Daniel Arroyo y Leyre Melero by DANIEL ARROYO

1.1 Automatismos

da5144145 — 2021-05-17 15:54:21 UTC

Un automatismo es un mecanismo o máquina que funciona de una manera concreta y no modificable, por ejemplo los limpiaparabrisas del coche.

1.2 Robots

da5144145 — 2021-05-17 15:57:09 UTC

Un robot es una máquina automática pero programable y tiene la capacidad de captar y procesar información de su entorno y actuar según la información disponible.
Por ejemplo, un robot de limpieza.

1.3 Tarjeta controladora

da5144145 — 2021-05-17 16:00:21 UTC

Para poder controlar los procesos de un robot necesitamos conectarlo a un ordenador o que vaya incorporado. El ordenador podrá procesar la información y generar las distintas ordenes. El ordenador no es capaz de interactuar con los sensores de información y necesitaremos una tarjeta controladora que comunique el ordenador con los distintos sensores y motores. Esta tarjeta es un circuito electrónico que sirve de interfaz entre el ordenador y los dispositivos de entrada y salida de señal.

2. Microcontroladores

da5144145 — 2021-05-17 16:04:58 UTC

Son circuitos integrados programables que en un solo chip tienen las tres funcionalidades básicas de un ordenador: unidad de proceso, memoria y periféricos, tanto de entrada como de salida. Algunos aparatos que contienen un microcontrolador en la vida cotidiana son una lavadora, un frigorífico o el mando de la televisión, entre otras muchas cosas más.

Tema 5: Programación de sistemas electrónicos. Robótica.

da5144145 — 2021-05-17 16:18:05 UTC

3. Sistemas de control

da5144145 — 2021-05-17 16:22:12 UTC

Regulan y controlan el funcionamiento de un automatismo o de un proceso para que funcione correctamente.

3.1 Sistemas de lazo abierto

da5144145 — 2021-05-17 16:26:18 UTC

La acción no esta afectada por la señal de salida. Es decir, el efecto de la salida en el entorno no se tiene en cuenta a la hora de seguir generando una salida. Por ejemplo un ventilador seguirá funcionando aunque la temperatura en la habitación ya sea la adecuada; un tostador tostará el tiempo indicado aunque la tostada ya esté hecha.

3.2 Sistemas de lazo cerrado

da5144145 — 2021-05-17 16:30:51 UTC

La señal de salida se compara con la de entrada pudiendo corregir errores y ajustar al valor deseado. Por ejemplo, si fijamos la temperatura de la nevera en 5º y la abrimos un tiempo, cuando se cierre actuara con mayor potencia para volver a bajar a 5º y luego bajará la potencia para mantenerse en 5º. Consta de cuatro elementos un sensor, que mide la variable necesaria; un comparador que compara esa variable con la programada; un controlador, que decide según la información del comparador y un actuador que actúa según la decisión del controlador.

4. Elementos de un sistema de control

da5144145 — 2021-05-17 16:36:23 UTC

Un sistema de control de lazo cerrado esta compuesto por tres elementos: tarjeta controladora, sensores y actuadores.

4.1 Tarjetas controladoras

da5144145 — 2021-05-17 16:45:58 UTC

En la sección 1.3 vimos la definición de estas tarjetas, que básicamente tienen un microcontrolador y puertas de entrada y salida. Las tarjetas Arduino tienen sus especificaciones y diagramas esquemáticos con acceso público (Hardware libre) y han permitido infinidad de desarrollos basados en ellas.

4.2 Sensores

da5144145 — 2021-05-17 16:50:33 UTC

Estos dispositivos son capaces de detectar magnitudes físicas y químicas y a continuación transformarlas en variables eléctricas que pueden ser interpretadas por el microprocesador. En robótica se utilizan una gran cantidad de sensores y los más utilizados los veremos a continuación

4.2.1 Sensor de intensidad luminosa

da5144145 — 2021-05-17 16:54:44 UTC

También conocido como LDR (light dependent resistor)

4.2.2 Sensor de temperatura

da5144145 — 2021-05-17 16:55:49 UTC

También conocido como NTC (negative temperature coefficient)

4.2.3 Sensor de ultrasonidos

da5144145 — 2021-05-17 16:57:51 UTC

Utiliza ondas sonoras de ultrasonidos y según el tiempo que tarda en volver la onda calcula la distancia a la que tiene un objeto

4.2.4 Sensor de infrarrojos

da5144145 — 2021-05-17 16:59:00 UTC

Detecta la cantidad de luz reflejada y gracias a ello diferencia entre blanco y negro o claro y oscuro

4.2.5 Sensor de temperatura y humedad

da5144145 — 2021-05-17 17:02:16 UTC

Son capaces de medir la temperatura y la humedad presente en el ambiente

4.2.6 Sensor de movimiento

da5144145 — 2021-05-17 17:03:16 UTC

También llamado PIR (passive infrared). Es capaz de detectar la radiación infrarroja de objetos y personas.

4.2.7 Final de carrera

da5144145 — 2021-05-17 17:04:20 UTC

También llamado final de recorrido es capaz de detectar cuando se ha llegado al final de un espacio.

4.2.8 Acelerómetro

da5144145 — 2021-05-17 17:04:59 UTC

Es capaz de medir la aceleración del objeto en el que va instalado.

4.3 Actuadores

da5144145 — 2021-05-17 17:09:27 UTC

Son dispositivos que a través de la energía eléctrica son capaces de activar un proceso con la finalidad de tener un efecto en un proceso automatizado. Los principales elementos que se utilizan como actuadores son diodos LED y motores. Las placas Arduino generan una intensidad máxima de 40 mA.

