Laboratorio N°6 Microcontroladores
Integración de rutinas para el pastillero
1.- Competencia especifica de la sesión:
1.1- Implementar la simulación d arduino y el software TinkerCAD.1.2.- Realizar programas con IDE Arduino.
1.3.- Comprender los comandos y funcionamiento de la programación con las rutinas integradas.
2.- Marco Teórico:
Arduino es una compañía de desarrollo de software y hardware de fuente abierta, así como una comunidad internacional que diseña y manufactura placas de desarrollo de hardware para construir dispositivos digitales y dispositivos interactivos que puedan detectar y controlar objetos del mundo real.
Tienen puertos de entrada y salida y puertos de comunicación. En Arduino podemos acceder a esos puertos a través de los pines.
2.2.- Arduino IDE.
El entorno de desarrollo integrado (IDE) de Arduino es una aplicación multiplataforma (para Windows, macOS, Linux ) que está escrita en el lenguaje de programación Java. Se utiliza para escribir y cargar programas en placas compatibles con Arduino, pero también, con la ayuda de núcleos de terceros, se puede usar con placas de desarrollo de otros proveedores.
2.3.- Pantalla LCD
Una pantalla de cristal líquido o LCD (sigla del inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica.
Este necesita tener una resistencia regulable en el pin 3 el cual es el contraste, dependiendo de la luz de ambiente, esto porque cada píxel de un LCD típicamente consiste en una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.
2.4.- Motor DC.
El motor de corriente continua, denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC (por las iniciales en inglés direct current), es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético.
El principio de funcionamiento básico de un motor de CC se explica a partir del caso de una espira de material conductor inmersa en un campo magnético, a la cual se le aplica una diferencia de potencial (o voltaje) entre sus extremos, de forma que a través de la misma circula una corriente, dado que cuando un conductor, por el que pasa una corriente eléctrica, se encuentra inmerso en un campo magnético, éste experimenta una fuerza según la Ley de Lorentz. Donde dicha fuerza, denominada Fuerza de Lorentz, es perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente.
2.4.- Integrado L293D.
El L293D es un driver de 4 canales capaz de proporcionar una corriente de salida de hasta 600mA por canal y puede soportar picos de hasta 1.2 A. Cada canal es controlado por señales TTL y cada pareja de canales dispone de una señal de habilitación para conectar o desconecta las salidas de los mismos.
Tiene la disponibilidad de poder utilizar dos tensiones diferentes, una para el propio circuito integrado y otra para la alimentación del motor, cosa que nos facilita, al poder tomar la alimentación del Circuito Integrado (C.I.) del pin +5 v de Arduino y utilizar una batería auxiliar para la alimentación del motor o motores.
2.5.- Armado final del pastillero
La parte mecánica consta de un carrusel que será movido por el motor, un final de carrera y una estructura cúbica, el material empleado para la estructura es MDF de 3 mm y las piezas fueron cortadas mediante laser.
2.6. Modificación del programa
La modificación pedida en el laboratorio consta de hacer que el LCD muestre ademas de la hora y minutos, la de segundos a la que se encuentra contando el Arduino en ese momento, seguido en el siguiente renglón por la hora a la que la toma debida se realizará.
Después de que el sistema alcance la hora de toma, sonara la alarma sin interrumpir en el conteo del reloj del LCD, también mostrará el mensaje "Tome su pastilla" hasta que se pulse el botón de interrupción.
El botón de interrupción detendrá inmediatamente la alarma y mostrará la hora de la próxima toma, cabe resaltar que la hora en todo momento sigue avanzando y no se ve afectada por nada.
https://youtu.be/AHPkEz0-q04
4.- Observaciones:
- Al momento de Armar la estructura, se encontraron problemas con el ensamblaje de las piezas puesto a que el MDF empleado era de 2.7mm en lugar de 3mm, lo que ocasionaba que las piezas no encajaran como debían.
- El primer programa utilizaba un delay de 19 segundos entre los despliegues de hora en el LCD, eso agregaba impresión a la hora que se debían entregar las pastillas, por ello se decidió eliminar ese retardo.
- El LCD se inicializaba innecesariamente cada vez que se ejecutaba la función despliegue(), se opto por eliminar esa instrucción de dicha función puesto a que ocasionaba que el LCD parpadease de sobremanera.
- El arranque del motor ocasionaba que el LCD se reiniciase en ciertas ocasiones, y al haber eliminado previamente la rutina Lcd.begin(), el LCD imprimía caracteres aleatorios en su primera columna, para solucionar este problema se aconseja emplear una fuente externa para el motor y su driver.
5.- Conclusiones:
- Se logró implementar el "Pastillero Inteligente" propuesto por el curso de Arduino en Coursera, empleando Arduino, un LCD, un buzzer y un driver de motor como los componentes principales para tal fin.
- Al finalizar el laboratorio, se logro realizar la modificación propuesta por el profesor, empleando las funciones, la instrucción millis() y conversiones matemáticas para que el circuito se comportase de la manera pedida.
- Se lograron emplear los conocimientos sobre programación de Arduino adquiridos hasta el momento, para así crear un programa que permitiese realizar las acciones descritas por el docente.
- Se concluyó que Arduino presenta las suficientes prestaciones con su software IDE para poder resolver cualquier tipo de problema relacionado con la automatización de manera simple y flexible, puesto a que su software original brinda una gran libertad a la hora de crear un programa.
6. BIBLIOGRAFÍA:
- Arduino. (s.f.). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Arduino
- Motor de corriente continua. (s.f.). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua.
- Pantalla de cristal líquido. (s.f). Obtenido de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_cristal_l%C3%ADquido
- Manejo de potencia para motores con el integrado L293D. (5 noviembre, 2018) Obtenido de Robots Didácticos :http://robots-argentina.com.ar/didactica/manejo-de-potencia-para-motores-con-el-integrado-l293d/#comments
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