot y seguir la Actividad 3.

    Como Funcionan los Servos

    Los servos para hobb y son mo to r es especiales con r eal imentacin de posicin int ern a. Su r ango de giro est p icamente de 90 180 y son especiales para apl icaciones donde se requiera un movimiento de muchafuer za con precisin y a bajo costo . Son muy popular es en los sistemas de cont r ol de autos, bot es y avionesradio cont ro lados. Los servos estn d iseados para cont ro lar la posicin de un a ler n en un avin o e l t imnen un bote r ad io contr o lado. En la act iv idad 3, modi f icaremos los servos del Boe- Bot para que contr o len lavelocidad y la direccin d e las r uedas del Boe- Bot.

    La Figura 1.12 muestra el circuito que se establececuando un servo es conectado en e l puer t o para servosrotulado con un 12, en la esquina superior derecha de laBOE Rev B. Los cables re d (roj o) y black (negro) seconect an a la fuente de al iment acin y el whit e (blanco oalgunas veces amari l lo=yel low) es conectado a la fuentede seal. Cuando un servo es conect ado en el puert opar a servos 12, la fuent e de seal para el servo es el pinP12 del BASIC St amp .

    El BASIC Stamp puede ser programado para enviarseales a tr avs de P12 que hagan que el servo se mueva.Con ser vos sin mo dif icar , una seal de contr ol dada haceque el engranaje de sal ida se mueva a un lugar en

    part icu lar , dentro de su rango de mo vimiento de 180.

    Red

    Black

    Servo

    White

    Vdd

    Vss

    P12

    Figur a 1.12: Esquema de conexionado d el servo.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 21

    El engranaje de sal ida de un servo m odif icado, por ot r o lado, girar contin uament e con la misma seal.Un servo sin modi f icar t iene una posicin centra l , que se encuentra en la posicin media entre ambosextr emo s del recor r ido. La mism a seal que hace que un ser vo sin mo dif icar se mueva hacia su posicincentr a l es la que hace que un servo m odi f icado no pr oduzca n ingn movimiento . Es posib le tener cont r o l de lsentido d e giro de los ser vos modif icados por que una seal que mueve un servo sin mod if icar a una posicinen sent ido ant ihorar io , es la misma que har g i rar cont inuament e a un servo m odi f icado en e l mismo sent ido.Lo m ismo se apl ica para e l sent ido h or ar io . Tambin se puede contr o lar la ve locidad de un servo m odi f icado.Enviando una seal prxima a la posicin central se mover lentamente, cuando la seal se aleje de estaposicin, aumenta la velocidad.

    Comp onentes Extr a

    Se vuelven a usar los comp onent es de la Actividad 1. Adems,

    se necesitan las par tes l istadas abajo y mostr adas en la Figura1.13.

    (2) Servos

    Modifquelos!

    Muchos de ustedes han completado el l ibro Qu es unMicrocontrolador?, de la serie de Stamps en Clase, as quesaben conectar el servo a la BOE basndose en el esquemamostr ado en la Figura 1.12. An as, cont r olen el conexionado con el r esto de las imgenes.

    #

    TIP

    La BOE Rev A no t iene p uert os de conexin par a servos.Si t iene una BOE Rev A, vea el Apndice D: Constr uccin de Puer to s para Ser vosen la Plaquet a de Educaci n Rev A.

    ! Emp iece con el mismo cir cuito d e la Actividad 1. La BOE deber a estar co nectada al por ta pi las y a lacomput adora a t ravs del cable ser ia l .

    Siga estas instr ucciones cuando con ecte un servo a su BOE:

    ! Desconect e el por ta pi las de la BOE r et ir ando el cable de la f icha de al imentacin .

