FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MARTIN PRECESADORES
CARRO ARDUINO
Ingeniería de sistemas Bogotá D.C Coom!ia
FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MARTIN PRECESADORES
CARRO ARDUINO Presentado "or #$io Cesar %ar&ia Correa Ma$ri&io
Ingeniería de sistemas ' Programa a!ierto ( a distan&ia Bogotá D.C Coom!ia ) de se"tiem!re * +,-
INTRODUCCION Con el desarrollo de este proyecto de “Carro remoto”, nos ha permitido adquirir el conocimiento de la función de un “puente H”, la necesidad de rectificar fuentes de voltaje para conseguir la tensión requerida, el manejo y control de motores mediante aplicación diseñada en androi bajo una comunicación vía luetooth
donde se suministran las instrucciones de giro del mismo! "e igual manera, seguiremos afian#ando los conceptos de programación y funcionamiento del sistema $rduino %&' para conectar a cada uno de sus puertos seg(n las necesidades de trabajó!
OBJETIVO GENEAL )! "efinir el ensamble de componentes electrónicos, para diseñar un “puente H”, que permita generar tensiones, corrientes requeridas para el funcionamiento de motores! *! "esde un montaje +hardare- poder reali#ar el propósito de las tareas requeridas! .! /aber el manejo de los circuitos y saber la función de los elementos qu0 vamos a utili#ar para lograr nuestro objetivo!
OBJETIVOS ESPECIFICOS )! /obre el sistema $rduino %&', diseñar un circuito que controle los motores para el movimiento de un carrito, interpretando las órdenes suministradas por la aplicación androi! *! $dquirir destre#a en los ensambles teniendo en cuenta la intervención de mecanismos complejos como son motores el0ctricos y compuertas! .! $dquirir destre#a en la simulación de un caso real, como es el funcionamiento de un cuerpo controlado por motores el0ctricos y ordenes suministradas desde una app!
MARCO TEÓRICO MOTOR %n motor es un conjunto de elementos, pie#as y sistemas, capaces de transformar una energía +el0ctrica, de combustibles, química, etc- en energía mec1nica, la cual puede reali#ar un trabajo! $lgunos de los motores el0ctricos son reversibles, pueden transformar energía mec1nica en energía el0ctrica funcionando como generadores! 2os motores el0ctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos reali#an a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos!
PUENTE H %n 3uente H, o 3uente en H, es un circuito electrónico que permite a un motor el0ctrico "Cgirar en ambos sentidos, avance y retroceso
/on ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia! 2os puentes H est1n disponibles como circuitos integrados, pero tambi0n pueden construirse a partir de componentes discretos! Como hemos dicho el puente H se usa para invertir el giro de un motor, pero tambi0n puede usarse para frenarlo +de manera brusca-, al hacer un corto 0ntrelas bornas del motor, o incluso puede usarse para permitir que el motor frene bajo su propia inercia, cuando desconectamos el motor de la fuente que lo alimenta!
PILA / BATERIA "ispositivo que suministra una corriente el0ctrica contin(a a partir de una reacción química! 2as pilas permiten que los aparatos el0ctricos funciones sin necesidad de estar conectados a la electricidad con un cable!
ARDUINO $rduino es un sistema digital programable con un micro4controlador con el propósito de facilitar la parte electrónica en el desarrollo de diferentes proyectos! 5st1 compuesto por una placa $67 de la familia de micro4controladores 78/C de la compañía de semiconductores $9:52, así mismo la elección de los procesadores usados en la placa est1 guiada por la sencille# y precio bajo, permitiendo desarrollar diferente tipos de sistemas! 5l 8"5 con el que $rduino trabaja es f1cil de aprender y utili#ar, así como el lenguaje de programación es sencillo, ya que el p(blico clave de este sistema es aquellos con conocimientos b1sico en el 1mbito electrónico para el desarrollo de objetos o entornos interactivos! 2a forma en el que el sistema trabaja es mediante la recepción de datos a trav0s de sus pines, los cuales pueden ser conectados una gran cantidad de sensores, y puede devolver el manejo de luces, motores u otros actuadores! 2os entornos desarrollados en el sistema pueden ejecutarse sin la necesidad de estar conectado a una computadora, obteniendo la corriente de voltaje por tanto corriente alterna como directa!
