PROYECTO FINAL DE COMPUTADORAS DIGITALES.docx

UNIVERSIDAD TECNOLÒGICA DE PANAMÀ

PROYECTO PRO YECTO FINAL FINAL DE COMPUTADORAS DIGITALES “SPIDER ROBOT” CEDEÑO ANABELYS, CÒRDOBA CARLA, PÈREZ JAIR, VEGA LISLEYDIS

PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

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Plasmar los conocimientos obtenidos en la materia de computadoras digitales en un proyecto al cual denominamos spider robot.

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Fusionar la electrnica y lo digital para obtener una !erramienta robtica "ue sea capa# de ayudarnos en cual"uier situacin "ue se presente en nuestro diario $i$ir.


En este proyecto nos basaremos en controlar un robot tipo ara%a& el cual podr' mo$erse en todas direcciones y adem's de eso posee di(erentes tipos de sensores.

Tipos ! s!"so#!s$ a) b) c) d)

Flama *umedad Temperatura +ltrasnico

Fig. 2) Sensor de Temperatura y Humedad

Fig. 1) Sensor de Flama

Fig. 3) Sensor


,os datos pro$enientes de los di(erentes tipos de sensores ser'n le-dos por el arduino pro micro.

Fig. 4) Arduino PRO MICRO

Fig. 5) Pines de Arduino PR


Para "ue este robot tipo ara%a realice los mo$imientos indicados cuenta con un integrado el cual contiene un puente * "ue nos permite el control de dos motores simult'neamente. Tiene $oltae del motor a parte del $oltae del microcontrolador.

Fig. $) "ntegrado para el control de

Fig. %) &escripción de los pines del PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

Fig. ') (suem*tico del módulo para el control



Fig. +) #ódigo en Arduino para el control de los motores.


%& SENSOR DE FLAMA Este mdulo puede detectar la llama y la (uente de lu# con una longitud de onda de /01 nanmetros a 2211 nanmetros. 3on 01 grados de 'ngulo de deteccin& alta sensibilidad para el espectro de la llama.

Fig. ,-) Rango de longitudes de una onda ue puede detectar un '& SENSOR DE (UMEDAD Y TEMPERATURA El D*T22 incorpora un sensor de !umedad y temperatura compleo con una se%al digital de salida calibrada. 4aranti#a una alta 5abilidad y una e6celente estabilidad a largo pla#o. Para medir la !umedad cuenta con un sensor tipo resisti$o "ue trabaa correctamente entre los rangos indicados arriba 7819 : apro6. ;<9)& y para la temperatura presenta un PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

sensor tipo =T3 71>3 ? apro6. <1>3). 3ada sensor D*T22 est' estrictamente calibrado en laboratorio& presentando una e6trema precisin en la calibracin de la !umedad. ,os coe5cientes de calibracin se almacenan como programas en la memoria OTP& "ue son utili#ados por el proceso de deteccin de se%al interna del sensor. ,a inter(a# "ue presenta de comunicacin a tra$@s de un Anico !ilo 7protocolo 2:ire) !ace "ue la integracin de este sensor en nuestros proyectos sea r'pida y ('cil. Cdem's presenta un tama%o reducido& as- como un bao consumo y la capacidad de transmitir la se%al !asta 81 metros& indica "ue es una muy buena opcin para di$ersos proyectos de medicin.

Fig. ,2) (suema &e cone/ión del Arduino con el Sensor de


Fig. ,3) Secuencia completa del protocolo ,01ire )& SENSOR ULTRAS*NICO ,os s!"so#!s

!

+-#%so"ios son detectores de pro6imidad "ue trabaan libres de roces mec'nicos y "ue detectan obetos a distancias de !asta m. El sensor emite un sonido y mide el tiempo "ue la se%al tarda en regresar. Estos reean en un obeto& el sensor recibe el eco producido y lo con$ierte en se%ales el@ctricas& las cuales son elaboradas en el aparato de $aloracin.