    Figura 1.13: Servos Parallax.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 22222222 Robtica! Versin 1.5

    La Figur a 1.14 (a) muestr a un acercam iento de los puer to s de los servos de la Rev B BOE. Los nmer os en lapar te super ior in dican el nmer o de puert o. Si conect a un servo en el Puert o 12, signif ica que la l nea decont r ol del servo est conect ada al pin de E/S P12. La l nea que conecta a P12 es un tr azo met l ico en la BOEque une el pin superio r d el puert o del servo con el pin de entr ada sal ida P12 del BASIC Stamp. Los r t ulos delcostado derecho d e los puert os para servos estn par a asegurarse que los conecte en e l sent ido cor rect o. LaFigura 1.14 (b) muestra un servo conectado al puerto 12 de forma que el cable negro (black) coincida con elr t ulo black y que el cable r ojo (red) coincida con el r tulo r ed. Aunque en la Figura 1.14 (b) el ter cer cableaparece rotulado como white (blanco), este tambin puede ser amari l lo (yel low).

    !

    Asegrese de que los rtulos Black (Negro) y Red (Rojo) a la derecha de lospuert os de ser vos, coincidan con los colores de los cables pr ovenient es del servo,antes de conectar lo.

    ! Conecte el servo usando la Figur a 1.14 com o gua.

    Rev B

    Black

    Red

    X3Vdd VssVin

    X4 X5

    15 14 13 12

    Rev B

    Black

    Red

    X3Vdd VssVin

    X4 X5

    15 14 13 12

    Black

    Red

    White

    (a) (b)

    Figur a 1.14: Puert os de Servos de la BOE Rev B (a) ant es y (b) despus de conect ar un servo.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 23

    Cuando se conecta el porta pi las, el LED verde de la BOEpuede indicar le si hay algn prob lema en su cir cuito.

    !

    Signos de advert encia:Si la luz verde no se enciende, tiene menosintensidad que lo usual, o parpadea, desconecteinmediatamente el porta pi las y controle sucableado. Cualquiera de est os signos de adver t en-cia podra indicar un problema en el conexionado,que podra ser peligroso para el servo o para elBASIC St amp .

    ! Conecte el porta pi las a la BOE mientras mira la luz

    verde buscando si se produce algn inconveniente.Desconecte inmediatamente el porta pi las si seproduce alguna de las advertencias que semencionaron arr iba.

    Su conexionado d eber a verse com o el de la Figur a 1.15.En este l ibro, nos referiremos al t iempo en unidades de se-gundos (s), milisegundos (ms) y microsegundos (s). Los se-gundos son r epr esentados por un a letr a s minscula. As, unsegundo se escribir como : 1 s. Los mil isegundos se abreviancom o ms y r epr esentan una milsima de segundo. Unmicr osegundo es una mil lonsima de segundo. El recuadr o de

    Mil isegundos y Microsegundos de la derecha muestra estasequivalencias con fr acciones y not acin cientf ica.

    Un nivel de tensin se mide en volts (volt ios), que esabr eviado con una letr a V mayscula. La BOE t ienecon ect or es r ot ulados Vss, Vdd y Vin. Vss es llamad a masa delsistema o tensin de refer encia. Cuando se enchufa el por t api las, Vss es conectado al ter minal negativo. En lo querespecta a la BOE, BASIC Stamp y conexin serial a lacom put ador a, Vss es siempr e 0 V. Vin son los 6 V sin r egular yestn conect ados al ter minal posit ivo del por ta pi las. Vddrepresenta a los 5 V regulados en la BOE por el regulador detensin, que sern usados junto con Vss para al imentar los

    ci rcu i tos que se constr uyan en la prot oboar d.

    Figura 1.15: BOE Rev B con un servo conectado.

    Milisegundos yMicrosegundos

    s3-101s

    1000

    1ms1 ==

    s6-101s

    1,000,000

    1s1 ==

    Tensiones y Rtulos d e laBOE

    (masa)V0Vss =

    )(reguladosV5Vdd =

    regular)(sinV6Vin =

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 24242424 Robtica! Versin 1.5

    !

    Use solament e los conector es de Vdd que se encuentr an junt o a la pr ot oboardde la BOE, par a las act ivid ades de est e libr o. No use la conexin de Vdd d elconect or d e 20 pines app-m od.

