UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA SEDE CONCEPCIÓN – REY REY BALDUINO DE BÉLGICA
DISEÑO DE UN MINI PARQUE DE DIVERSIONES
Alumno: Francisco Díaz Bravo Gerald Casanova Riquelme Melisa Ñancucheo Velásquez Profesor: Mauricio Morales López
2017
INTRODUCCIÓN El origen de la creación de la tarjeta Arduino se diseño con el principal objetivo de poder brindar una herramienta moderna para los estudiantes que fuera simple y económica. Teniendo una mayor demanda en el mercado y ofreciendo una gama de distintos tipos de modelos. La programación en Arduino tiene muchos beneficios ya que se utiliza en nuestro diario vivir, además de ser fácil de programa, pudiendo así desarrollar una infinidad de proceso satisfaciendo las necesidades de las personas. Por eso utilizaremos para el desarrollo de este proyecto utilizaremos la placa Arduino, con la cual no apoyaremos con otros dispositivos para poder construir un mini parque de diversiones.
PROBLEMÁTICA En la asignatura Elementos de Mecatrónica tiene como objetivo poder reconocer los distintos elementos, equipos y programas para desarrollar automatizaciones en procesos reales. Por lo que se solicita realizar un proyecto, el cual consta de la implementación de varios elemento en el diseño de algún equipo o proceso que utilice la programación de Arduino para poder demostrar los conocimientos adquiridos en clases. Por lo que se realizará un mini parque de diversiones, el cual constará de tres juegos diferentes, para lo cual se utilizara los siguientes componentes: RESISTENCIA La resistencia eléctrica se define como una oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas.
PROTOBOARD Se define como un tablero con orificios en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos.
CABLES PUENTE MACHO-MACHO / HEMBRA-HEMBRA Es un cable con un conector en cada punta, se utilizan para interconectar entre los componentes transfiriendo las señales eléctricas de cualquier parte de la protoboard a los pines de entrada/salida de la placa Arduino.
MOTOR PASO-PASO Se define como un dispositivo electromecánico capaz de convertir una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que quiere decir que avanza una serie de grados o pasos a la vez.
LED'S Es un diodo que está compuesto por varias capas de material semiconductor que emite luz al estar polarizado correctamente al momento de aplicarle una corriente eléctrica.
SERVOMOTOR Los servomotores son dispositivos electromecánicos que consisten en un motor eléctrico, un juego de engranes y una tarjeta de control dentro de una carcasa de plástico. Su función es girar a solo 180° hacia la izquierda o derecha produciendo movimientos controlados.
PULSADOR
Son dispositivos con dos posiciones encendido y apagado, cuando se hace la unión de dos cables permite que fluya la corriente haciendo funcionar el equipo, cuando estos cables se desunen el flujo de corriente se corta produciendo que el equipo se detenga.
PLACA ARDUINO Arduino es una placa basada en un micro-controlador, es un circuito integrado en el cual se puede grabar instrucciones. Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario crear programas que interactúan con circuitos electrónicos. La placa Arduino cuenta con todos los elementos necesarios para conectar con elementos externos a las entradas y salidas del micro-controlador, además de permitir el funcionamiento del micro y su comunicación con la computadora a través de comunicación serial. El micro-controlador en un circuito integrado que en su interior tiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos, las cuales están interconectadas dentro del micro-controlador.
PARTES DE UNA PLACA ARDUINO
En la imagen anterior se muestra las principales partes de una placa arduino, las cuales son:
A)Botón de reset: Se llama también botón de reinicio ,tiene la función de conectar temporalmente el pin de reset a tierra produciendo que se reinicie cualquier código que se carga en el Arduino. B) Pines digitales: Son pines que se identifican del 0 al 13, los cuales se utilizan para la entrada digital (como oprimir un botón) y salida digital (como encender un led), funciona con las instrucciones digitalRead(), digitalWrite() y analogWrite(). También está PWM (modulación por ancho de pulsos), los que se identifican con el signo ~ al lado de algunos pines digitales que son 3, 5, 6, 9, 10 y 11. Cabe mencionar que la instrucción que se utiliza es analogWrite(). También está AREF, los cuales son soportes de referencia analógica. Este pin se puede utilizar para establecer una tensión de referencia externa entre 0 y 5V como el límite superior para los pines de entrada analógica.
C) Pin 13 LED: Es un dispositivo de salida que viene incorporado al arduino, se utiliza para la depuración. D) Led de encendido: Es un led que indica la alimentación de la placa Arduino, quiere decir que se debe encender cada vez que se conecte la placa Arduino a una toma eléctrica. También es útil para la depuración. E) Micro-controlador ATmega: Es el corazón de la placa Arduino.
F) Entradas analógicas: Son pines que se identifican con el nombre de A0 hasta A5. Esta entradas convierte una señal analógica a un valor digital que podamos leer, se utilizan con la instrucción analogRead(). G) Pines GND y 5V: Son los pines en la placa Arduino, donde se conectan los cables de un circuito. Tiene varios tipos de entradas diferentes, los cuales son: GND: Es utilizado para conectar a tierra el circuito. 5V y 3.3V: Son los suministros de 5 voltios de energía y los 3.3 voltios de potencia.
H) Conector de alimentación: Este conector se utiliza para alimentar la placa Arduino cuando no está conectada a un puerto USB. Acepta tensiones entre 7V y 12V. I) Puerto USB: Se utiliza para la alimentación y para cargar los programas a su Arduino, por medio de un cable USB que viene del ordenador o rdenador o un cable de corriente cor riente eléctrica con su respectivo adaptador. J) Led's TX y RX: El led Tx es la abreviatura de transmisión, el led RX es la abreviatura de recibir. Estos led's parpadean rápidamente cuando se carga el programa así como durante la comunicación siempre cuando esté recibiendo o transmitiendo datos o también cuando se está cargando un nuevo programa en el tablero.
COMO FUNCIONA La placa Arduino utiliza un convertidor de serial a USB, por lo que al momento de conectar el Arduino a la computadora esté se ve como un dispositivo conectado al puerto serie, solamente utilizando una conexión USB común y corriente. Para poder darle instrucciones al micro-controlador se utiliza un leguaje de programación llamado Arduino, el cual sirve para controlar los distintos sensores que se encuentran conectados a la placa, por medio med io de instrucciones y parámetros que establecemos al conectar la placa al ordenador. El lenguaje que opera dentro de Arduino se llama Wiring, el cual se basa en la plataforma Processing. RULETA DE LA FORTUNA
Esta cuenta con una estructura hecha de cartón, en donde su principal equipo motriz un motor paso-paso, que va conectado a la proto-board mediante motor paso- paso, conexion de leds, pulsador, resistencia.
SILLAS VOLADORAS
Este equipo está diseñado por medio de un pilar de madera, sus bases se encuentran hechas de cartón. Cuenta con motor paso-paso,leds, resistencia CAIDA EXTREMA
Este equipo está diseñado por medio de un pilar de madera esta sobre una base de cartón, está conectado a un servomotor -pulsador-
CONCLUSIÓN Para concluir podemos decir que la oportunidad de realizar este proyecto nos permitió aprender un poco más de la electrónica, además de probar distintos dispositivos para poder llevar a cabo el funcionamiento de nuestro proyecto.
