Post on 24-Feb-2018
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
1/8
Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones , Estado de Mxico Agosto 2015
Universidad Tecnolgica de Mxico
Diseo propio y construccin de Dronemanipulado por radio frecuencia
ern!nde" #a$arro %a&riela, 'aguna 'lamas (l$aro, Pego )omero Daniel, '*+e"Martne" uan -antiago y .lores -!nc/e" e$in
Justificacin
El +resente +royecto se &asa en la
construcci*n de un dron el cual
+odemos deinir como $e/culo ca+a"
de $olar y de ser comandado a
distancia, sin ue se reuiera de la
+artici+aci*n de un +iloto3 Existen
drones de todos los tama4os y
orientados a inalidades distintas,
so&re todo en los ltimos a4os3 #oo&stante, es im+ortante se4alar ue
arteactos de este ti+o existen desde
/ace &astante tiem+o, aunue +or
su+uesto nunca ue tan &arato
a&ricarlos, ni tam+oco +osean la
gran cantidad de caractersticas ue
+oseen en la actualidad3 oy en daes +osi&le tener drones ue ilman el
territorio desde la altura y ue son
guiados mediante un +rograma
instalado so&re una ta&leta o un
telono inteligente6 en este +royecto
se demostrara ue es +osi&le /acerlo
con los conocimientos aduiridos en
clase y a &ase de un +rograma enlengua7e ensam&lador el cual +ermita
el uncionamiento y control en radio
recuencia 3
Objetivo eneral
Dise4ar un Drone controlado
+or radio recuencia
Objetivos !spec"ficos#
In$estigar so&re los distintas
maneras de control &asada en
una +lataorma Android )eali"ar un +rograma ue
+ermita al usuario mane7ar al
Dron a tra$s de una intera"de radio recuencia
Encontrar las /erramientas
electr*nicas adecuadas +ara la
construcci*n y as este tenga
un uncionamiento o+timo
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
2/8
$%T&ODU''$O%
El dise4o y construcci*n del
$e/culo reuiri* una in$estigaci*n
cuyo +roducto es la me"cla dos
caminos dierentes con
antecedentes relati$amente
recientes3 El +rimero es el
mec!nico6 el dise4o de un +rototi+o
de cuatro rotores en las esuinas
de un marco en
orma de 89:utili"ando cuatro /lices3 Aunue el
dise4o no /a sido muy +o+ular,
remonta a casi ;0 a4os atr!s, y
contina siendo o&7eto de
in$estigaci*n de nue$os tra&a7os
im+ortantes en distintos !m&itos3
El segundo conce+to es el de los
$e/culosareosno tri+ulados
cuya trayectoria tam&in remonta a
/ace m!s de 50 a4os3 Este tema
tiene una ndole m!s electr*nica e
incor+ora tecnologa de +unta cuyo
a$ance +rogresa da con da3 El
control de este ti+o de $e/culos
/a sido en su mayora a &ase de
control remoto, es
decir, un
o+erador +ilotea el $e/culo desde
tierra e inal!m&ricamente3 -in
em&argo, actualmente se tra&a7a
con nue$os mtodos de control ue
no reuieren un control manualsino
autom!tico, utili"ando micro
controladores ue analicen y
res+ondan a dierentes
$aria&les,
incor+orando as, +rinci+ios de
inteligencia artiicial3
(ntecedentes
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
3/8
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
4/8
Microcontrolador Chip kit
uc32
4 motoressin
esobillas
helices
giroscopio
bateria9v a
730ma
ModuloBlu de
conexion
4 !Cs"lectronic !peed
Controller#$
%rame
13 Determinaci*n en &ase a un
diagrama a &loues los com+onentes
a utili"ar y en &ase a este se reali"an
las es+eciicaciones tcnicas +ara el
DronJ
23 E$aluaci*n costos3
K3 %eneraci*n de la +ro+uesta3
El +resente +royecto denominado
8Druns: se re+resenta &a7o el
siguiente diagrama a &loues, .ig1J
.ig31
En la ig3 1 +odemos o&ser$ar a
grandes rasgos el uncionamiento del
dron , la alimentaci*n de nuestro
sistema ;3L $ a LK0mAF, el cual
alimenta al c/i+Cit ue este es el
sistema de control, encargado de
transormar las se4ales anal*gicas
reci&idas desde un control con
m*dulo de recuencia a
223%N+resen, este reali"a las
o+eraciones +re$iamente cargadas
en &ase a un c*digo de +rogramaci*n