    Progr amar los Servos para que Per manezcan Estt icos y Centr ados

    La seal de cont r ol que el BASIC Stam p enva a la l nea de cont r ol del ser vo es l lamada t r en de p ulsos, y semuestra en la Figura 1.16. El BASIC Stamp puede ser programado para produci r esta forma de onda encualquiera de sus pines de E/S. En esta act ividad, usarem os el pin d e E/S P12, que ya se encuentr a conect adoal puert o de servos 12 por un t r azo metl ico de la Plaqueta de Educacin. Prim ero , el BASIC Stamp f i ja latensin d e P12 a 0 V (estado b ajo) por 20 ms. Luego, f i ja la tensin de P12 a 5 V (estado alt o) durant e 1.5 ms.luego, repit e el ciclo con un estado bajo p or 20 ms y una sal ida en estado alto p or 1.5 ms y as sucesivament e.

    Este tr en de pulsos t iene un t iempo d e encendido de 1.5 ms y un t iem po de apagado de 20 ms. El t iemp o deencendido o d e estado alto se suele llamar ancho d el pulso. Cuando hablam os de pulsos se sobr eentiend e queson pulsos posit ivos. Los pulsos negativos se tom an como t iempo d e descanso o separacin ent r e pulsosposit ivo s. Los tr enes de pulsos t ienen ot r os par met r os tcnico s tales com o ciclo de tr abajo. Estos temas sedesarr ol lan en Analgico y Digi tal Bsicos, Exper iment o 6.

    Vdd (5 V)

    Vss (0 V)

    1.5 ms 1.5 ms

    20 ms

    Figura 1.16: Tren de pulsos.

    Un servo t iene una sal ida analgica, lo que signif ica que puede girar dent r o de un rango de valores cont inuo.As tr abajan los servos del Boe- Bot. Si un servo sin mo dif icar r ecibe pulsos de 1 ms, su engranaje de sal idarotar en sentido horario lo ms lejos que pueda, hasta l legar a los 180 de su r ango de movimient o. Si elservo r ecibe pulsos de 2 ms, r ot ar en sentid o antiho r ario hasta su l mite de movim iento . Los pulsos de 1.5ms harn g i rar a un servo sin m odi f icar hasta quedar estab le en e l centr o de su rango de movimiento d e 180.Esta se l lama la posicin cent r al del ser vo. Pulsos de 1.3 ms har n que el engranaje de sal ida de un ser vo sinmodi f icar r o te l igeramente en sent ido hor ar io , par t iendo desde e l centr o y pu lsos de 1.7 ms harn lo mismo

    pero en sent ido ant ihor ar io .

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 25

    FYI El ancho del pulso es lo que contr ola el mo vimient o del ser vo. La separacin entr epulsos puede var iar entr e 10 y 40 ms sin afectar e l rendimiento de l servo.

    Luego de que un ser vo es mo dif icado , se le pueden enviar pulsos par a hacerlo girar co nstant ement e. Losanchos de pulsos para los servos modif icados tpicamente osci lan entre 1.3 y 1.7 ms para velocidad mximaen sentido h or ario y antiho r ario r espectivament e. El ancho del pulso centr al sigue siendo 1.5 ms y un servomodi f icado y cal ibrado cor rect amente deber a perm anecer estacionar io cuando recibe pulsos de 1.5 ms. Sigira muy lentam ent e en r espuesta a estos pulsos puede r eal izar se un ajuste por soft war e. Si girarpidamente con los mismos pulsos, e l servo deber ser d esarm ado y r ecal ibrado.

    Comencemos progr amando a l BASIC Stamp para enviar e l t ren de pulsos centr a les mostr ados en la Figura1.16. Esto deber a hacer que un servo girase hasta su posicin centr al y per maneciese al l . Un servo

    modi f icado quedara estt ico, o r o tar a muy lentamente.

    ! Tome not as del compor tamient o del servo, para rea l izar poster ior mente un d iagnst ico.

    ! Ingrese el Pr ogram a 1.3 en el Stam p Edit or .

    ' Robtica! v1.5, Programa 1.3: Programa para centrar los servos.

    low 12 ' Configura a P12 como salida en estado bajo

    bucle: ' Rtulo que indica el inicio de un bucle

    pulsout 12, 750 ' enva pulsos de 1.5 ms por P12pause 20 ' cada 20 ms.

    goto bucle ' enva el programa hacia el rtulo bucle:.

