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MONTAJE

               Mini-Robot con
          Microcontrolador PICAXE
     El constante avance de los microcontroladores, cada vez más
     pequeños, más poderosos y sobre todo baratos, ha invadido el
     área de la mini robótica, y ante la constante solicitud de
     incorporar uno de estos pequeños “cerebros “ a nuestros
     proyectos, llegamos a la simplicidad característica de estos
     “monstruos” en nuestra serie de artículos, pero con las
     prestaciones de reprogramabilidad, buen desempeño y
     sobre todo bajo costo gracias a la nueva serie de microcon-
     troladores PICAXE.

                                                                 Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera
                                                                 e-mail: jctellez@saberinternacional.com.mx


        n lector me realizó una observa-     llamamos una “estructura modular”,          a seguir, cuando la perdía, se limitaba

U       ción, ¿por qué ya no se publica-
        ron más artículos referentes al
 primer proyecto de mini-robot? ¿Cuál
                                             esto es proyectos que por sí solos,
                                             pueden ejecutar una función específica
                                             que además puedan interconectarse
                                                                                         a detenerse. En una segunda etapa
                                                                                         con el Mini-robot simple, ya tenía incor-
                                                                                         porado un pequeño elemento de me-
 es la posibilidad de incorporarle un mi-    con otros para lograr circuitos más         moria que le permitía recordar cuándo
 crocontrolador PIC 16F84? Ante estas        complejos, la preocupación por lo ante-     había perdido la ruta y en qué dirección
 incógnitas puedo asegurar que los cir-      rior es tal, que yo, como muchos lecto-     debía regresar, ahora lo haremos con
 cuitos para el primer proyecto aún no       res, a veces somos impacientes de es-       el microcontrolador PICAXE-08, que es
 se agotan, están algunos en fase de         perar varios artículos para terminar un     uno de los miembros de la familia PIC
 desarrollo, y en cuanto a la incorpora-     proyecto. Esto es justificable en cuanto    de 8 terminales.
 ción del PIC al proyecto lo haremos en      sea muy complejo, pero siento que es            Este pequeño chip tiene los ele-
 dos fases, primero, publicando proyec-      más relajado y didáctico el abordar las     mentos necesarios y suficientes para
 tos orientados a la robótica y control      cosas progresivamente y si se comien-       lograr un pequeño robot, que puede
 como complemento a los artículos que        za la serie de artículos en alguna etapa    ser un excelente sigue-líneas repro-
 se han publicado en esta revista con        intermedia, no nos decepcione el tener      gramable, que pueda incluso tener un
 referencia al PICAXE, que no es sino el     que conseguir los demás para poder          control de velocidad, dar modalidad
 PIC con una fase de evolución que lo        “captar la idea original”. Y el microcon-   de seguimiento de línea negra o blan-
 hace más sencillo de programar orien-       trolador Picaxe nos ayudará en esa mi-      ca, programar una rutina de movi-
 tándolo a aplicaciones directas y sim-      sión.                                       mientos y con un poco de ingenio rea-
 ples que podrán ser abordadas inclusi-                                                  lizar alguna función secundaria al no
 ve por lectores que se inician en el                                                    encontrar la línea. Por ejemplo retor-
 campo de la electrónica y microcontro-           Definición del Proyecto                nar hacia la última referencia de línea
 ladores, esto es aprender jugando con                                                   y encontrar de nuevo la ruta o un pa-
 la electrónica. Segundo, estos comple-          Primero volvamos al proyecto origi-     ro automático en un lapso de tiempo
 mentos son la base para incorporarlos       nal, el sigue líneas, en nuestra serie de   definido, ambas funciones son muy
 a proyectos más avanzados retoman-          artículos comenzamos con una etapa          importantes al querer llevar a estos ro-
 do parte de la circuitería del Primer Mi-   de control ON OFF, que lo restringía a      bots a eventos de competencia. (Ob-
 ni-robot publicado aquí y lograr lo que     funcionar sólo cuando había una línea       serve la figura 1).

