Andromie RF - Diagrama esquemático Parte 1

Shield Motores/Sensores

La placa de puente H y sensores es compatible con las tarjetas de sistemas embebidos "Arduino" en sus modelos Duemilanove, Uno y Mega.

Funcionamiento

Esta placa está diseñada para ser utilizada de inmediato en un robot pequeño, usando motores con un consumo máximo de 1A. Se basa en un Puente H de la Empresa Texas Instruments, SN754410NE, que contiene dos canales, cada uno con 3 bits de control, dos para dirección y para PWM, control por anchura de pulso. Para facilitar el control de los motores, y economizar bits de salida/entrada de nuestra tarjeta de control, Arduino, la placa "Motor Andromie" tiene implementado un circuito el cual sólo necesita un bit para controlar la dirección y otro para controlar la velocidad de cada motor. Siendo las salidas digitales 13 y 11 para el motor "MT1" y las salidas 12 y 10 para el motor "MT2". Cabe mencionar que la salida 13 y 12 son los bits de dirección del motor "MT1"  y  "MT2" respectivamente, las salidas 11 y 10 son los bits de PWM de los motores "MT1" y  "MT2" respectivamente.

A continuación se presenta el diagrama esquemático de la placa "Motor Andromie".

Figura 1. Diagrama esquemático de Shield Motor para Andromie

Se deja una vista del armado de la tarjeta de circuito impreso, mientras se sube el tutorial de armado, esto para aquellos que se quieran adelantar y soldar de una vez su placa. Esperamos que sea de utilidad.

Figura 2. Animación 3D del Shield de motores

Figura 3. Disposición y valor de piezas del Shield

Recomendaciones:

NO abra la bolsa donde se encuentra la tarjeta de circuito impreso hasta que no sea momento de soldarla. Una vez abierta la bolsa no toque los "pads", ya que nuestras manos tienen grasa  y aceleran el proceso de oxidación del cobre. Trate de manipula la placa por sus orillas.

Si no está seguro de como soldar todos los componentes no se precipite, espere a que se publique el turorial. Si tiene duda contáctenos.

Utilice un cautín con punta  y soldadura delgada. Por su salud hágalo en un espacio abierto, ya que los componentes de la soldadura son dañinos.

Cuando termine de soldar su tarjeta por favor verifique de manera visual si no existe algún puente, posteriormente verifíquelo con un multímetro. NO conecte la tarjeta al Arduino hasta no completar este paso.

Es necesario poner un poco de algún aislante en el chasis del conector USB de la tarjeta arduino, así como se ve en la siguiente imagen.

Andromie RF - Partes

Figura 1. Kit para armar de Andromie RF

El kit de andromie para armar y soldar viene dispuesto tal cual aparece en la figura 1. A continuación se hace el  listado de los componentes que se incluyen en cada uno de las bolsas. Ha sido dividido de esta forma debido al manejo práctico que nos brindan al momento de armar y soldar. Si has aquirido uno de nuestros kits, te pedimos por favor que revises tu material, y en caso dado que te haga falta algo nos lo notifiques por este mismo blog, por correo (daniebots@gmail.com), o en nuestra página de Facebook: cimecatronica.

Listado de componentes

Shield Motores/Sensores

1 - Tarjeta de circuito impreso

3 - Resistores de 330 Ohms

2 - Resistores de 4.7 KOhms

2 - Resistores de 1 Ohm

1 - Base para circuito integrado de 16 pines

1 - Push button

2 - Transistores 2222

1 - LED de 5mm

1 - Capacitor cerámico de 0.1uF

3 - Terminales de dos tornillos

2 - Capacitores de 330 uF

2 - Tira de 8 pines

2 - Tira de 6 pines

Sensores

3 - Tarjetas de circuito impreso.

3 - Resistores de 100 Ohms

3 - Resistores de 10 KOhms

3 - Base para circuito integrado de 8 pines

3 - Capacitores cerámicos de 0.1 uF

3 - LED infrarrojo de 5mm

3 - Fototransistor con filtro de luz de día

3 - Preset de 10 KOhms

3 - Tira de 3 pines

3 - Circuito integrado 358

9 -  Cables para conexión

Motores y rodamientos

2 - Motoreductores de plástico

2 - Llantas.

