Download - Carro Robot, microcontrolador bluetooth

UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ ARICA -‐ CHILE

Escuela Universitaria de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Apellidos, Nombre Alumno OBSERVACIONES

1.-‐ Fuentes Rosas, Italo

2.-‐ Kukulis Martinez, Stavros

FECHA DE ENTREGA

07/12/2010

PROFESOR: ASIGNATURA

Eduardo Correa

Manuel Barraza Diseño Electrónico

UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ Escuela Universitaria de Ingeniería

Eléctrica-Electrónica EIEE

1

Contenido Pagina 1. Objetivos Generales 2 2. Objetivos Específicos 2 3. Descripción del proyecto 2 4. Componentes 3 5. Desarrollo 3 5.1. Simulación 5.2. Pruebas de comunicación 5.3. Pruebas de velocidad 5.4. Programación 5.5. Protoboard 5.6. Pickit 5.7. Diseño placa 5.8. Impresión y soldado 5.9. Construcción del cuerpo del

carro

3 4 4 4 5 5 5 5 5

6. Aportes 5 7. Carta Gant 6 8. Conclusión 6 9. Bibliografía 7



2

1.- Objetivos generales

• Adquirir capacidades y conocimientos que permitan desarrollar el proyecto que se proponga para el ramo de diseño electrónico. (investigación, implementación, conocimientos técnicos y teóricos).

• Construir un carro móvil que sea controlado con una computadora a través de conexión

bluetooth. 2.- Objetivos específicos

• Configurar la velocidad a la que trabajara el modulo bluetooth con el microcontrolador.

• Realizar una programación capaz de controlar los movimientos del carro.

• Realizar una simulación computacional del proyecto a realizar. 3.- Descripción del proyecto El proyecto consiste en un carrito móvil, que es controlado mediante una señal de bluetooth, enviada a través de un computador, y recibida por el robot mediante un modulo receptor de bluetooth . Desde el computador se podrá controlar los motores y dar ordenes simples como giros y retrocesos.

Fig.1 .-‐ Proyecto terminado, Auto controlado por señal bluetooth



3

4.- Componentes Para el proyecto utilizamos una gran variedad de componente, muchos de los cuales se fueron incluyendo a medida que avanzaba el proyecto, los componentes utilizados fueron:

Componentes a Utilizar

Nro Nombre No Parte Descripción

2 Limitadores 7805 Para limitar el paso de voltaje

1 Microprocesador 16F628 Para manejar el Robot

4 Condensador Cerámico 100nF Eliminar el Ruido

1 Cristal 20MHz Aumentar velocidad de la comunicación

2 Servomotores Truncados, Mover el Carro

1 Led emisor de luz Para indicar el encendido del robot

1 Modulo de Bluetooth SMiRF Receptor de la señal enviada por el computador

3 Resistencia 1K , 220 Limitador de corriente que circula hacia el led

5.- Desarrollo. 5.1.- Simulación. Antes de poder trabajar con los componentes reales del proyecto trabajamos con una simulación de este, utilizando el software Proteus. Con esta simulación fuimos capaces de corregir fallas de conexión y de programación.

Nota: por motivos que no entendemos, no eramos capaces de hacer funcionar la simulación de los motores en proteus con el microcontrolador que usábamos, por lo cual utilizamos el PIC16f877A para hacerlo.

Fig 2.- Simulación en Proteus



4

5.2.- Pruebas de Comunicación Para poder probar la comunicación entre el bluetooth y el carrito en modo de simulación, fue necesario crear una programación que nos indicara que el carrito estaba recibiendo la información enviada. Para realizar la programación utilizamos el programa “MikroC” y para la comunicación simulamos las conexiones de puertos con el programa Eltima. 5.3.- Pruebas de Velocidad El modulo de bluetooth que utilizamos nosotros (Bluesmirf) por defecto trabajaba a 115200 baud, lo cual era demasiado rápido para el microcontrolador que utilizamos. Por lo que fue necesario conectar un cristal externo al microcontrolador de 20Mhz, además de configurar el modulo para que trabajara a 9600 baud, que era la velocidad a la que trabajaría el microcontrolador. 5.4.- Programación La programación debía de comunicar el carrito con el computador mediante el modulo de bluetooth, para luego mover los servomotores según se lo indicáramos, ya sea avanzar retroceder, o dar giros. Como la programación de la comunicación fue vista en cursos anteriores, solo nos quedaba configurar los pulsos que darían movimiento a los servomotores, la programación fue la siguiente:

int j; void main () { TRISA=0; TRISB=0; portb=0; Usart_Init(9600); while(1){ if (Usart_Data_Ready()) { j=Usart_Read(); Usart_Write(j); } switch(j) { case 'w': {portb.f7=1; delay_us(2300); portb.f7=0; portb.f6=1; delay_us(300); portb=0; delay_ms(20);}; break; case 'd': {portb.f4=1; portb.f7=1; delay_us(1600); portb.f4=0; portb.f7=0; portb.f6=1; delay_us(1480); portb=0; delay_ms(20);}; break; case 's': {portb.f7=1; delay_us(300); portb.f7=0; portb.f6=1; delay_us(2300); portb=0; delay_ms(20);}; break; case 'a': {portb.f5=1; portb.f7=1; delay_us(1500); portb.f5=0; portb.f7=0; portb.f6=1; delay_us(1420); portb=0; delay_ms(20);}; break; default: portb=0; } } }