PROTOBOARD O BREADBORD 5s una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos! Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para e;perimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo!
CABLES JUMPER
5n electrónica y especialmente en computación, un jumper es un elemento conductor usado para conectar dos terminales para cerrar un circuito el0ctrico! 2os jumpers son generalmente empleados para configurar o ajustar circuitos impresos!
MATERIALES 3uente H 2*<." $rduino %&' 7. 3rotoboard :otorreductores ),=>g de fuer#a, )??73: .4)*6dc 2lantas para :otorreductores! ase bateria <6dc :odulo luetooth HC?@ Cables de cone;ión jumper
DISEÑO DEL CIRCUITO
PLANO EN PROTEUS
7uta para cargar el programa y lograr la simulación con los motore .
"C:\Progr! F#$% &'()*\Ar+,-o\r+r$\0oo#%\1r/2-/1r3 o245o67" 3O $' 3R .$$6ro! "C:\U%$r%\JULIO\A66D0\Lo5#\T$!6\2,#+895;<=>=?2=5@9>> >$$88$+8=?2=5@9>> >$$88$+8
E- # 6r0$ Progr! F#$ 6$g!o% # r,0 +$# r51o .$' EJECUCION
PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE 3ara reali#ar este proceso realice los siguientes pasosA )! 9omar la protoboard para iniciar con la distribución de los dispositivos! *! %bicar la placa $rduino en uno de los e;tremos de la protoboard, fij1ndola con ligas el1sticas! .! %bicar el puente H en la protoboard de tal forma que podamos reali#ar las cone;iones con la placa $rduino %&'! B! %sando los cables umper establecer las cone;iones con el puente H, teniendo en cuenta los pines del circuito seg(n la imagenA
! =! 3osteriormente se desarrolla el código en la plataforma de $rduino el cual tiene las siguientes instruccionesA • • • • • •
Drente * segundos "erecha ?,= segundos 8#quierda ?,= segundos "etiene los :otores 7eversa * segundos CódigoA $7"%8&' 2*<." +3uente H= )? @ )= < E )? * =6 ), <, )@ F&" B, =, )*, ). 5l motor ) se conecta a los pines . y @ del 3uente H
5l motor * se conecta a los pines )) y )B del 3uente H 2a fuente de alimentación de los :otores se conecta a tierra y 5l positivo al pin G del puente H! I
-0 A @ -0 B ) -0 +$rA > -0 +$rB 8 -0 1$# =@@ // V$#o5++ +$ #o% !o0or$% &3=@@* 1o+ %$0,6&* 6-Mo+$&+$rA OUTPUT* 6-Mo+$&+$rB OUTPUT* 6-Mo+$&A OUTPUT* 6-Mo+$&B OUTPUT* 1o+ #oo6&* -#ogKr0$&+$rB * // D$0$-$ #o% Mo0or$% -#ogKr0$&B * +$#7 &@* -#ogKr0$&+$rA 1$#* // Fr$-0$ = %$g,-+o% -#ogKr0$&A 1$#* +$#7 &=* -#ogKr0$&+$rA 1$#* // D$r$5 @ %$g,-+o% -#ogKr0$&A * +$#7 &@* -#ogKr0$&+$rA * // I,$r+ @ %$g,-+o% -#ogKr0$&A 1$#* +$#7 &@*
-#ogKr0$&+$rA * // D$0$-$ #o% Mo0or$% -#ogKr0$&A * +$#7 &@* -#ogKr0$&+$rB 1$#* // R$1$r% = %$g,-+o% -#ogKr0$&B 1$#* +$#7 &=*
@! /e reali#a la cone;ión de la placa arduino al 3C para reali#ar la descarga del código ya relacionado! E! /e reali#a la configuración del puerto que reconoce la placa arduino y se reali#a la configuración de compilación y carga, esto con el fin de cargar y compilar el código en el sistema arduino!