1 - Rueda loco tipo roll-on.

4 - Cables para conexión de motores

Chasis

2 - Nivel de plástico con sujección de sensores y motores

10 - Tornillo de 1/8" x 3/8" con tuerca

4 - Tornillo de 1/8" x 1-3/4" con tuerca

4 - Separadores de plástico.

Reiteramos, hagan sus comentarios en las direcciones que hemos dejado. Gracias!

Andromie RF - Descripción

Figura 1. Andromie RF

Andromie RF es una versión especial de Andromie Robot dedica a estudiantes las materias de programación, se trata de un robot de carácter didáctico con una estructura modular, tanto en hardware mecánico como electrónico. Es un robot de morfología móvil, es decir que se desplaza por medio de ruedas, que basa su funcionamiento en el sistema embebido Arduino. Esta versión es un kit para armar y soldar, se proporcionan todos los componentes, tarjetas de circuito impreso, tornillería, cables, chasis, etcétera.
El kit incluye el siguiente material:
1 - Tarjeta de circuito impreso tipo shield de puenta H y sensores para armar: tarjeta de circuito impreso y componentes electrónicos.
3 - sensores infrarrojos de proximidad de corta distancia digitales para armar: tarjeta de circuito impreso y componentes electrónicos.
2 - motorreductores con relación 1:48, 200 RPM.
2 - ruedas de plástico.
1 - ruedad loca de plástico tipo roll-on.
1 - portapilas para 4 pilas tipo AA.
1 - Conector para baterías
Cables para conexión: cables para sensores, motores y batería.
Chasis de plástico: dos niveles con pestañas para sujeción de motores y sensores.
Tornillería: 10 tornillos de 1/8" x 3/8", 4 tornillos de 1/8" x 1-3/4".

Shield R8

Shield R8 es un módulo compatible con los sistemas embebidos "Arduino" y "Pinguino". Se trata de una interface con 8 relevadores de hasta 10 Amperios de corriente alterna. Debido a que los relevadores utilizados son de tamaño mediano, se tiene un shield invertido, esto es que la placa del sistema embebido se encuentra por encima del Shield R8, de forma contraria como normalmente se emplean.

En el Shield R8 se activa la bobina de un relevador por medio de un transistor de pequeña señal, este empleado por su característica de alta ganancia, por lo que con una mínima corriente sumistrada en la base podrá proveer una corriente de hasta 500 mA en el colector, suficiente para activar la bobina. También se cuenta con un regulador de 5 Voltios para la conmutación de la bobinas y una fuente externa para la alimentación de la tarjeta de sistema embebido. A continuación se presenta el diagrama esquemático del Shield R8.

Figura 1. Diagrama esquemático de Shield R8

Como se puede observar en la figura 1, se cuenta con un LED por cada bobina de relevado, esto para indicar la conmutación de la misma. En las figuras 2 y 3 se retrata el módulo ya terminado, con el sistema montado y sin él.

Figura 2. Shield R8 con Arduino

Figura 3. Shield R8

Todos las entradas y salidas del sistema Arduino están disponibles en los "Housing" del shield R8, quedando con la misma disposición.

La programación del sistema es muy sencillo. Se ocupan las salidas digitales de la 2 a la 9, y basta con ponerlas en alto (HIGH), para activar y en bajo (LOW) para desactivar. Dejamos el código de ejemplo para el Shield R8.