5

5.5.- Protoboard Ya probada la comunicación y la programación, debíamos pasar las conexiones desde el Proteus hacia el protoboard. Luego de probar todas las conexiones, cargamos el programa. 5.6.- Pickit Dentro del modelo circuital que hicimos nosotros, estaba incluida la conexión de la programadora, por lo cual no fue necesario retirar el microcontrolador del protoboard. Nota: Los servomotores, al estar truncados, no tenían comportamientos idénticos, ya que uno tenía más torque que el otro, por lo cual se tuvieron que programar los pulsos de distinta manera para cada uno. La determinación de estos pulsos se dio mediante pruebas y errores. Lo cual estaba previsto de antemano. Por esta razón se utilizo la programadora Pickit, ya que era mas cómodo y rápido trabajar con ella conectándola directo en el protoboard. 5.7.- Diseño de la Placa La placa fue diseñada en el programa Ares el cual es una extensión del Proteus. Como las conexiones ya se habían corregido y revisado, solo fue necesario ordenar los componentes en el programa, para luego imprimir la placa.

5.8.- Impresión y soldado de la placa. El proceso de impresión de la placa fue visto durante el transcurso del curso, por lo cual no encontramos necesario explicarlo. El soldado de los componentes a la placa no tiene mayores complicaciones, debido a que estos son pocos. 5.9.- Construcción del cuerpo del Carro. La construcción del carro no tuvo mayor complicación, ya que reciclamos otro carro que poseíamos, el cual modificamos.

Fig 3.-

F



6

6.- Aportes. En el transcurso del proyecto fueron surgiendo varias complicaciones que tuvieron que ser solucionadas. Una de las complicaciones que mas nos atraso en el proyecto fue la confirmación del modulo bluetooth ya que no teníamos conocimientos previos del funcionamiento del BlueSmirf. Otra cosa que cabe mencionar es la implementación de los limitadores 7805, ya que en un principio no fueron considerados, pero la idea fue reducir al máximo el peso del carro y el tamaño que ocuparía, ya que utilizando los limitadores podrimos utilizar una batería de 9 volt en vez de 4 pilas de 1.5 V. 7.- Carta gant Al inicio del ramo fue pedida una carta Gant hecha por nosotros, la que debía servir como guía para el transcurso del proyecto.

Aunque hubo un momento en el que nos atrasamos con respecto a los plazos que nos dimos en la carta gant, igual fuimos capaces de terminar el proyecto en el plazo estipulado por los profesores.

Fig 4.-‐ Carta Gant



7

8.- Conclusión. En este ramo tuvimos nuestra primera experiencia en lo que se refiere al proceso y entrega de un proyecto. Es necesario mencionar que una buena organización es clave para realizar con éxito la experiencia. Por esta razón fue necesario plantearnos una carta Gant antes empezar a trabajar con el proyecto, así fuimos capaces de guiarnos según el plazo que nos estipulamos, lo cual fue de gran ayuda. La elección del carro controlado por bluetooth como proyecto se debió al conocimiento previo que teníamos con respecto a la comunicación serie, ya que el bluetooth funciona de la misma manera, además de la disponibilidad del modulo en pañol. Cabe destacar la importancia de leer y estudiar los datasheet de los componentes a utilizar. En nuestro caso especifico el del modulo bluetooth, ya que fue necesario cambiar la velocidad de 115200 baud que venían por defecto por una velocidad más baja para que el microcontrolador no tuviera fallas de comunicación. Gracias a esta experiencia aprendimos bastante de cómo llevar a cabo un proyecto exitoso, aunque sea solo una introducción ya nos sentimos preparados para cuando estemos en el mundo laboral, ya que sabemos que puntos atacar y como organizarnos para terminar sin muchas complicaciones. Como aporte para próximos proyectos en el ramo, damos ideas de mejorar este proyecto, como por ejemplo un control de velocidad de los motores, o incluso agregarle alguna función extra con otros servo motores.



8

9.- Bibliografía

http://foros.mexatronica.com/viewtopic.php?f=3&t=23&sid=6eef0a0659b174fa4a088c1b6cc

bdfdc (Construcción de un minirobot móvil controlado por bluetooth)

http://mexatronica.com/?p=26 (Conexión y configuración de modulo bluetooth)

http://www.sparkfun.com/products/582 (Pagina del desarrollador del modulo bluetooth).

http://es.wikipedia.org/wiki/Servomotor_de_modelismo (Principio de funcionamiento de un

servo motor).

CUALQUIER DUDA O ENVIO DE ARCHIVOS :

[email protected]

Arica – Chile 13 de mayo del 2011