+ara +oder transmitir una se4al de
salida, ue /ace la unci*n de control
de los motores del Dron3
El aceler*metro es una de las +artes
m!s im+ortantes de los drones ya
ue esta nos +ermite deinir la
mo$ilidad del mismo as como la
$elocidad ue +odra llegar a
desarrollar +ara +oder reali"ar los
sentidos de giro en ig32 se muestran
dic/as coniguraciones3Este dron esta
conigurado en O
ig32
231 ?=MP=#E#TE-
Para la construcci*n sica del dron se
tiene en cuenta ue dic/o dron se
des+la"a +or medio de /lices ueson las ue le dan esta&ilidad al
sistema , las cuales son mo$idas
gracias a los motores ladirecci&n de
estos est! dada +or las se4ales de
salida del c/i+Cit y a tra$s del
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
5/8
aceler*metro, de+endiendo de los
altos o &a7os ue se +rogramen en el
microcontrolador, la direcci*n
de+ende de las se4ales en$iadas del
dis+ositi$o
Este +royecto consta de los
siguientes dis+ositi$os y materialesJ
'ista de materialesJ
.rame motores de dc E-?s Electronic -+eed
?ontrollerF3
Microcontrolador ?/i+ it ucK2 IM Inertial Measurement
nitF3 Modulo @ii atera lices co7inetes
'2ip*+$T U'34
-e &asa en la +o+ular +lataorma
Arduino Q de c*digo a&ierto de
/ard@are +rototi+os y a4ade el
rendimiento del microcontrolador
Microc/i+ PI?K2 3
El ?K2 es el mismo actor de ormaue la +laca Arduino no Q y es
com+ati&le con muc/os de Arduino Q
escudos3 ?uenta con una intera" de
+uerto serie - +ara la conexi*n
con el IDE y +uede ser alimentado a
tra$s de - o una uente de
alimentaci*n externa3
'a 7unta ?K2 a+ro$ec/a la +otente
microcontrolador PI?K2M9K0.512 3
Este cuenta con un microcontrolador
de K2 &its MIP- ncleo del
+rocesador corriendo a R0M/" , 512
de memoria de +rograma .las/ y K2
de memoria de datos -)AM 3
13C?onector - +ara - -erial
?on$erter JEste se conecta a un +uerto -
de la P? +ara +ro+orcionar el +uerto de
comunicaciones +ara el MPIDE
/a&lar con la 7unta ?K23 Esto tam&in se
+uede utili"ar +ara alimentar la +laca ?K2
cuando se conecta a la P?3
23 PK C Microc/i+ De+urar /erramienta
?onectorJ Este conector se utili"a +ara
conectar /erramientas +rogramador S
de+urador de Microc/i+, como el
PI?it Q K3 Esto +ermite ue el ta&lero ?K2
+ara ser utili"ado como un microcontrolador
tradicional
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
6/8
+laca de desarrollo mediante el Microc/i+
MP'A IDE3
K3 C ?onector de alimentaci*n externa
-e trata de un conector de 5,5 mm x 2,1 mm
&arril utili"ado +ara alimentar el ta&lero ?K2
desde una externa
uente de alimentaci*n3 -e est! conectado
con el terminal central como la tensi*n de
alimentaci*n +ositi$a3 El +oder
tensi*n de alimentaci*n de&e estar en el
rango de LB a 15B3
3 .uente de alimentaci*n C )egulador K3KBJ
)egulador de tensi*n +ara la alimentaci*n de
K3KB3 Esta uente de alimentaci*n +uede+ro+orcionar /asta 500 mA de la corriente3
53 P2 C Potencia -eleccionar um+er
Este +uente se utili"a +ara +oder ruta desde
el conector de alimentaci*n externa a tra$s
del &ordo J)egulador de $olta7e 5B o +ara
eludir el regulador de 5B3 'a )E% +oder rutas
de +osici*n
a tra$s del regulador de 5B3 'a +osici*n
UP no +asa +or el regulador de 5B a &ordo3?on este +uente en la +osici*n UP la
tensi*n de entrada m!xima ue se +uede
a+licar en el exterior3
C V3 .uente de alimentaci*n )egulador 5BJ
Este regulador de $olta7e 5B a &ordo regula
la tensi*n de entrada a+licada en el exterior
conector de alimentaci*n de 5B3 Esto se
utili"a +ara alimentar el regulador de K3KB y
+ro+orcionar 5Ba los escudos de ex+ansi*n3 Este regulador
+uede +ro+orcionar /asta R00mA de
corriente3
L3 2 C ?onector de alimentaci*n -/ield
Este conector +ro+orciona energa a los
escudos de ex+ansi*n de E S - conectados a
la tar7eta3
R3 PI?K2 Microcontroladores
El microcontrolador PI?K2M9K0.512 es el