/*

Prueba de Shiel R8 (8 salidas a relevadores)

por CIMecatrónica

*/

int relay0 = 2;

int relay1 = 3;

int relay2 = 4;

int relay3 = 5;

int relay4 = 6;

int relay5 = 7;

int relay6 = 8;

int relay7 = 9;

void setup() {                

  pinMode(relay0, OUTPUT);     

  pinMode(relay1, OUTPUT);     

  pinMode(relay2, OUTPUT);     

  pinMode(relay3, OUTPUT);     

  pinMode(relay4, OUTPUT);

  pinMode(relay5, OUTPUT);     

  pinMode(relay6, OUTPUT);

  pinMode(relay7, OUTPUT); 

  

  digitalWrite(relay0, LOW);

  digitalWrite(relay1, LOW);

  digitalWrite(relay2, LOW);

  digitalWrite(relay3, LOW);

  digitalWrite(relay4, LOW);

  digitalWrite(relay5, LOW);

  digitalWrite(relay6, LOW);

  digitalWrite(relay7, LOW);

}

void loop() {

  digitalWrite(relay0, HIGH);   

  digitalWrite(relay7, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay1, HIGH);   

  digitalWrite(relay0, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay2, HIGH);   

  digitalWrite(relay1, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay3, HIGH);   

  digitalWrite(relay2, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay4, HIGH);   

  digitalWrite(relay3, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay5, HIGH);   

  digitalWrite(relay4, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay6, HIGH);   

  digitalWrite(relay5, LOW);    

  delay(500);             

  digitalWrite(relay7, HIGH);   

  digitalWrite(relay6, LOW);    

  delay(500);             

}

Recuerda que este y otros productos de CIMecatrónica están disponibles en: "Electrónica 60 Norte", Visita: www.electronica60norte.com

Andromie

Figura 1. Robot didáctico Andromie

Andromie es un robot de carácter didáctico con una estructura modular, tanto en hardware mecánico como electrónico. Se trata de un robot de morfología móvil, que se desplaza por medio de ruedas, que basa su funcionamiento en el sistema embebido Arduino o Pingüino, según la conveniencia del usuario. El sistema básico armado se presenta en la figura 1, este cuenta con las siguientes características de hardware:

• Tarjeta de puenta H y sensores.
• 3 sensores infrarrojos de proximidad de corta distancia.
• 4 sensores infrarrojos de piso.
• 2 motorreductores con relación 1:48, 200 RPM.
• 2 ruedas de plástico.
• 1 ruedad loca de plástico.
• 1 portapilas para 4 pilas tipo AA.
• Conector para baterías
• Cables para conexión.
• Chasis de plástico
• Tornillería.

Cada uno de los componentes mencionados anteriormente se puede observar en la figura 2, donde se mira un robot Andromie desarmado.

Figura 2. Kit de robot Andromie.

El objeto del robot Andromie, es ser una plataforma de fácil ensamble y uso, proporcionando todo el hardware electrónico y mecánico, para que el usuario concentre su esfuerzo en la programación de retos propuestos.

Con esta plataforma en su nivel básico se proponen las siguientes prácticas de minirobótica:

• Seguidor de línea (nivel básico).
• Seguidor de línea con bifurcaciones y discontinuidades (nivel intermedio).
• Seguidor de luz infrarroja o fuego (nivel intermedio).
• Laberinto con línea (nivel avanzado).
• Laberinto con paredes (niverl avanzado).
• Luchador de sumo (nivel intermedio).
• Control por medio de interface de computador (nivel intermedio).

Estas son algunas de los ejercicios de básicos que se pueden realizar con la plataforma, aunque al usuario no se le limita en ese aspecto, queda a su iniciativa y creatividad.

Figura 3. Robot Andromie en kit básico

Recomendación para Shield Motor LD

Es necesario poner un poco de algún aislante en el chasis del conector USB de la tarjeta arduino, así como se ve en la siguiente imagen.

Arduino Uno

En este caso se utilizó un pedazo de cinta de aislar negra. Con esto evitaremos algún corto circuito ocasionado por el contacto del chasis metálico del conector, puesto a tierra, y la placa "Motor LD", o cualquier otro shield.

Motor Shield LD

Motor Shield LD

La placa de puente H y sensores denominada "Motor LD", la cual es compatible con las tarjetas de sistemas embebidos "Arduino" en sus modelos Duemilanove, Uno y Mega, y "Pinguino" en sus modelos PicUNO, Gentoo U28 y Gentoo U40.