      Service y Montajes, pág                12


38
Mini-Robot con Microcontrolador - PICAXE
                                                                                                                     Figura 2




                         Figura 1

   El microcontrolador
   y la disposición de Pines

    Tenemos a nuestra disposición 5
terminales de entrada salida, nos limi-
taremos a usar sólo dos para los sen-
sores, Pin4 que es una terminal dedi-
cada a sólo entrada y Pin3 que es bi-
direccional. Dos para el control de los
motores, las cuales son Pin2 y Pin1
que son bidireccionales, Pin0 que es        sugiero verifique con un multímetro en           Conexiones de la interfaz
exclusivamente salida la dejamos re-        continuidad la adecuada conexión. Es             de programación
servada, ya que ésa se usa para la co-      indicado que para simplificar las cone-
municación con la PC y así simplifica-      xiones y tener mayor estabilidad mecá-           También se proporciona el circuito
mos más el circuito, prácticamente la       nica de la interfaz, consigan un conector    impreso para aquellos que quieran te-
tarjeta principal sólo tiene los compo-     macho estéreo con cable, como el usa-        ner la versión más compacta, en el im-
nentes necesarios para manejar la po-       do para la conexión de la salida auxiliar    preso se incluye la inserción de un ca-
tencia de los motores y el chip PICA-       de un reproductor portátil de CD hacia       pacitor de 100 Nanofarads, como ve-
XE. Los elementos sensores serán in-        otro aparato, y usen un conector hembra      mos en las figuras 6 y 7. Ante todo de-
corporados en una tarjeta adicional,        DB9 con “concha”, así su interfaz será       bemos tomar en cuenta que los volta-
que es la misma que se usó para el          resistente y la podrán usar en todos sus     jes de alimentación deberán compren-
módulo de sensores del primer sigue-        proyectos con PICAXE, como se ve en          der entre 4.5 y 6 volts.
lineas, me refiero ahora a la mencio-       las figuras 3 y 4. Las dos entradas usan         Los que crearon al primer robot
nada “estructura modular”. Esa tarjeta      como elementos sensores al conocido          pueden sustituir toda la circuiteria y
no tendrá modificación alguna, por si       CNY70, estos circuitos de sensores en-       usar solamente este módulo y será to-
el lector ya fabricó alguna y quiera        tregan un estado alto en presencia de        talmente operable, para aquellos que
ahorrar tiempo para ver su proyecto         superficies blancas o reflejantes y un es-   se inicien y construyan su primer robot
funcionando.                                tado bajo en superficies oscuras o ne-       acudir a los artículos anteriores de es-
    En el diagrama esquemático de la fi-    gras, aquí el umbral de cambio depende       ta serie o contáctenme por mail. La fi-
gura 2 vemos el circuito completo, apre-    de los umbrales que maneja el Micro-         gura no muestra ningún cambio refe-
ciando la entrada de la interfaz de comu-   controlador a sus entradas para discer-      rente al móvil físicamente, inclusive los
nicación con la PC, para armar la inter-    nir los niveles lógicos 1 y 0, las salidas   sensores no deben moverse de su ubi-
faz, sólo se necesita un conector es-       van a resistores de 1 kohm, encargán-        cación, sólo colocar la tarjeta del PICA-
téreo macho y hembra (Similar a los de      dose de llevar al corte y saturación del     XE, conectar los motores y alimenta-
los audífonos) y conector DB9 hembra.       arreglo del par Darlington formado por       ción y listo. En la figura 5, vemos el mi-
En las imágenes se muestra el conexio-      T1 y T2. Al ser dos arreglos, tenemos la     ni-robot con línea y la ubicación de los
nado con el cable y los conectores, algu-   posibilidad de manejar dos motores (M1       sensores.
nos conectores estéreo hembra difieren      y M2) de juguete, de manera sencilla y           El circuito, como podemos ver,
la disposición de terminales, por lo que    ese es todo el circuito.                     cuenta con su interfaz programadora y

