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Curso: Simulación y control con el ordenador: Herramientas y aplicaciones en el aula CEP Puertollano 2008-2009 Elaboración de Proyectos Completos con Crocodile Technology 3D V:610 en Español J. M. Ruiz Gutiérrez

Elaboración de un proyecto Completo de un circuito electrónico básico Se trata de realizar el montaje del circuito de la figura, comprobar su funcionamiento mediante la simulación y elaborar la tarjeta de circuito impreso. Relación de componentes: Componente Batería 6v Interruptor Resistencia de 1K Diodo Relé Lámpara Batería 9v Transistor

Librería a la que pertenece Electrónica>Analógico>Fuentes de alimentación Electrónica>Analógico>Interruptores Electrónica>Analógica>Componentes pasivos Electrónica>Analógica>Semiconductores discretos Electrónica>Analógico>Interruptores Electrónica>Analógico>Salidas de luzInterruptores Electrónica>Analógico>Fuentes de alimentación Electrónica>Analógica>Semiconductores discretos

Circuito eléctrico

Vista superior

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Vista Inferior

Vista en tres dimensiones

La herramienta PCB de Crocodile y estaremos en disposición de realizar el trazad de pistas que por otra parte lo hará automáticamente el programa. 1. Seleccionar todos los componentes, arrastrándolos del lado de las librerías al área de trabajo 2. Realizar el conexionado. 3. Dar los parámetros adecuados a cada componente. Por ejemplo la tensión a las pilas de 6v y 9v respectivamente actuando siempre en el lado de propiedades del componente (parte de la izquierda de la pantalla) 4. Posicionar los componentes sobre la placa de circuito impreso sacándolos del casillero en el que se han ido colocando a medida que los hemos arrastrado al área de trabajo para realizar el esquema en 2D

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5. Una vez colocados los componentes en la placa de C.I. seleccionar la opción “Crear pisas y colocar componentes” icono marcado de la barra correspondiente al área 3D. 6. Aparecerá una pantalla de opciones `para que seleccionemos la que mas nos interese. Nosotros seleccionaremos la opción “Rápido” dado que este montaje es muy sencillo. A continuación se abrirá una ventana y comenzará el proceso de trazado automático de pistas, terminado este podemos seleccionar Aceptar o abrir Real-PCB. Si abrimos Real PCB podremos realizar algunos cambios como el tipo

de pistas 7. Si seleccionamos Aceptar, directamente tenemos ya realizado el trazado automático de las pistas. Se dejará para ejercicios más complicados la elaboración semi manual de pistas, la utilización de doble cara, etc...

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CONSTRUCCION DE UN BUGGY Se trata de realizar la construcción de un pequeño Buggy movido por dos motores que se accionan mediante un pulsador. Se colocaran en la parte delantera dos finales de carrera de tal manera que ciando se activen se encienda un Led indicándonos que se ha activado.

Esquema de mecanismos montados A continuación se muestra el circuito eléctrico

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Los elementos se sacaran de las librerías que vienen en el bloque “Contenido” y serán las correspondientes a:

Los elementos mecánicos se encontraran en la parte de mecanismos y los eléctricos en la parte de Electrónica. Proceso de elaboración: 1.

Seleccionamos crear nueva simulación.

2.

Seleccionamos un espacio dentro de la librería Electrónica>Espacio de circuito impreso rectangular y lo arrastramos al área de trabajo.

3.

Seleccionamos y arrastramos al área 2D del diseño los componentes electrónicos de la librería que hemos indicado anteriormente.

4.

Seleccionamos los elementos de la librería de mecanismos y los arrastramos colocándolos sobre la placa de CI

5


5.

Realizamos el conexionad de los elementos del circuito eléctrico. Previamente colocamos los motores que aparecen en la tabla de componentes del circuito en el esquema

6.

Una vez realizado el esquema situamos los componente del espacio 3D en su lugar sobre la placa de CI de acuerdo con el diseño que hemos propuesto. Par ello podemos ocultar el espacio 2D

7.

Algunos ajustes que podemos hacer: Seleccionar los Leds y ponerlos de tamaño 10 mm. y los microruptores seleccionarlos y ponerlos a 45º de inclinación. El color de la placa de CI se puede poner rojo. 6


Este podría ser el aspecto del diseño. Nótese que la placa de CI es totalmente cuadras y que las esquinas no están biseladas como en el diseño que hemos colocado al principio, esta se podrá modificar desde el programa real-PCB. 8.

El siguiente paso es realizar las pistas de la tarjeta CI para ello seleccionamos en el icono:

Y se lanza la aplicación real-PCB. En una primera acción seleccionamos en la ventana que aparece “Modo rápido” que creara el PCB de manera automática con la configuración por defecto.

Después seleccionamos Aceptar y ya tenemos realizado el diseño de las pistas.

9.