Fig. ,) Funcionamiento del Sensor Ultrasónico P"4


Fig. ,5) #one/ión del Arduino con el Sensor Ultrasónico


C*DIGO EN ARDUINO PARA EL FUNCIONAMIENTO COMPLETO DE NUESTRO PROYECTO




FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA MEC.NICO DE EL ROBOT ARAÑA/

3ada pata tiene el mismo mo$imiento "ue consiste en estirar y empuarse !acia adelante. 3onsta de  patas las cuales se agrupan en uegos de 8& cada uego se mue$e en direccin contraria uno del otro& por eemplo cuando un uego est' empuando para ir !acia adelante el otro uego trata de impulsarlo !aciendo "ue e6ista un mo$imiento uido.

3on esto logramos "ue nuestra ara%a robot pueda caminar r'pido& ubicarse en di(erentes lugares y tomar las medidas necesarias con los sensores.


C%0% ! !"1#%"%0!s p%#% ! 2o-o#

Tiene dos caas de engranaes "ue !ace "ue con solo dos motores se pueda controlar las  patas& teniendo la (acilidad de solo necesitar un puente * o un controlador de motores "ue tenga capacidad para dos canales& como los motores son c!icos no necesitan muc!a corriente para (uncionar y por lo tanto no le e6ige al controlador de motores.


Dise%o  3onstruccin De ,a Cplicacin Gue 3ontrola ,a Cra%a Robot Para la construccin de esta aplicacin se utili# un programa en l-nea "ue se llama HIT Cpp In$entor& el cual es totalmente gratis y es so(tare libre lo "ue permite el dise%o de muc!as aplicaciones sin ninguna restriccin. Este so(tare se utili#a mediante el e6plorador en este caso 3omodo Dragon entrando en la p'gina !ttpJJai8.appin$entor.mit.eduJ.

Fig.20) Cl entrar en el linK indicado arriba& se le pedir' una cuenta de google. En ella se necesitara una cuenta de google& en caso de tenerla no es necesario abrir una nue$a. ,uego de escribir la contrase%a le damos a Sign In y abre la p'gina principal del so(tare para editar proyectos& aparecer' un mesnae de bien$enida& le damos clic en continue.

Fig.8. Hensae de bien$enida& !acer clic en

Ci) %3+4 PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

,uego aparecer' la lista de proyectos "ue tengamos !ec!os.

(%)!2os )i) !" Spi!#5Co"-#o

Fig.2/) Proyectos ya concretados. 3omo ya tenemos la aplicacin del control de la ara%a& le damos clic en SpiderL3ontrol. Esto nos abrir' el proyecto y podemos editarlo& tanto en la parte de $isuali#acin como en la parte de la programacin.

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Fig.2) Entorno del programa PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

En esta parte del lado i#"uierdo de la pantalla nos saldr'n las !erramientas para el dise%o de nuestra aplicacin& esta contiene label& te6tbo6& im'genes& botones& c!eKbo6& Slider& entre otros. 3on estas !erramientas se puede !acer una aplicacin m's amigable y "ue cual"uiera la pueda manear. En la 5gura M se puede apreciar la primera pantalla o la pantalla principal de la aplicacin& en esta podemos encontrar botones de salida& de in(ormacin y el botn "ue nos lle$a a la pantalla donde se !ace la cone6in android:arduino& se en$-an datos y tambi@n se reciben datos mediante bluetoot!. 3ada pantalla tiene su programacin indi$idual& en el caso de la pantalla inicial la programacin es sencilla& se muestra a continuacin.

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Fig.2;). a). Cbre la $entana de cone6in Cndroid: CrduinoN b). 3ierra la aplicacinN c). Cbre la $entana de in(ormacin.

3uando le damos al botn de in(ormacin se abre una $entana desde donde podemos acceder a toda la in(ormacin re(erente al proyecto& como diagramas de cone6in& protocolos de transmisin de datos& etc. En la 5gura 0 podemos obser$ar las opciones "ue se presentan& cada opcin es un botn "ue a la $e# abrir' otra pantalla en donde aparecer' la in(ormacin de lo seleccionado.


