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Prototipo final de NanoBasurero diciembre 9, 2009

Posted by Stansson, Meli, Andrej in Ejercicios e Investigación de Arduino, Proyecto NanoBasura.
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¡Todo! 🙂

¡El prototipo final del NanoBasurero ya está listo! 😀 Tenemos algunas fotos para compartir por si no fuiste a la exposición Conexiones Urbanas en la Universidad del Pacífico.

Proto!

Así luce el prototipo finalmente. Está construído con maderas, vigas, macetas y una botella de plástico con agujeros. Explicaremos cada componente más adelante, pero primero, este video explicativo del diseño final puede explicar bastante sobre la investigación previa, desarrollo de concepto y método de uso.

Basurero/Maceta

Si no viste el video en el link anterior, no te preocupes, aquí está de nuevo, no lo pierdas que es el último que me queda. De todos modos, aquí tenemos el basurero/maceta del NanoBasurero. En el video del cocodrilo Wenceslao está representado por el interior del cocodrilo, siendo el receptáculo de la basura introducida, con su boca siendo la apertura de este basurero. Arriba del basurero hay una fila de LEDs con forma de V que representan los dientecitos del cocodrilo, que se prenden y apagan cuando el sensor de movimiento del basurero, ubicado en el interior superior del basurero, detecta movimiento en el interior.

Regador

Tras detectar movimiento un cierto números de veces (en el caso de la programación que hicimos fue de 3), el brazo regador del nanobasurero se activa, usando su servomotor para hacer que el brazo baje ligera, pero rápidamente la botella con agua, que tiene una tapa agujereada, para dejar caer unas gotas en la maceta. Todo esto está representado en el cocodrilo por su mano izquierda, la regadora.

La mano derecha del cocodrilo está representada por el objeto de madera que en la fotografía está abajo de la maceta – un servomotor con un pedazo de madera. Cuando se riega por tercera vez la planta, comienza a girar, imitando el movimiento de “no” de la mano derecha del cocodrilo.

Cableado

En la parte de atrás está el cableado (disculpen la maraña). Los cables de arriba son los LEDs, con algunos otros cables saliendo del interior del basurero viniendo del sensor de movimiento. A la derecha claramente se puede ver el breadboard con sus conexiones y resistencias, y a la derecha, protegido en su cajita de fósforos, está el Arduino Mega que utilizamos para este proyecto. Cuenta con una salida a corriente abajo, que puede conectarse a USB, o en el caso de la exposición, a un portapila de 9 volts.

Entre los problemas que encontramos más problemáticos estuvieron la realización del concepto final, el breadboard era muy pequeño para lo que necesitábamos, el servomotor que compramos originalmente para el brazo regador no permitía girar en grados definidos, por lo que tuvimos que comprar uno de 180º. El que compramos primero es de 360º, y quedó relegado a ser el brazo de no más riegos.

Pero bueno. Ahora supongo que quieren ver el video del asunto en funcionamiento, ¿no? Pues haz click aquí… ¿o aquí?

¡Servos! septiembre 30, 2009

Posted by Stansson, Meli, Andrej in Ejercicios e Investigación de Arduino.
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¡Servo! como lo vio en Wikipedia.

¡Servo! como lo vio en Wikipedia.

Se utilizó un servomotor en un ejercicio anterior. Pero se nos quedó el explicar el de qué se tratan y cómo funcionan.

Por lo que podemos contar de nuestra experiencia con este aparatito se trata de un motor que al conectarse a una fuente de poder activa un rotor el cual puede conectarse a diversos dispositivos mediantes diferentes engranajes. Si se conecta a una placa Arduino se puede programar su comportamiento de forma sencilla, obteniendo un resultado muy versátil, pudiendo interactuar con potenciómetros, resistores variables, el mismo Arduino, entre otros elementos.

La fuerza que genera el motor en el rotor es bastante fuerte para su pequeño y portátil tamaño, pudiendo servir para mover y controlar diferentes mecánicas como cámaras de vigilancia, animatronics, radiocontrol, juguetería, entre otro sinfín de usos que se le pueden dar.

Componentes internos de un Servo tradicional

Componentes internos de un Servo tradicional

El servomotor por el exterior cuenta con un rotor y tres cables de salida, pero en su interior cuenta con un circuito de control (el cual cuenta con su propia resistencia) y un potenciómetro, el cual permite controlar el ángulo de giro del rotor. Si el circuito se encuentra con que el ángulo de giro que no es el correcto (el ángulo asignado por el programa superior que controla al Servo, como Arduino), entonces el Servo girará el rotor hasta que el ángulo de giro concuerde con el correcto. Cuando el ángulo de giro sea el correcto, el motor se apaga.

Algunos rotores giran aproximadamente 180º, otros 210º, o en el caso del nuestro, a 360º. El ángulo de giro permitido depende del modelo y el manufacturador. De todos modos, un servo normal no es mecánicamente capaz de girar más allá de lo que puede por un freno mecánico colocado en el engranaje de salida principal.

La fuerza de este Servomotor funciona mediante lo que se denomina como Control Proporcional: Si el rotor necesita girar una gran cantidad de veces, entonces el Servo funcionará a su máxima velocidad posible. Por otro lado, si sólo necesita dar unas pocas vueltas, lo hará lentamente.