Si queremos realizar modificaciones sobre este diseño de pistas podemos volver a seleccionar en el botón correspondiente de y abrir real-PCB y seleccionar de nuevo el botón “Abrir real-PCB” de la ventana de “Opciones”. Se abrirá la aplicación y podemos por ejemplo cambiar el aspecto de las pistas y ponerlas como se muestra en la figura siguiente.

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También podremos realizar el achaflanado de las esquinas de la placa de CI.

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PROYECTO DE GOBIERNO DE UN BUGGY CON PICAXE Aquí aprenderemos a hacer que el buggy reaccione a las entradas. Haremos que el buggy avance hasta que se active un microrruptor. En ese momento, el buggy retrocederá durante dos segundos, girará para evitar el obstáculo durante un segundo y seguirá moviéndose en la nueva dirección.

Esquema mecánico en 3D

Esquema eléctrico.

Designación de Entradas y Salidas del PIC Picaxe 18 9


Entradas Sensor Microruptor Izquierda “Izquierda” Sensor Microruptor Derecha “Derecha”

Salidas Motor derecho Atrás “DerAtras” Motor Derecho Adelante “DerAdel” Motor Izquierdo Atrás “IzAtras” Motor Izquierdo Adelante “IzAdel” Led Derecho “LLED” Led Izquierdo “RLED” Sonido “Sonido”

Entrada de Picaxe 18 Input 2 Input 7

Salida de Picaxe 18 Ouput 7 Ouput 6 Ouput 5 Ouput 4 Ouput 2 Ouput 1 Ouput 0

Vamos a partir del hecho de que el circuito eléctrico esta montado ya y las E/S del PIC están etiquetadas. Lo que se va a explicar ahora es el proceso de elaboración del programa haciendo uso de los operadores de programación integrados en la librería de diagramas de flujo. 1.

Como se trata de realizar el control del Buggy es importante que se definan dos rutinas: Girar Derecha y Girar Izquierda de tal manera que se invoquen en el caso de que el Buggy tropiece (detecte a través de los Microruptores que ha chocado). Estas rutinas las escribimos a continuación:

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2.

Comenzar el diagrama de flujo principal. Para seguir esta rutina, lo primero es hacer que el buggy avance. Agregue un elemento Definir salidas después del elemento Iniciar; compruebe que el cuadro superior de Definir salidas queda ajustado al cuadro del elemento Iniciar.

3.

Para hacer que el buggy avance, es necesario activar la salida del motor izquierdo y la del derecho. Haga clic en Salidas en el elemento Definir salidas y cambie a Activado las salidas DerAdel e IzAdel.

4.

Ahora que el buggy se mueve hacia delante, tenemos que comprobar si se ha activado alguno de los microrruptores. Conecte un elemento Probar entrada al cuadro inferior del elemento Definir salidas.

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5.

Haga clic en "Entrada0" en la parte frontal del elemento Probar entrada y cámbielo a Derecha. Esto comprobará si se ha activado el microrruptor derecho.

6.

Si se ha activado, el buggy deberá dar marcha atrás y girar a la izquierda para alejarse del obstáculo que ha encontrado. Ya se ha creado para ello una subrutina Girar_Izquierda. Haga clic en el botón Girar_Izquierda para ver esta subrutina.

7.

Para llamar a una subrutina se utiliza el elemento Subrutina. Conecte el elemento Llamar subrutina Girar_Izquierda a la opción 'Y' del elemento Probar entrada.

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8.

Si no se ha presionado el microrruptor derecho, se deberá hacer la comprobación para el microrruptor izquierdo. Agregue otro elemento Probar entrada a la opción 'N' del primer elemento Probar entrada.

Cambie "Entrada0" en la parte frontal de este elemento a Izquierda. 9.

Si se ha activado el microrruptor izquierda, se deberá llamar a la subrutina Girar_Derecha. Conecte el elemento Llamar subrutina Girar_Derecha a la opción 'Y' del segundo elemento Probar entrada.

10.

Si no se ha activado ningún microrruptor, se deberá seguir comprobando de todos modos; conecte para ello la opción 'N' del elemento Probar entrada izquierdo a la entrada del elemento Probar entrada derecho.

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11.

Finalmente, después de que se haya activado un microrruptor y llamado a una subrutina, el buggy deberá volver a avanzar. Conecte las dos salidas de las subrutinas a la entrada del primer elemento Definir salidas.

1.

Intente ejecutar el programa y pruébelo en el modelo 3D; para ello, presione los microrruptores y observe hacia dónde giran las ruedas. Ahora puede intentar cargar el programa en un buggy de verdad.

No tenga miedo de hacer cambios en el programa. Intente agregar un sonido para cuando el buggy vaya marcha atrás, o cambie el tiempo durante el cual el buggy está girando. Una vez que se ha probado el sistema y funciona tal como queremos estamos en disposición de realizar la placa de CI haciendo uso del programa real_PCB que ya hemos comentado en otros ejercicios y también podemos descargar el programa en la PIC Picaxe 18.

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Ponemos a continuación el resultado final de la tarjeta.

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