   Figura 3                                   Figura 4




                                                                                     Service y Montajes, pág                 13


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Montaje
 tan sólo resta cargar el software que        bot, encenderlo y podremos progra-
 se puede descargar gratuitamente de          marlo de manera sencilla, ya sea con
 la página de Revolution education            su interfaz gráfica con diagrama de flu-
 http://www.rev-ed.co.uk/picaxe/, co-         jo o directamente en BASIC. Los ma-
 nectar la interfaz al puerto serial y al ro- nuales, tanto en inglés como en espa-
                                                              ñol, están disponibles
                                          Figura 5            en la página antes men-
                                                              cionada, por lo que no
                                                              tendrán ningún proble-                    Figura 6
                                                              ma para iniciarse en la      que marca el breve programa, verán
                                                              programación del mi-         que es sencillo, divertido y sobre todo
                                                              crocontrolador. En es-       que podremos aprender programando
                                                              tos artículos no profun-     desde casi el primer intento. ¡¡Hasta la
                                                              dizaremos en el método       próxima!! ✪
                                                              de programación y uso
                                                              del software, ya que se
                                                              han manejado otros ar-       Lista de Materiales
                                                               tículos referentes al PI-
                                                               CAXE en esta revista,       CI PICAXE-08 (PIC12F629)
                                                               por lo cual de aquí en      C1 - 100nF
                                                               adelante, nos limitare-     R1 - 220 Ohm, 2 piezas
                                                               mos a proporcionar cir-     R2 - 10 kohm, 2 piezas
                                                               cuitos y ejemplos senci-    R3 - 10 kohm
                                                               llos, cualquier otra con-   R4 - 22 kohm
                                                               sulta la haremos por        R5 - 1 kohm, 2 piezas
                                                               mail. En la figura 8        T1 - BC547, 2 piezas
                                                               muestro un programa         T2 - 2N2222, 2 piezas
                                                               tanto en su versión Ba-
                                                               sic como de diagrama        Varios
                                                               de flujo con el cual el     CNY70, 2 piezas, conector estéreo
                                                               robot puede seguir una      hembra, placa fenólica, etc.
                                                               línea blanca sobre fon-
                                                               do negro, intenten dar      Para la interfaz
                                                               secuencias programa-        Conector macho estéreo
                                                               das, temporizaciones y      Conector hembra DB9
                                                               funciones distintas a las   Cable para conexión
                            Figura 7