+rocesador +rinci+al de la 7unta3
;3 L C ?onector de se4al anal*gica
Este conector +ro+orciona acceso a los +ines
anal*gicos S E S - digitales en el
microcontrolador3
103 PV S PL C A S A5 -eleccionar se4al
um+ers
Estos +uentes se utili"an +ara cam&iar los
+ines ; y 11 en L conector entre entradasanal*gicas
A y A5 o las se4ales I2? -DA y -?'3
113 R C -PI ?onector de se4al
Este conector +ro+orciona acceso alternati$o
a las se4ales -PI3 Esto es utili"ado +or
algunos
escudos +ara el acceso al &us -PI3
123 P5 S PL C -PI Master S -la$e -elect
um+ersEstos +uentes se utili"an +ara cam&iar las
se4ales -PI +ara el uso de la 7unta ?K2
como -PI dis+ositi$o maestro o como un
dis+ositi$o escla$o -PI3 Am&os +uentes
de&en ser conmutados 7untos
1K3 'EDs de usuario
Dos 'EDs conectados a los +ines de se4ales
digitales 1K y K3
13 V C ?onector de se4al digitalEste conector +ro+orciona acceso a los +ines
de E S - digitales en el microcontrolador3
153 P C Pin 10 -eleccionar se4al um+er
1V3 Este +uente se utili"a +ara cam&iar +in
conector 5 5 se4al digital 10F entre el anc/o
de +ulso
7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
7/8
modulador PWMF uncionamiento y
o+eraci*n de -PI3 El +uente se coloca en la
+osici*n +ara )D
-alida PWM y en la +osici*n )%; +ara el
uncionamiento escla$o -PI3 El &loue de
cortocircuito en este
+uente estar! normalmente en la +osici*n
)D3 'a nica $e" ue necesita normalmente
+ara estar en el )%;
es cuando se utili"a la ta&la de noK2 como
un dis+ositi$o escla$o -PI3
1L3 5 C ?onector de se4al digital
Este conector +ro+orciona acceso a los +ines
de E S - digitales en el microcontrolador31R3 'ED de estado de comunicaciones
Estos 'ED indican la acti$idad en la intera"
serial -3
1;3 ot*n de reinicio
Este &ot*n se +uede utili"ar +ara reiniciar el
microcontrolador, reiniciar la o+eraci*n desde
el arranue
!specificaciones
Microc/i+ PI?K2M9K0.512
microcontrolador
R0 M/" MIP- de K2 &its
512 de .las/
K2 -)AMF
?om+ati&le con muc/os e7em+los
existentes Arduino Q de c*digo,
materiales de reerencia y otros recursosArduino Q HnoH actor de orma
?om+ati&le con muc/os Arduino Q
escudos
2 dis+one de E S -
Dos 'EDs de usuario
?onexi*n a P? utili"a un AX ca&le mini
- no incluido F
12 entradas anal*gicas
Bolta7e de uncionamiento de K,K B
?orriente de uncionamiento t+ica L5mALB a la tensi*n de entrada de 15B
recomendado F
Bolta7e de entrada 20B m!ximoF
0 B a rango de tensi*n de entrada
anal*gica de K,K B
OSC ?orriente 1RmA D? +or +in
.igCK esuema de conexi*n deiniti$oEn la igura igCK se muestra el
esuema de conexi*n deinit$o de
cada uno de los com+onentes del
dron3
$MU
IM Inertial Measurement nitF o
unidad de medici*n inercial es un
dis+ositi$o electr*nico ue mide e
inorma acerca de la $elocidad,
orientaci*n y uer"as gra$itacionales
de un a+arato, usando una
http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Orientaci%C3%B3n_(geometr%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_gravitaci%C3%B3n_universalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Orientaci%C3%B3n_(geometr%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_gravitaci%C3%B3n_universalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_gravitaci%C3%B3n_universalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad7/25/2019 Desarrollo de Proyectos de Ingeniera Telecomunicaciones
8/8
com&inaci*n de aceler*metros y
gir*sco+os3
'ontrol
El control del dron se /ace atra$e" de
una intera" de radio recuencia a 23
%/" conectado a un m*dulo )?
marca W'Ctoys +re$iamente
a&ricado3
'ostos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Aceler%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gir%C3%B3scopohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceler%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gir%C3%B3scopo