Fig.81) Opciones "ue se muestran en donde podemos escoger la in(ormacin "ue "ueremos $isuali#ar. En caso "ue "ueramos ir directo a controlar la ara%a& !ar' (alta !acer clic en el botn de cone6in& con esta accin se abrir' una pantalla nue$a "ue contiene los controles de direccin& los botones de control de cada sensor& los botones de encender y apagar las luces& el botn de cone6in con arduino& el botn de descone6in y el botn de retorno a la pantalla principal. Fig.82) Podemos obser$ar en la imagen la pantalla completa del control sobre la ara%a& incluye los botones de direccin& los sensores& el botn “Buscar” "ue detecta dispositi$os bluetoot! acti$os "ue est@n cerca para su cone6in y en$i de datos. Debao se encuentran los botones de control de direccin& cada botn en$-a una se%al cada $e# "ue es pulsado& as- "ue solo se mo$er' la ara%a si el botn permanece pulsado& cuando soltamos el botn la ara%a se detiene. ,os botones "ue dicen “,uces O=” y “,uces OFF” controlan dos diodos led de color blanco "ue est'n en la parte delantera de la ara%a. El botn "ue dice “Flama” en$-a una se%al al arduino indic'ndole "ue debe tomar una lectura del sensor y $eri5car si e6iste (uego delante del robot. 3uando tocamos el botn “Temperatura y *umedad” se en$-a una se%al al arduino y este de$uel$e una lectura de !umedad relati$a en porcentae y otra de la temperatura del lugar en grados cent-grados. El botn de “distancia” permite conocer la distancia "ue e6iste entre el robot y un obeto "ue se encuentre PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

delante de @l. El botn “Borrar datos recibidos” borra la in(ormacin recibida por el arduino para mantener actuali#ados los datos "ue se reciben. El botn “Bluetoot! OFF” permite la descone6in del android con el arduino. Esta pantalla es la m's completa en cuanto a programacin ya "ue contiene el modo de cone6in con el arduino y los datos "ue se en$iaran para "ue el arduino actAe.

Fig.88) Programacin por blo"ues para el control de la ara%a robot. En la 5gura 88 se muestran los cdigos necesarios tanto para la cone6in como para el en$-o de datos. En este entorno la programacin se reali#a por blo"ues un blo"ue puede ser un i(& un !ile& un (or& etc. Es lo mismo "ue si lo escribi@ramos solo "ue ya est'n !ec!os y solo se tienen "ue unir los "ue se necesitan. 3ada botn tiene una (uncin o en$-a un dato espec-5co& para "ue el arduino entienda la accin "ue debe reali#ar. PREPARADO POR: Cedeño Anabelys, Córdoba Carla, Pérez Jair, Vega Lisleydis

Solo "ueda e6portar la aplicacin a nuestra computadora& se descargara un arc!i$o .apK "ue se debe guardar en la tareta SD del Smartp!one o en la misma memoria interna& luego se busca y se instala y est' lista para su uso.

No-%$ ! %"#oi !'! %)!p-%# %pi)%)io"!s ! o#41!"!s !s)o"o)ios/


Reali#ar este proyecto& aparte de lle$ar a la pr'ctica los conocimientos obtenidos durante el semestre en la asignatura de computadoras digitales& nos permiti ad"uirir m's e6periencias con todo lo relacionado con cada uno de los sensores "ue componen este robotN as- como con la programacin de cada uno de ellos. ,a utili#acin de una mini computadora como lo es la placa Crduino (ue la base para el desarrollo de este proyecto. ,ograr crear la inter(ace del robot con nuestro celular para poder obtener la in(ormacin pro$eniente de cada sensor all- en la pantalla de nuestro m$il y controlar este mini robot a distancia (ue todo un logro para nosotros en el "ue pudimos poner a prueba conocimientos digitales& electrnicos& programables& mec'nicos& en 5n (ue una serie de conocimientos ad"uiridos y "ue plasmamos en este Atil robot en (orma de ara%a al cual denominamos Spider Robot.


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