                           Figura 8


     Service y Montajes, pág                    14


40

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Capitulo 10

  • 1. MONTAJE Mini-Robot con Microcontrolador PICAXE El constante avance de los microcontroladores, cada vez más pequeños, más poderosos y sobre todo baratos, ha invadido el área de la mini robótica, y ante la constante solicitud de incorporar uno de estos pequeños “cerebros “ a nuestros proyectos, llegamos a la simplicidad característica de estos “monstruos” en nuestra serie de artículos, pero con las prestaciones de reprogramabilidad, buen desempeño y sobre todo bajo costo gracias a la nueva serie de microcon- troladores PICAXE. Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera e-mail: jctellez@saberinternacional.com.mx n lector me realizó una observa- llamamos una “estructura modular”, a seguir, cuando la perdía, se limitaba U ción, ¿por qué ya no se publica- ron más artículos referentes al primer proyecto de mini-robot? ¿Cuál esto es proyectos que por sí solos, pueden ejecutar una función específica que además puedan interconectarse a detenerse. En una segunda etapa con el Mini-robot simple, ya tenía incor- porado un pequeño elemento de me- es la posibilidad de incorporarle un mi- con otros para lograr circuitos más moria que le permitía recordar cuándo crocontrolador PIC 16F84? Ante estas complejos, la preocupación por lo ante- había perdido la ruta y en qué dirección incógnitas puedo asegurar que los cir- rior es tal, que yo, como muchos lecto- debía regresar, ahora lo haremos con cuitos para el primer proyecto aún no res, a veces somos impacientes de es- el microcontrolador PICAXE-08, que es se agotan, están algunos en fase de perar varios artículos para terminar un uno de los miembros de la familia PIC desarrollo, y en cuanto a la incorpora- proyecto. Esto es justificable en cuanto de 8 terminales. ción del PIC al proyecto lo haremos en sea muy complejo, pero siento que es Este pequeño chip tiene los ele- dos fases, primero, publicando proyec- más relajado y didáctico el abordar las mentos necesarios y suficientes para tos orientados a la robótica y control cosas progresivamente y si se comien- lograr un pequeño robot, que puede como complemento a los artículos que za la serie de artículos en alguna etapa ser un excelente sigue-líneas repro- se han publicado en esta revista con intermedia, no nos decepcione el tener gramable, que pueda incluso tener un referencia al PICAXE, que no es sino el que conseguir los demás para poder control de velocidad, dar modalidad PIC con una fase de evolución que lo “captar la idea original”. Y el microcon- de seguimiento de línea negra o blan- hace más sencillo de programar orien- trolador Picaxe nos ayudará en esa mi- ca, programar una rutina de movi- tándolo a aplicaciones directas y sim- sión. mientos y con un poco de ingenio rea- ples que podrán ser abordadas inclusi- lizar alguna función secundaria al no ve por lectores que se inician en el encontrar la línea. Por ejemplo retor- campo de la electrónica y microcontro- Definición del Proyecto nar hacia la última referencia de línea ladores, esto es aprender jugando con y encontrar de nuevo la ruta o un pa- la electrónica. Segundo, estos comple- Primero volvamos al proyecto origi- ro automático en un lapso de tiempo mentos son la base para incorporarlos nal, el sigue líneas, en nuestra serie de definido, ambas funciones son muy a proyectos más avanzados retoman- artículos comenzamos con una etapa importantes al querer llevar a estos ro- do parte de la circuitería del Primer Mi- de control ON OFF, que lo restringía a bots a eventos de competencia. (Ob- ni-robot publicado aquí y lograr lo que funcionar sólo cuando había una línea serve la figura 1). Service y Montajes, pág 12 38
  • 2. Mini-Robot con Microcontrolador - PICAXE Figura 2 Figura 1 El microcontrolador y la disposición de Pines Tenemos a nuestra disposición 5 terminales de entrada salida, nos limi- taremos a usar sólo dos para los sen- sores, Pin4 que es una terminal dedi- cada a sólo entrada y Pin3 que es bi- direccional. Dos para el control de los motores, las cuales son Pin2 y Pin1 que son bidireccionales, Pin0 que es sugiero verifique con un multímetro en Conexiones de la interfaz exclusivamente salida la dejamos re- continuidad la adecuada conexión. Es de programación servada, ya que ésa se usa para la co- indicado que para simplificar las cone- municación con la PC y así simplifica- xiones y tener mayor estabilidad mecá- También se proporciona el circuito