Andromie RF - Tutorial de Armado Parte 1

Para los que han aquirido su kit de robot Andromie RF,  dejamos un pequeño tutorial para armarlo. En esta ocasión será unicamente de la parte electrónica.

Supondremos que ya saben soldar, así que nos saltaremos la explicación de soldar. Siendo esto así manos a la obra. Lo primero que hay que hacer es tener preparados los componentes electrónicos de la tarjeta más grande, la tarjeta MotorShield mostrada en la figura 1, los cuales podemos ver en la entrada de Andromie RF - Partes. 

Figura 1. MotorShield

Tenga mucho cuidado cuando abra la envoltura de la tarjeta, no toque las áreas de cobre, ya que estas están recubiertas con una substancia que evita que se oxiden al aire, pero no al tacto de la piel.

Figura 2. Resistores y MotorShield

Para soldar una tarjeta, se prefiere colocar primeramente los componentes de menor altura, en este caso son los resistores. Montaremos los resistores de 1, 330 y 4.7K Ohms tal cual se muestra en la figura 3. Si tiene alguna duda de sobre el montaje, posición o valor de los resistores por favor revise la entra de Andromie RF - Diagrama Esquemático. Por si no recuerda el resistor de 1 Ohms está marcado con el código: Café/Negro/Negro/Dorado, el resistor de 330 Ohms: Naranja/Naranja/Café/Dorado, el resistor de 4.7 KOhms: Amarillo/Violeta/Rojo/Dorado.

Figura 3. Montaje de resistores

Recordaremos brevemente como soldar:

Figura 4. Soldadura de Resistores

Se acerca el cautín al "pad", la tarjeta "MotorShield" tiene una mascarilla antisoldante (roja) que ayuda en el proceso de soldadura, es decir evita que se unan unos "pads" con otros. Haciendo contacto la punta del cautín con el "pad" se introduce una porción de estaño/plomo entre la patilla del componenten y el cautín. Una vez esto dejar que la soldadura cubra por completo el "pad". Se retira primero el hilo de estaño/plomo y luego el cautín. Deje enfriar, ¡NO sople!

Figura 5. Recorte de patillas de componentes

Recorte las patillas de los componentes un vez soldados. La altura ideal para el corte es una vez donde acaba la unión del estaño/plomo con la patilla. No haga el corte demasiado justo, y asegúrese que los componentes están colocados correctamente, de lo contrario desoldar e introducir de nuevo el componente.

Figura 6. Revisión de montaje de resistores

Ya hemos montado los resistores de  1, 330 y 4.7KOhms. Asegúrese que que los componentes estén bien montados y soldados, no tengan cortocircuito o toquen con algún otro componente. La soldadura debe de queda en forma de montaña, pero no tener un exceso de estaño/plomo. Si aún no tiene habilidad para soldar puede practicar con una placa fenólica perforada y unas cuantas resistencias.

Figura 7. Montaje de Base de Circuito Integrado

El alma de la tarjeta "MotorShield" es el Circuito Integrado SN7544410NE o L293D, pero este no debe de ser soldado directamente en la PCB, para ello usamos una base para circuito integrado, con esto puede ser sustituido con facilidad en caso de descompostura.

El montaje de la base se muestra en la figura 7. Revise bien que la muesca, hendidura, se encuentre en posición correcta.

Figura 8. Montaje de Push Button

Siguiendo con el montaje de los componentes de acuerdo con la altura, se monta y suelda el Push Button. La posición de éste se puede observar en la figura 8.

Este Push button será empleado como botón de reset. Recuerde que este "Shield" irá por encima de su placa de sistema embebido "Arduino", por lo cual será difícil tener acceso a él.

Figura 9. Montaje de transistores.

En la entrada "Andromie RF - Diagrama Esquemático", se encuentra la explicación del funcionamiento de este Shield, si aún no revisado dicha entrada por favor hágalo, ya que con ello entenderá el porqué de cada una de las piezas, en este caso de los transistores MPS2222. Éstos se montan de la misma forma en la que aparecen señalados en la tarjeta. Si tiene duda observe la figura 9.

Figura 10. Montaje de LED y capacitor cerámico

Si es observador, habrá notado que los componentes empaquetado en la bolsa por orden a soldar, entonces verá que lo que sigue es el LED y el capacitor de 0.1uF

La nomenclatura de los capacitores cerámicos de 0.1uF es 104, esto es: 10 * 10^4 pF, por lo tanto tenemos 100nF ó 0.1uF.

Figura 11. Enlace de terminales de tornillos

Los terminales de tornillos vienen en pares o en tercias, esto para formar combinaciones dependiendo del número que se requiera. En este caso se requiere conectar dos motores y la alimentación de ellos, por lo cual se necesita un total de 6 junturas. Podríamos enlazar dos de tres tornillos o tres de dos tornillos tal cual se muestra en la figura 11.

Figura 12. Montaje de Terminales de tornillos 

Los terminales de tornillos ya unidos se colocan con la parte metálica mirando hacia afuera de la placa de circuico impreso. Esto con el motivo de poder introducir los cables de los motores y de la alimentación de la misma placa. El montaje se puede observar en la figura 12.

Figura 13. Montaje de Capacitores electrolíticos

Los capacitores son almacenadores de carga eléctrica. Un capacitor electrolítico está compuesto por dos placas paralelas enrrolladas en espiral dentro de una cilindro metálico, usando como dieléctrico, material mal conductor. La ventaja de este tipo de capacitores es que pueden almacenar gran carga eléctrica. En la placa "MotorShield" se emplean dos capacitores de 330uF en paralelo, lo que nos da una capacitancia de 660uF, suficiente para nuestro circuito. El montaje de esto se puede ver en la figura 13, fíjese muy bien en la posición de la raya negra que denota "negativo". Por favor revise que estén bien polarizados, ya que no ser esto así es muy probable que estallen, y el fluido que contiene el dieléctrico es sumamente peligroso para la salud.
Se ha terminado con el montaje de los dispositivos en el área de componentes. Ahora se hará el montaje de los pines por el área de soldado. Esto lo podemos ver en la figura 14, sea muy cuidadoso en el montaje de estas tiras de pines, observe que se colocan los pones por su parte más larga hacia la placa.

Figura 14. Montaje de pines

Figura 15. Soldadura de tira de pines

Sea muy cuidadoso con la soldadura de estas tiras de pines, asegúrese que los pines estén introducidos en los agujeros pero que no los atraviesen, esto es que queden al ras del área de componentes. También trate de no pegar el cautín al plástico.

Figura 16. Vista de soldadura de tira de pines

La soldadura deberá quedar como se muestra en la figura 16. Para aproximar el plástico a la soldadura basta con ejercer presión sobre los mismos.
Suelde las tiras de pines en los lugares, tanto los de 6, como los de 8 pines.

Se ha terminado con el montaje de componentes de la tarjeta "MotorShield", lo que prosigue es el chequeo de continuidad y búsqueda de cortocircuitos. Primeramente se puede hacer la revisión de manera visual, y posteriormente con la ayuda de un multímetro hacer la prueba de continuidad eléctrica. Por favor no omita este paso, ya que conectar directamente el "MotorShield" al Arduino puede ocasionar el desperfecto de alguno de estos.

Figura 17. Prueba de cortocircuitos con multímetro digital

Figura 18. Montaje de "MotorShield" a  Arduino