    ! Guard e e l programa usando un nombr e descr ip t ivo, pr efer ib lemente incluyendo 1_ 3, para ind icar quees el Pr ogram a 1.3.

    ! Ejecute el progr ama.

    ! Observe y reg ist r e e l comp or tamiento de su servo.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 26262626 Robtica! Versin 1.5

    Cmo Trabaja el Progr ama

    ! Busque cada una de las siguient es func ion es en el Apndice C, Refer encia Rpida de PBASIC o en el BASICStamp Manual antes de cont inuar : low, pulsout, pause, goto.

    Como antes, la pr imer l nea del programa comienza con un apstr ofe, convi r t indola en un comentar io enlugar d e un comando PBASIC. Tambin hay un com entar io al costado der echo de cada com ando PBASIC.Estos comentarios tambin comienzan con apstrofes y dan una breve expl icacin de lo que hace ese.Cuando ingrese los com andos del pr ogram a en el Stamp Edit or , no necesita incluir coment ario s. Loscomentar ios y ot ras formas de documentar sus programas se vuelven importantes si escr ibe cdigos mscomple jos, o si a lguien ms debe t r abajar con e l mismo pr ograma. Si qu iere ahorr ar t iempo, ingresesolament e los comandos en e l Stamp Edi tor .

    El com ando low 12 hace do s cosas. Conf igur a al pin d e E/S P12 del BASIC Stam p com o salida, luego fi ja suvalor d e sal ida en bajo (0 V). Como salida, P12 puede enviar seales de tensin, lo op uesto a cuando se usainput, que signif ica que P12 podr nicament e leer seales. Fi jar el valor de la sal ida en bajo signif ica que lat ensin qu e enva P12 es igual a Vss, 0 volt s. Si fuer a usado el com ando high 12, P12 enviara un estadoalto , que ser a igual a Vdd , 5 volt s.

    Cuando se escribe una palabra que no es ningn comando de PBASIC seguida por dos puntos, se denominaetiqueta. A medida que se famil iarice con el PBASIC, empezar a reconocer automticamente que palabrasson comando s y cules son et iq uetas. La et iquet a bucle: t r abaja junto con e l comando goto bucle delf ina l de l pr ograma. La et iqueta bucle: est m arcando un lugar de l pro grama y cada vez que e l programaejecuta el comando goto bucle, automt icamente comienza a e jecutar los comandos poster iores a laet iquetabucle:. El resultado es que los comandospulsout ypause se ejecutan una y otr a vez, enviando laseal que centr a al servo.

    La est r uctura de l pro grama bucle:...goto bucle es l lamada bucle inf ini t o. Es inf ini t o por que el cdigose repit e una y otr a vez sin posibi l idad de que alguna instr uccin deten ga la ejecucin del mismo co njunto deinstr ucciones. Con pro gram as de comput ador as nor males, esto es un pro blema. Sin embar go, los bucles sonmuy usados en la programacin de micro contr o ladores. De hecho, la mayor a de los pr ogramas demicr ocont r olador es, incluyendo los de este l ibro, se escrib en dentr o de un bucle inf ini t o. Con el BASIC Stamp ,siempr e puede detener un bucle in f in i to desconectando la a limentacin o e jecutando (cargando) un pr ogramad i fe ren te .

    El com andopulsout 12, 750 enva un pulso de 1.5 ms. El comando t iene dos ar gumento s, el nmer o depin de E/S y la duracin. El uso del nm ero de pin de E/S es obvio; el nm ero 12 se ref ier e al pin de E/S P12.Qu hay sobr e el ar gumento que indica una dur acin de 750? Cmo es que cor r esponde a un p ulso de 1.5

    ms? La r espuesta es que el ar gumento d e duracin del com ando pulsout est especi f icado en increment os

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 27

    de 2 s. As, si quiere que el pulso dur e 1.5 ms, debe usar un n mer o que le d 1.5 ms cuando sea mult ip l icadopor los increm entos de 2 s. Esta es la demo str acin de que unpulsout de 750 es e l cor rect o.

    ms1.5

    s101.5

    s101500

    )s10(2750s2750

    3

    6

    6

    =

    =

    =

    =

    El com ando pause 20 es mucho m s obvio. Esto es debido a que el argument o de duracin del comand opause est especif icado en incr ement os de ms. As, si quiere una pausa de 20 ms, pause 20 cumpl i r esa

    tarea.Su tur no

    Hacen fal ta dos pruebas ms para decidir q u hacer con los servo s. Registr e sus obser vaciones sobr e cadaprueba.