mos más el circuito, prácticamente la nica de la interfaz, consigan un conector impreso para aquellos que quieran te- tarjeta principal sólo tiene los compo- macho estéreo con cable, como el usa- ner la versión más compacta, en el im- nentes necesarios para manejar la po- do para la conexión de la salida auxiliar preso se incluye la inserción de un ca- tencia de los motores y el chip PICA- de un reproductor portátil de CD hacia pacitor de 100 Nanofarads, como ve- XE. Los elementos sensores serán in- otro aparato, y usen un conector hembra mos en las figuras 6 y 7. Ante todo de- corporados en una tarjeta adicional, DB9 con “concha”, así su interfaz será bemos tomar en cuenta que los volta- que es la misma que se usó para el resistente y la podrán usar en todos sus jes de alimentación deberán compren- módulo de sensores del primer sigue- proyectos con PICAXE, como se ve en der entre 4.5 y 6 volts. lineas, me refiero ahora a la mencio- las figuras 3 y 4. Las dos entradas usan Los que crearon al primer robot nada “estructura modular”. Esa tarjeta como elementos sensores al conocido pueden sustituir toda la circuiteria y no tendrá modificación alguna, por si CNY70, estos circuitos de sensores en- usar solamente este módulo y será to- el lector ya fabricó alguna y quiera tregan un estado alto en presencia de talmente operable, para aquellos que ahorrar tiempo para ver su proyecto superficies blancas o reflejantes y un es- se inicien y construyan su primer robot funcionando. tado bajo en superficies oscuras o ne- acudir a los artículos anteriores de es- En el diagrama esquemático de la fi- gras, aquí el umbral de cambio depende ta serie o contáctenme por mail. La fi- gura 2 vemos el circuito completo, apre- de los umbrales que maneja el Micro- gura no muestra ningún cambio refe- ciando la entrada de la interfaz de comu- controlador a sus entradas para discer- rente al móvil físicamente, inclusive los nicación con la PC, para armar la inter- nir los niveles lógicos 1 y 0, las salidas sensores no deben moverse de su ubi- faz, sólo se necesita un conector es- van a resistores de 1 kohm, encargán- cación, sólo colocar la tarjeta del PICA- téreo macho y hembra (Similar a los de dose de llevar al corte y saturación del XE, conectar los motores y alimenta- los audífonos) y conector DB9 hembra. arreglo del par Darlington formado por ción y listo. En la figura 5, vemos el mi- En las imágenes se muestra el conexio- T1 y T2. Al ser dos arreglos, tenemos la ni-robot con línea y la ubicación de los nado con el cable y los conectores, algu- posibilidad de manejar dos motores (M1 sensores. nos conectores estéreo hembra difieren y M2) de juguete, de manera sencilla y El circuito, como podemos ver, la disposición de terminales, por lo que ese es todo el circuito. cuenta con su interfaz programadora y Figura 3 Figura 4 Service y Montajes, pág 13 39
  • 3. Montaje tan sólo resta cargar el software que bot, encenderlo y podremos progra- se puede descargar gratuitamente de marlo de manera sencilla, ya sea con la página de Revolution education su interfaz gráfica con diagrama de flu- http://www.rev-ed.co.uk/picaxe/, co- jo o directamente en BASIC. Los ma- nectar la interfaz al puerto serial y al ro- nuales, tanto en inglés como en espa- ñol, están disponibles Figura 5 en la página antes men- cionada, por lo que no tendrán ningún proble- Figura 6 ma para iniciarse en la que marca el breve programa, verán programación del mi- que es sencillo, divertido y sobre todo crocontrolador. En es- que podremos aprender programando tos artículos no profun- desde casi el primer intento. ¡¡Hasta la dizaremos en el método próxima!! ✪ de programación y uso del software, ya que se han manejado otros ar- Lista de Materiales tículos referentes al PI- CAXE en esta revista, CI PICAXE-08 (PIC12F629) por lo cual de aquí en C1 - 100nF adelante, nos limitare- R1 - 220 Ohm, 2 piezas mos a proporcionar cir- R2 - 10 kohm, 2 piezas cuitos y ejemplos senci- R3 - 10 kohm llos, cualquier otra con- R4 - 22 kohm sulta la haremos por R5 - 1 kohm, 2 piezas mail. En la figura 8 T1 - BC547, 2 piezas muestro un programa T2 - 2N2222, 2 piezas tanto en su versión Ba- sic como de diagrama Varios de flujo con el cual el CNY70, 2 piezas, conector estéreo robot puede seguir una hembra, placa fenólica, etc. línea blanca sobre fon- do negro, intenten dar Para la interfaz secuencias programa- Conector macho estéreo das, temporizaciones y Conector hembra DB9 funciones distintas a las Cable para conexión Figura 7 Figura 8 Service y Montajes, pág 14 40