G! 7eali#ar pruebas de funcionamiento del carro ya ensamblado!
"C:\Progr! F#$% &'()*\Ar+,-o\r+r$\0oo#%\1r/2-/1r3 o245o67" 3O $' 3R .$$6ro! "C:\U%$r%\JULIO\A66D0\Lo5#\T$!6\2,#+895;<=>=?2=5@9>> >$$88$+8=?2=5@9>> >$$88$+8
$%0o
g$-$r
$#
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$rror
$-
Ar+,-o:
88. E%0$ $rror %$ %o#,5o- +$%5o-$50-+o #o% 6,$-0$% T R +$ # 6#5 +$ Ar+,-o.
8=.S$ -5 -,$1!$-0$ $# 6ro5$%o +$ %,2r $# 6rogr! # 6#5 7 $# r$%,#0+o $% $# %g,$-0$:
).!/e desconecta el carro del puerto %/ y se procede a conectar la pila de
89.Co+go <-#: ARDUINO L=>?D&P,$-0$ H* @ 8 ) 8@ > 9 8 = @V 8 > 8) GND ; @ 8= 8? E# !o0or 8 %$ 5o-$50 #o% 6-$% ? 7 ) +$# P,$-0$ H E# !o0or = %$ 5o-$50 #o% 6-$% 88 7 8; +$# P,$-0$ H L <,$-0$ +$ #!$-05o- +$ #o% Mo0or$% %$ 5o-$50 0$rr 7 $# 6o%01o # 6- ( +$# 6,$--0$ H.
Co-$'o- +$# Mo+,#o B#,$0oo0 HC3) 7 $# Ar+,-o ARDUINO B#,$0oo0 HC3) &R* T 8 &T* R @V VCC GND GND C,++o L% 5o-$'o-$% +$ T 7 R # !o+,#o B#,$0oo0 +$2$$%0r +$%5o-$50+% $- $# !o!$-0o ,$ %$ r$# # 5rg +$# 5o+go &S$05* # Ar+,-o. Co-$'o- S$-%or U#0r%o-+o HC3SR; ARDUINO U#0r%o-+o HC3SR; = E5o ? Trg @V VCC GND G-+ / -0 A @ -0 B ) -0 +$rA > -0 +$rB 8 -0 1$# =@@ // V$#o5++ +$ #o% !o0or$% &3=@@* -0 $%0+o g // -5 +$0$-+o -0 6$5o = // +$<-$ $# 6- = 5o!o &6$5o* 6r $# U#0r%o-+o -0 60rg ? // +$<-$ $# 6- ? 5o!o &60rg* 6r $# U#0r%o-+o -0 +,r5o- +%0-5 // 6r C#5,#r +%05 1o+ %$0,6&* S$r#.2$g-&>)* // -5 $# 6,$r0o %$r# 6r 5o!,-55o5o- $# B#,$0oo0 6-Mo+$&+$rA OUTPUT* 6-Mo+$&+$rB OUTPUT* 6-Mo+$&A OUTPUT* 6-Mo+$&B OUTPUT* 6-Mo+$&6$5o INPUT* // +$<-$ $# 6- = 5o!o $-0r+ &6$5o* 6-Mo+$&60rgOUTPUT* // +$<-$ $# 6- ? 5o!o %#+ &60rg* 6-Mo+$&8?OUTPUT* 1o+ #oo6&* <&S$r#.1#2#$&*Q*
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< &+%0-5 8@ +%0-5 Q=* // % # +%0-5 $% !$-or +$ 8@5! +g0#Kr0$&8?HIGH* // E-5$-+$ LED -#ogKr0$&+$rB * !# %$g,-+o% -#ogKr0$&B * -#ogKr0$&+$rA * -#ogKr0$&A * +$#7 &=* -#ogKr0$&+$rB 1$#* %$g,-+o% -#ogKr0$&B 1$#* +$#7&@* -#ogKr0$&+$rB * !#%$g,-+o% -#ogKr0$&B * -#ogKr0$&+$rA * -#ogKr0$&A 1$#* +$#7&88*
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