4.3.1 Diodos LED

da5144145 — 2021-05-17 17:12:09 UTC

Es importante conectar correctamente el ánodo, que es la patilla positiva y la más larga de las dos, y el cátodo, que es la patilla negativa y la más corta de las dos; porque tienen polaridad. Para que funcione correctamente y soporte la corriente necesita una resistencia en serie de unos 220 ohmios.

4.3.2 Motores de corriente continua

da5144145 — 2021-05-17 17:15:37 UTC

Convierten en energía mecánica la eléctrica, girando un eje. El sentido se cambia cambiando la polaridad. Necesitan más de 40 mA para funcionar y por tanto en Arduino es necesario una adaptación. Hay cuatro opciones:
- Conectar una Shield (placa extensora), que permita conectar motores de corriente continua.
- Conectar un transistor a la salida que amplifique la señal del motor y protegerlo con un diodo.
- Accionar el motor mediante un relé conectado a la placa.
- Utilizar un circuito integrado que permita controlar motores (L293 o L298)
También se puede utilizar otro tipo de placa que de más corriente, como la ZUM de BQ

4.3.3 Servomotores

da5144145 — 2021-05-17 17:21:37 UTC

Son motores de corriente continua de precisión y en cuyo interior tienen un motor con reductora de velocidad y un circuito de control que permite el giro entre 0 y 180º. Sus tres cables se conectan a +5V, a tierra (GND) y al pin digital de salida. En Arduino es necesario escribir la instrucción "#include para cargar la librería de Arduino que lo controla.

5. Las tarjetas de control y su programación.

leyremelerosanchez — 2021-05-25 07:21:53 UTC

-Arduino IDE de Arduino: se puede programar desde un ordenador de varias formas, permite editar y depurar el código, lenguaje similar a C. Contiene un compilador y un software de comunicación para cargar el programa.

Videos:

da5144145 — 2021-05-25 07:24:27 UTC

Robots: https://www.youtube.com/watch?v=A14GC9vg5M8
Tarjeta Controladora:
https://www.youtube.com/watch?v=R6lrBZLINrw
Microcontroladores:
https://www.youtube.com/watch?v=C_CcRGIwqrE
Sistemas de control:
https://www.youtube.com/watch?v=2SHQTUvvVuM
Elementos de un sistema:
https://www.youtube.com/watch?v=v4X3JTzfRzs
Actuadores:
https://www.youtube.com/watch?v=B3cntDxiCJg
Motores de corriente continua:
https://www.youtube.com/watch?v=w5tyMe0N50A
Servomotores:
https://www.youtube.com/watch?v=aa5FLmGdx6c

5.2 Las tarjetas de control y su programación.

leyremelerosanchez — 2021-05-25 07:31:17 UTC

-Arduino S4A: permite programar la plataforma Arduino de forma sencilla. Proporciona nuevas comunicaciones. La tarjeta tiene que estar conectada al ordenador para que el programa corra en Arduino.
-Ardublock: entorno de programación visual para Arduino, permite programar mediante bloques funcionales.

5.2 Las tarjetas de control y su programación.

leyremelerosanchez — 2021-05-26 10:13:56 UTC

-ZUM de BQ: Bitbloq: Es una plataforma online de programación y permite programar encajando bloques, requiere conexión a internet.
-Crumble y PICAXE: cada una de estas placas tiene su propio software.

6. Los robots y su programación.

leyremelerosanchez — 2021-05-26 10:21:07 UTC

-Lego: destacan por su sencillez a la hora de ser programados, tienen una amplia gama de sensores con las que se pueden ampliar sus funcionalidades. Pueden conectarse sensores de ultrasonido, color, giroscopio, contacto etc.
-Otros robots: podemos fabricar nuestro propio robot basándonos en nuestra placa Arduino o comprar un kit para ensamblar. Ollo es un kit de robótica muy básico. mOway es un robot educativo muy conocido.

7. La tarjeta Arduino.

leyremelerosanchez — 2021-05-26 10:55:50 UTC

Esta basada en una tarjeta con un microcontrolador que permite conectar sensores, actuadores y otros elementos mediante sus entradas y salidas, analógica digitales, y en un entorno de desarrollo que nos permite programarla. Sensores analógicos nos proporcionan una variación de voltaje dentro de un rango dependiendo de lo que varíe la magnitud física medida. Sensores digitales proporcionan valores de tensión que pueden ser interpretados por la controladora como un valor alto o un valor bajo.

7.2 La tarjeta Arduino partes.

leyremelerosanchez — 2021-05-26 11:18:21 UTC

• Microcontrolador
• 6 entradas analógicas
• 14 entradas y salidas digitales. • Pines de potencia: podemos alimentar un circuito con +5 V, +3,3 V, conectar la masa a GND, etc.
• Botón de reset: para reiniciar la placa.
• USB: para comunicarse con el ordenador.
• Alimentación externa: permite la alimentación mediante pilas o baterías de entre 7 y 12 V para funcionar sin tener conectado el cable USB.

8. Cómo conectar la tarjeta Arduino al ordenador.

leyremelerosanchez — 2021-05-26 11:31:48 UTC

-Instalar la placa en Windows.
https://www.youtube.com/watch?v=Hz1rLRyFqf4
-Cargar un programa en la placa.
https://www.youtube.com/watch?v=L18nta4pRv8