    ! Ejecute el Progr ama 1.4 que se muestr a abajo. Tom e notas del com por tam iento del servo.

    ! Reemplace e l argumento de duracin del comando pulsout con e l nmero 850 y ree jecute e lpr ograma. Tome notas del compor tamient o del servo ot ra vez.

    ! Despus de usar los Progr amas 1.3 y 1.4 para pr obar un servo, repit a las mismas pruebas para el otr o.

    ' Robotica! v1.5, Programa 1.4: Programa para centrar el servo.

    low 12 ' Configura P12 como salida baja.

    bucle: ' Etiqueta hacia donde saltar

    pulsout 12, 650 ' Enva pulsos de 1,3 ms por P12pause 20 ' cada 20 ms.

    goto bucle ' Salta hacia "bucle: ".

    Diagnstico del servo

    Dependiendo de cada servo y de su h istor ia , puede haber exhib ido uno de var ios compor tamiento s d ist in t os.A cont inuacin damos una l ista de los compo rt amientos ms comunes. Cada compo rt amiento es seguido por

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 28282828 Robtica! Versin 1.5

    una expl icacin de las acciones que se deber n real izar. Si amb os servos no se compo r tan igual, asegr ese deencontr ar e l compor tamiento que se a juste para cada uno en par t icu lar .

    Compor tamient o del Servo: En respuesta a pulsos de 1.5 ms (pulsout 12, 750), el engranaje de sal ida del servo gira a cierta posicin(posicin cent r al) y perm anece quieto. Hace fuerza si usted quier e alejarlo de esa posicin. En respuesta apulsos de 1.7 ms (pulsout 12, 850), el servo rota l igeramente en sentido antihorario desde la posicincentr al y se det iene. En r espuesta a pulsos de 1.3 ms (pulsout 12, 650), el ser vo gira l igerament e en sentidohor ar io y se det iene.

    Explicacin:Este es el funcionamient o nor mal de un servo sin mod if icar . Mod if ique y cal ibr e este ser vo siguiendo lasinstr ucciones de la Actividad 3.

    Compor tamient o del Servo: En respuesta a pulsos de 1.5 ms, el servo per manece estacionario o gir a lent a y constant ement e. Muylentam ente sera si da meno s de dos vueltas complet as por m inuto . En r espuesta a pulsos de 1.7 ms, elservo g ira en sent ido ant ihorar io y se mant iene gi rando r p idamente, aproxim adamente a 50 r evolucionespor minut o (RPM). En r espuesta a pulsos de 1.3 ms, el servo se mant iene girand o a aprox imadam ente lamisma velocidad, pero en sent ido hor ar io .

    Explicacin:El servo ya fue mod if icado y cal ibr ado. La cal ibracin existent e ser vir par a todas las actividades de estetext o. Pase a la Actividad 4.

    Compor tamient o del Servo: El ser vo gira const antem ente a m s de 2 RPM cuando es usado el comando pulsout 12, 750.

    Explicacin:El servo f ue modi f icado per o no ca l ibrado apr opiadamente, o puede haberse descalibrado. Un servopuede descal ibrarse si es expuesto a fuertes vibraciones, golpes fuertes y algunas otras condicionesextr aor dinar ias. Siguiendo los pasos de la Actividad 3 solucionar el pr oblem a.

    Compor tamient o del Servo: Cuando e l servo g i ra , hace un ru ido in t erm i tente.

    Explicacin:Si el ru ido se r ep i te una o dos veces por g iro completo, ind ica que e l servo f ue modi f icado per o una par t edel tope del engranaje no fue quitado cor r ectam ente. Para ar r eglar lo, r epase la Actividad 3 y asegr esede rem over com pletamente e l tope d el engranaje. Si e l servo g i ra cont inuamente per o hace un zumbido,puede t ener algn pr oblem a mecnico. Cuando r eal ice la Actividad 3, asegrese que los engranajes del

    servo estn l impios y que nada obst r uye su mo vimient o, antes de r earm arlo s. Si esto no soluciona elpr oblema, se deber r eemplazar e l servo.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 29

    Compor tamiento del Servo: El servo nunca se movi.