Esta placa está diseñada para ser utilizada de inmediato en un robot pequeño, usando motores con un consumo máximo de 1A. Se basa en un Puente H de la Empresa Texas Instruments, SN754410NE, que contiene dos canales, cada uno con 3 bits de control, dos para dirección y para PWM, control por anchura de pulso. Para facilitar el control de los motores, y economizar bits de salida/entrada de nuestra tarjeta de control, Arduino o Pinguino, la placa "Motor LD" tiene implementado un circuito el cual sólo necesita un bit para controlar la dirección y otro para controlar la velocidad de cada motor. Siendo las salidas digitales 13 y 11 para el motor "MT1" y las salidas 12 y 10 para el motor "MT2". Cabe mencionar que la salida 13 y 12 son los bits de dirección del motor "MT1"  y  "MT2" respectivamente, las salidas 11 y 10 son los bits de PWM de los motores "MT1" y  "MT2" respectivamente.

A continuación se presenta el diagrama esquemático de la placa "Motor LD".

Diagrama Esquemático Shield Motor LD

Para conectarlo a la placa Arduino simplemente se introduce el shield Motor LD, conexión entre conectores hembras del Arduino y conectores macho de shield, fijándose que coincidan los terminales pin a pin. Para hacer la prueba de los motores, conecte los motores a los terminales MT1 y MT2 y la alimentación del puente H. Es recomendable utilizar fuentes independientes para el circuito lógico y el circuito de potencia, es por ello que en la tarjeta no se toma voltaje del sistema embebido, sino se requiere de otra fuente.

Conectado y energizado el sistema, descargue el siguiente código al Arduino:

/*
Prueba de motores con Shield Motor LD
por CIMecatrónica
 */
int pwmtoder = 10;
int mtoder = 12;

int pwmtoizq = 11;
int mtoizq = 13;

void adelante();
void atras();
void giroderecha();
void giroizquierda();
void derecha();
void izquierda();
void detenido();

void setup() {
  pinMode(pwmtoizq, OUTPUT);  
  pinMode(mtoizq, OUTPUT);  
 
  pinMode(pwmtoder, OUTPUT);  
  pinMode(mtoder, OUTPUT);

  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoizq, LOW);

  digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, LOW);

}

void loop() {
    adelante();
    delay(1500);
 
    atras();
    delay(1500);

    derecha();
    delay(1500);

    izquierda();
    delay(1500);
 
    detenido();
    delay(1500);
}


void adelante()
{
  digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, LOW);
  digitalWrite(mtoizq, HIGH);
}

void atras()
{
  digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, HIGH);
  digitalWrite(mtoizq, LOW);  
}

void giroderecha()
{
   digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, HIGH);
  digitalWrite(mtoizq, HIGH);
}

void derecha()
{
  digitalWrite(pwmtoder, LOW);
  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, HIGH);
  digitalWrite(mtoizq, HIGH);
}

void giroizquierda()
{
  digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(pwmtoizq, HIGH);
  digitalWrite(mtoder, LOW);
  digitalWrite(mtoizq, LOW);
}

void izquierda()
{
  digitalWrite(pwmtoder, HIGH);
  digitalWrite(pwmtoizq, LOW);
  digitalWrite(mtoder, LOW);
  digitalWrite(mtoizq, LOW);
}

void detenido()
{
  digitalWrite(pwmtoder, LOW);
  digitalWrite(pwmtoizq, LOW);
}

En el programa están realizadas las funciones para los movimientos básicos de un Robot. Fíjese que al iniciar el programa su robot avance hacia adelante, si alguno de los motores gira en sentido contrario, invierta los cablecillos desde el terminal. En la siguiente entrada se publicará más ejemplos usando la placa "Motor LD" y un robot
El shield para motor y sensores se encuentra a la venta en la Electrónica de la 60 Norte, en Mérida, Yucatán, visíte su página web: http://www.electronica60norte.com/