Laboratorio N°7 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.- Aplicar todo lo aprendido en el curso "Coursera" para poder elaborar una programación desde 0.
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.
Para que el programa tenga un correcto funcionamiento, se necesita una fuente aparte ya que el consuma que requiere el motor no basta con el arduino, ademas porque en el circuito se tiene lcd, leds y integrado l293d, los cuales son consumidores de corriente y necesitan un determinado voltaje para funcionar, todo ello sumado mas el motor, haran que envie al LCD variables aleatorias.
2.6. Modificación del programa: FuncionamientoLa modificación pedida en el laboratorio consta de hacer que el LCD muestre al iniciarse el mensaje que se puede ver en la imagen, esta permanecera hasta que se presione el boton SW.
Después presionado el boton SW, nos llevara a otra ventana, pero el mensaje de presentacion quedara intacta al transcurso de toda la programacion, lo unico que cambiara es la segunda linea, la cual mostrara el numero o posicion en la que se encuentra, contando los pulsos del final de carrera y igualandolo al pulso omitido por el Sw.
Una vez llegada a la cuenta numero 8, esta se quedara enclavada en este digito, haciendo que por mas que el pulsador SW sea presionado, no contara mas, ademas, el motor tampoco debe funcionar, para poder inicar la programacion desde 0, sse tiene wue resetear el arduino.
https://youtu.be/ifaPq-74EPQ
4.- Observaciones:
- Ya que el switch del carrusel estaba calibrado para detectar la posición en un sentido de giro, al invertir el sentido la posición donde frenaba el carrusel no era tan precisa, pero aun se podía ver el funcionamiento correcto del programa.
- Se emplearon "delays" y variables adicionales en la detección del pulsador y el final de carrera con la finalidad de que estos no sean afectados por transitorios u ocurran errores por mantenerlos pulsados.
- Se tenía que reponer la posición de la ruleta después de cada juego debido a que estas poseían un número fijo, una solución a eso seria hacer que el registro que almacene la posición de la ruleta gire ese número de veces hasta que regrese a la primera posición del carrusel, o también se pueden quitar los números y hacer que la posición donde se quedo la ruleta sea el nuevo "1".
- Se empleó una alimentación externa para la etapa del motor, de esta manera no obstruía el funcionamiento del programa por el alto consumo de corriente que este pudiese ocasionar.
5.- Conclusiones:
- Se aprendio a conectar una fuente exterior dentro de un circuito, esto nos ayudo a mejorar el correcto funcionamiento del pastillero, ya que no funcionaba a falta de voltaje.
- Se pudo hallar 2 maneras para que nuestro circuito funcione correctamente, ya sea conectando 9V directamente al puerto circular del arduino, o utilizando otra fuente, esta tiene que alimentar directamente al pin 8 y 16 del integrado, por ultimo se debe conectar las tierras del arduino y la fuente externa.
- Al finalizar la sesión, se logró realizar la modificación pedida del programa, empleando todas las competencias adquiridas hasta el momento como lo son: bucles, condicionantes, funciones, instrucciones de retardo, etc.
- Se pudo comprender y emplear la instrucción "Random", la cual permitió generar un numero aleatorio entre un intervalo numérico entero, siendo esto necesario para los fines del programa descritos previamente.
- Se logró comprender la importancia de las funciones y bucles en programas con una longitud considerada, teniendo en cuenta que primero hay que definir cada acción del programa lo más independientemente posible para que después sea mas sencillo integrar nuevas rutinas sin que interfieran gravemente con las que se hayan escrito previamente.
- Se logró comprender la importancia de declarar las variables con nombres entendibles y que describan lo mas cerca posible su función en el programa, para de esta manera poder ser identificadas y empleadas más fácilmente cuando la programación comienza a ser extensa.
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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