    Explicacin:Hay muchas expl icaciones posibles par a esto . Si un servo no hace nada, intent e con el ot r o. Si unofuncion a pero el ot r o no, el pr oblem a se asla hacia un ser vo. Revise las conexiones elctr icas desde laf icha de conexin hasta el servo.

    Si no funciona ningn servo, el problema podra estar en el programa o en las conexiones elctr icas entreel pin d e E/S del BASIC St amp y el servo . Los usuar ios de la BOE Rev B debe r an asegur ar se de que su servoest correctamente conectado en su puerto correspondiente. Los usuarios de la BOE Rev A deberanr evisar su cableado.

    Par a revisar el cdigo de los pr ogram as, agregue el comand o debug comenzando, cr al pr incip io de lpr ogram a. Agr egue el comando debug repitiendo, cr den t ro de la ru t i nabucle:...goto bucle.Estos pr ogram as le ayudarn a ver qu est haciendo el pr ogram a. Cuando ejecute el pr ogram amo dif icado , pr este mucha atencin . Muestr a la ventana Debug Term inal una l nea que dice comenzando seguida por una rpid a ser ie de l neas que dicen r epit iend o? Si es as, su progr ama se est ejecutandocorr ectamente. An puede haber un er ro r en uno de los comandos. Asegrese de usar e l argumento 12cuando se r ef ier a al pin que contr ola al servo. Si nada funciona, intent e usar el puert o de servo s 13.Tendr que camb iar t odos los argument os que indican el pin par a el servo del pr ogram a, de 12 a 13.

    Si aparece el mensaje comenzando una y otra vez, signif ica que el BASIC Stamp se est reseteando(r einiciando) debido a una condicin l lamada br ow nout (reinicio por baja tensin). Una inspeccin a fon dode la BOE, dar com o r esultado pi las bajas o pi las recar gables de 1.2 V. Asegrese de usar pi las alcalinasde 1.5 V e intnt elo nuevament e. En una Rev A BOE, esto t ambin puede ser causado por una conexinincorrecta o defectuosa del capaci tor de 3300 F. Asegrese de que el puert o del servo y el capacitorestn cableados como se descr ibe en el Apndice D: Constr uccin de Puerto s para Ser vos en una Plaquet ade Educacin Rev A. Los usuar ios de la BOE Rev A tambin d eber an contr olar su r egulador de t ensin.Consult e el Apndice E: Kit d e Actualizacin del Regulador de Tensin de la Plaqueta d e Educaci n Rev A.

    El mensaje comenzando podra aparecer seguido de un mensaje repit iendo y luego la ventana DebugTerm inal podr a de jar de impr imi r mensajes. Tambin podr an aparecer los mensajes comenzando yrep i t iendo en for ma a l ternada. Ambos problemas ind ican fa l las en la escr i t ura de la et iquetabucle: oen e l comando goto bucle. Revise su pr ogram a.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 30303030 Robtica! Versin 1.5

    Acti vidad 3: Modif icacin de Servos

    Si usted esta comenzando con un servo sin modif icar, esta actividad le ensear a desarmar, modif icar,cal ibrar y prob ar cada ser vo. Si su objet ivo es r ecal ibrar un servo, seguir los mism os pasos except o la par tede la modif icacin. Es muy impor tant e hacer las pr uebas de veri f icacin despus que los servos han sidocal ibrado s. Este es un ejemp lo de desarr ol lo y pr ueba iter at ivo.

    Ms Sobr e el Funcion amient o de los Ser vos

    Alguna vez se pregunt cmo sabe un servo en qu posicin se encuentra?Cmo hace un servo sin modif icar para saber hacia que posicin girar cadavez que r ecibe pulsos de ciert o ancho? Su funcion amient o se basa en lareal imentacin. Un servo usa un pot encimetr o conectado a su engranaje de

    sal ida como sensor d e posicin.