Diagrama de Modulación de Pulso Codificado. En este caso, el Rotor puede girar un ángulo máximo de 180º

Diagrama de Modulación de Pulso Codificado. En este caso, el Rotor puede girar un ángulo máximo de 180º

Para poder comunicar el ángulo de giro al rotor, el Servo utiliza lo que se conoce como la Modulación de Pulso Codificado. Sucede que el Servo tiene una cable de control, el cual recibe un pulso eléctrico cada 20 milisegundos, el cual determina el ángulo de giro del rotor. Si el pulso dura 1.5 milisegundos, entonces el rotor girará hacia a 90º, su posición neutral. Si dura menos de 1.5 milisegundos, irá a 0º. Si dura más de 1.5 milisegundos, irá a su máximo ángulo de giro posible. El Servomotor va interpolando los pulsos, creando giros más precisos y rápidos a medida que los pulsos van llegando y variando.

Más información en http://www.seattlerobotics.org/guide/servos.html Es una guía básica y sencilla, pero que va al grano con este tema.

¡Nos vemos!
Ariel Quinteros, Nicolás Meli, Andrés Rodríguez.

Ejercicio 2 – Circuito paralelo y circuito en serie. septiembre 23, 2009

Posted by Stansson, Meli, Andrej in Ejercicios e Investigación de Arduino.
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¡Saludos!

Para este ejercicio, se solicitó trabajar con circuitos paralelos y circuitos en serie usando LEDs y resistencias. Los materiales utilizados en esta ocasión son:

Materiales.

Materiales.

  • Cables.
  • LEDs rojos.
  • Resistencia.
  • Protoboard.
  • Arduino MEGA.
Arduino conectado al protoboard.

Arduino conectado al protoboard.

Se conectaron dos cables entre el Arduino MEGA y el Protoboard. El cable rojo está conectado a la conexión de 5V de la placa, mientras que el cable verde está conectado a la conexión de tierra de la misma placa.

Inicio del circuito paralelo.

Inicio del circuito paralelo.

Para el circuito paralelo, se comenzó conectando en la protoboard una resistencia en la línea de tierra y una extensión de cable en la línea de 5V. Ambos están conectados a filas disponibles en la otra mitad del protoboard.

Un LED en el circuito.

Un LED en el circuito.

Se inserta un LED en el circuito, usando el espacio disponible en la otra mitad. El alambre largo del LED se conecta a la fila de 5V, mientras que el corto se conecta a la fila de tierra.

LEDs prendidos en un circuito paralelo.

LEDs prendidos en un circuito paralelo.

Se añaden otros 3 LEDs en la misma fila del primero, con las mismas conexiones para sus alambres. Al enchufarse el Arduino al computador, los LEDs se prenden instantáneamente sin problemas 😀

Ahora es el turno del circuito en serie.

Circuito en serie

Circuito en serie

Para esta ocasión, la resistencia y la extensión de cable de 5V se mantienen en su lugar, pero ahora el primer LED se conecta sólo a la fila de 5V únicamente por su alambre largo, y el alambre corto se conecta a una fila libre. El segundo LED se conecta por el alambre largo a la fila del alambre corto del anterior, y el alambre corto del segundo se conecta a otra fila libre, y esto se repite con el tercero, sólo que el alambre corto de éste se conecta en la fila de la resistencia.

Sin embargo, esto no funcionó con 3 LEDs por algún motivo que desconocemos. No prendieron. Suponemos que como los mismos LEDs son resistencias pueden afectar al circuito en serie.

Circuito en serie con sólo 2 LEDs

Circuito en serie con sólo 2 LEDs

Al remover uno de los LEDs y completarlo con los dos restantes el circuito en serie funcionó. Ambas 2 LEDs prendiéndose al instante cuando el Arduino se conecta al PC.

Para finalizar y resumir, el funcionamiento de ambos circuitos es el siguiente:

  • Paralelo: Todos los LEDs están conectados a la conexión de 5V y la resistencia. Si un LED fallase, sólo ese LED fallaría y no afectaría al resto.
  • En serie: Todos los LEDs están conectados entre sí, creando un recorrido que va desde la conexión de 5V hasta la resistencia. Si un LED fallase, la corriente no llegaría al resto de los LEDs y todos dejarían de funcionar al mismo tiempo.

Eso es por ahora. ¡Nos vemos!
Ariel Quinteros, Nicolás Meli, Andrés Rodríguez.

Ejercicio 1 – Arduino y Servomotor. septiembre 23, 2009

Posted by Stansson, Meli, Andrej in Ejercicios e Investigación de Arduino.
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¡Saludos!

En este primer ejercicio conectamos un Servomotor con un rotor a un Arduino para hacerlo girar con el control de un potenciómetro. Las piezas que usamos fueron:

  • Arduino Mega
  • Protoboard
  • Potenciometro
  • Servomotor

Empezamos montando el potenciómetro a la protoboard.

Protoboard con potenciómetro

Protoboard con potenciómetro

Luego conectamos los cables a la placa Arduino.

Placa Arduino conectada

Placa Arduino conectada

1. Cable a analogo 0
2. Cable a ground
3. Cable a 5v

Después conectamos los cables del servo a la protoboard.

Protoboard y servo.

Protoboard y servo.

4. Cable del servo: café es Ground, rojo es Voltaje, naranja es Digital.

Posteriormente hicimos las conexiones apropiadas para darle poder al servo y poder darle órdenes.

Arduino con instrucciones programadas

Arduino con instrucciones programadas

5. Cable que permite que el voltaje pase al servo desde el otro lado de la protoboard.

6. Cable a ground para el servo.

7. Jumper para pasar el digital al otro lado de la protoboard.

8. Cable que conecta al puerto digital de Arduino.

Accidentalmente el potenciómetro resultó quemado por un descuido 😦 Ya fue reemplazado por otro.

¡Nos vemos!
Ariel Quinteros, Nicolás Meli, Andrés Rodríguez.