    El c i rcu i to de un servo sin modi f icar com para e l valor de su potencimetr o conel ancho de los pulsos que recibe por la lnea de cont r ol . Luego activa sumot or par a corr egi r cualquier d i ferencia entr e ambos va lores. Hace esto concada pulso, as que si intent a desplazar de su posicin a la palanca de cont r olde un servo, su ci rcu i to detectar una d i ferencia entre e l va lor de lpot encimetr o y los pu lsos, causando e l encendido del mot or , para anular estadifer encia. Esto sucede tan r pidament e que usted solament e siente que lapalanca del ser vo r esiste la fuer za que intent a desplazarla de su posicin.

    La in for macin que e l servo r ecibe del pot encimetr o se l lama real imentacin. La comparacin entr e e l va lordel potencimetro y e l ancho del pu lso y las correcciones que or ig ina, son los componentes del procesol lamado cont ro l de lazo cerr ado. Para hacer que los servos gi ren como m otor es, hay que el iminar lar eal iment acin. Cuando la unin entr e el engranaje de sal ida y el pot encim etr o es el iminada, elfuncionamiento se r ea lizar a lazo abier t o en lugar de a lazo cerr ado.

    Una vez que los servo s funcionan a lazo abiert o, an no sern capaces de real izar gir os complet os hasta quese el imine el top e mecnico de uno de sus engranajes. Los engranajes de nylon son bastante blando s y el top epuede ser el iminado con faci l idad. Es fci l hacerlo con al icates, per o cualquier herr amient a de cor te servir .

    Antes de rearm ar e l servo, e l potencimet ro debe ser a justado para que e l engranaje de sal ida quede inmvi lcuando el servo r eciba la seal para ir a la posicin centr al . Estos son los pulsos de 1.5 ms que envibamos enel ejercicio anter ior . Esta vez, cuando el tr en de pulsos de 1.5 ms sea enviado, el mot or d el servo com enzara girar . Luego puede ajustar manualment e el pot encim etr o para lograr que el servo se det enga. Este

    pr oceso es l lamado centr ado.

    Potencimetro

    Es un resistor ajustable conuna pequea per il la, que puedeser g i rada para modi f icar e lvalor de su resistencia. Puedeaprender ms sobre potenci-metros en Qu es unMicrocont ro lador?, Exper i -mento 4 y Analgico y DigitalBsicos, Exper iment os 1 y 3.

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    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 31

    Luego de centrar e l servo y qu i tar le la rea l imentacin y e l tope de engranaje, se proceder a armar lo yp robar lo .

    Modifquelo!

    El servo debe ser r emo vido para su mo dif icacin y/o calibr acin. La Figura 1.17 muestra (a) las partesdelanter a (b) y traser a del servo. La vista fro ntal muestr a la palanca de contr ol sujetada al engranaje desal ida por un tor n i l lo . Hay que desmont ar esta pa lanca. La vista poster ior muestra los cuatr o tor n i l los quesujetan to do e l servo.

    Figura 1.17: Vistas del ser vo: (a) delanter a(b) posterior .

    Desarm ado del Servo

    ! Desconect e el por ta p i las de la BOE.

    ! Desconect e el servo d e la BOE.

    ! Usando un desto r ni l lador Phi l lips, quit e el to r ni l lo que sujeta la palanca de contr ol del ser vo.

    ! Si est t rabajando con un Boe-Bot constru ido en una clase anter ior , qu i te e l torn i l lo de l centro de lar ueda y quite la r ueda. Luego, r et i r e los cuatr o to r ni l los que sujetan el ser vo al chasis.

    ! La palanca de contr ol del ser vo no se volver a colocar cuando se lo arm e. El tor ni l lo se usar parasujetar la rueda del Boe- Bot .

    ! Qui te los cuatr o t or n i l los de la par t e t r asera del servo usando un destorn i l lador Phil l ips pequeo.

    ! Ponga el ser vo de fo r ma que el engranaje de sal ida quede hacia arr iba.

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 32323232 Robtica! Versin 1.5

    ! Quite la cubiert a de engranajes del ser vo de fo r ma que el sistema de engranajes quede a la vista.Los engranajes montados se muestran en la Figur a 1.18 (a). La Figur a 1.18 (b) muestra los nombres de cadapart e con la que t r abajar.

    Figur a 1.18: (a), Ser vo sin la cubier t a de engranajes y (b), component es removidos con su ident if icacin.

    ! Qui te e l lt im o y e l ter cer engranaje como se muestr a en la Figura 1.18 (b).

    Modi f icacin del Servo

    ! Encuentre y qu i t e e l mando del pot encimetr o que se muestr a en la Figur a 1.18 (b). Se encont r ar en eleje del potencim etr o o en la base del lt im o engranaje. Esta pieza es el vnculo de la r eal iment acin quedebe ser r emovido para que e l servo funcione a lazo abier t o .

    La Figura 1.19 (a) muestra el l t imo engranaje e indica el tope que debe ser el iminado. La Figura 1.19 (b )muestra a un a l icate cor t ando e l tope.

    !

    Seguri dad: Use anteojos de segurid ad cuando r emueva el t ope.

    Eje delPotencimetro

    Primerengranaje Segundo

    engranaje

    TercerEngranaje

    ltimoEngranaje

    Mando delPotencimetro

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 33

    (a) (b )Figur a 1.19: (a), Diagrama del lt imo engr anaje (con y sin t ope) y (b), cort e del top e.

    ! Use sus herr amientas de cor t e para r emover e l tope del l t imo engranaje.

    ! Asegrese de no dejar r emanent es del top e sobre el engranaje. Si la punta de su al icate de cort e no l legaa ret i r ar los l t imos pedazos del tope, in tnte lo con ot r a herr amienta. Asegrese de l impiar t odas lasl imadur as y desperdicios que se hayan adher ido al engranaje ant es de rearm ar el servo.

    Before AfterAntes Despus

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    Captulo 1: Construccin y Prueba de su Boe-Bot

    PginaPginaPginaPgina 34343434 Robtica! Versin 1.5

    Calibr acin del ServoAntes de r earm ar el servo , se lo debe centr ar. Enotras palabras, e l potencimetro debe ser a justadopara que e l servo per manezca estt ico cuando recibeun ancho d e pulso de 1,5 ms.

    ! Conecte el servo desarmado a la BOE como semuestra en la Figura 1.20.

    ! Conecte el po r ta p i las a la BOE.

    ! Abra el Programa 1.3 haciendo cl ic en el men

    Fi le del Stamp Editor y seleccionando Open, orescr iba e l program a en e l Stamp Edi tor . Figur a 1.20: Ser vo preparado p ara ser centr ado.

    Importante:Asegrese de que el Programa 1.3 sea ingresado exactamente como semuestr a abajo antes de ejecut arlo. Especialment e, cont r ole que elargument o de dur acin del pulso sea de 750.

    ! Despus de asegurarse de haber in gresado cor r ectam ente el Progr ama 1.3, ejectelo.

    ' Robotica! v1.5, Programa 1.3: Programa para centrado de servo.

    low 12 ' Ajusta a P12 como salida baja.

    bucle: ' Etiqueta hacia donde saltar

    pulsout 12, 750 ' Enva pulsos de 1.5 ms por P12pause 20 ' cada 20 ms.

    goto bucle ' Salta hacia la etiqueta "bucle:".

    El mot or de l servo comenzar a funcionar y e l pr imer y segundo engranaje g irar n.

    ! Gire e l eje de l potencimetr o.

    Si gir a el eje en una direccin , la velocidad del servo aum entar y en la dir eccin opuesta, disminuir .

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    Robtica! Versin 1.5 PginaPginaPginaPgina 35

    ! Gire cuidadosament e el eje del pot encim etr o hasta que el servo se detenga.! Desconect e el servo d e la BOE.

    ! rm elo, sin colocar el mando d el potencim etr o. Tampo co coloque la palanca de sal ida del servo.

    ! Ambos servos deben ser m odif icados y cal ibrado s. Repit a todo s los pasos para cada servo .

    Prueba del Servo

    ! Conecte el servo rearmado en la BOE como semuestra en la Figura 1 .21.

    ! Ahora que los servos estn rearm a