Curso Taller Arduino (Parte 5).pdf

8/15/2019 Curso Taller Arduino (Parte 5).pdf

1/49

CURSO TALLERARDUINO BÁSICO

Carlos Pérez

www.TecBolivia.com

viernes, 26 de Febrero de 2016© 2016 WWW.TECBOLIVIA.COM 1

http://www.tecbolivia.com/http://www.tecbolivia.com/


2/49

MOTORESCurso Taller Arduino Básico© 2016 WWW.TECBOLIVIA.COM viernes, 26 de Febrero de 2016 2


3/49

MOTOR DC

Es el motor mas simple queexiste.

El funcionamiento se basaen la interacción de camposmagnéticos (imanes).

El movimiento del motor seproduce cuando existe unafuerza de repulsión por lainteracción de polos iguales.

© 2016 WWW.TECBOLIVIA.COM viernes, 26 de Febrero de 2016 3


4/49

PARTES DE UN MOTOR DC

Estator: que es laparte fija del motor y

generalmente tieneimanes permanentes.

Rotor: que es la partemóvil del motor y

tiene un electroimánconectado con lasterminales del motor



5/49

MOTOR DC

Los motores de este tipo sonconocidos por trabajar con

escobillas. Las escobillas interactúan las

terminales del motor (partes fijas),con el electroimán del rotor (parte

móvil).



6/49

MOTOR DC

Cada escobilla entrará en contacto con una mitad delelectroimán generando dos campos magnéticos iguales pero

contrarios.



7/49

MOTOR DC

Aumentando la señal decorriente se aumenta el campo

magnético, aumentando lavelocidad del motor.

Invirtiendo la señal de corriente,se invierten los camposmagnéticos, invirtiendo la fuerza

de repulsión, invirtiendo elsentido de giro.



8/49

MOTOR DC

Para aumentar la fuerza de un motor DC se utiliza unsistema de engranajes reductores.

Un sistema reductor une un engranaje pequeño a unogrande para reducir la velocidad del sistema peroaumentando su fuerza.



9/49

MOTOR DC

Motor de doble eje

Relación de reducción: 1: 48

Voltaje de funcionamiento: 3V ~ 6V Consumo de Corriente sin carga:

• 200mA @ 6V

• 150mA @ 3V

Velocidad sin carga:

• 200 ± 10% RPM @ 6V

• 90 ± 10% RPM @ 3V

© 2015 WWW.TECBOLIVIA.COM


10/49

MOTOR DC – PUENTE H

Un puente H dirige el sentido de la corriente en un motor.

Existen diferentes Circuitos Integrados que cumplen conesta función, por ejemplo: L9110 y L298N.


Puente H Estados Básicos del Puente H

viernes, 26 de Febrero de 2016 10


11/49

MÓDULO CONTROLADOR DE MOTORES L9110

Control de dos motores (A y B)

Control mediante señales digitales.

Señales PWM en lugar de estados HIGH paracontrolar la velocidad.


A-IA

B-IA

A-IB

B-IBOperación

LOW HIGH Giro derecha

HIGH LOW Giro izquierda

LOW LOW Motor Stop

HIGH HIGH Motor Stop

Motor A Motor B

Alimentación Motor: 5-12V



12/49

MÓDULO CONTROLADOR DE MOTORES L298N

Trabaja de la misma maneraque el L9110


IN1

IN3

IN2

IN4Operación

LOW HIGH Giro derecha

HIGH LOW Giro izquierda

LOW LOW Motor Stop

HIGH HIGH Motor Stop



13/49

MÓDULO CONTROLADOR DE MOTORES L298N

El pin habilitador permite utilizarsolo un puerto PWM para elmotor.

Dos puertos hacen lacombinación de salidas.

Un puerto (PWM) en elhabilitador (Enable) regula la

velocidad.



14/49

PREGUNTASCURSO TALLER ARDUINO BÁSICO



15/49

SERVOMOTORES

Básicamente son motoresDC con una placa decontrol.

Capacidad de ubicarse ymantenerse estable encualquier posición dentrode su rango de operación

Rango de operaciónnormalmente es menor a360º



16/49

SERVOMOTORES

Tienen un torque muyfuerte.

Puede trabajar más alláde los 360º, en estecaso se controla lavelocidad.

Los que trabajan enmás de 360º no tienencontrol de posición.



17/49

ESTRUCTURA INTERNA

Un servomotor se compone de:

• Motor DC: alta velocidad bajotorque

• Caja reductora: juego de engranajes,reduce la velocidad y aumenta eltorque

• Potenciómetro: alineado con el ejedel motor para el control de la

posición.• Tarjeta controladora: con los datos

del potenciómetro mueve el motorDC



18/49

CABLE DE CONEXIÓN

Los servomotorestienen tres cables:

alimentación, tierra, yseñal.

La tensión dealimentación puede

variar de 4 a 8 voltios(dependiendo del servo),varía velocidad y torque.



19/49

FUNCIONAMIENTO

Cable de Señal:

• La posición del motor

se define por el anchode pulso de una señalPWM.

• Los servomotores derotación continua utilizanla señal PWM para variarla velocidad de rotación



20/49

LIBRERÍAS

Una librería es un programa que contiene funciones lascuales pueden ser utilizadas por otros programas para suutilización.

Para llamar a una librería, se coloca al inicio del Sketch lapalabra de invocación seguido del nombre de la librería:

#i ncl ude

Un objeto es una variable que contiene todas las

especificaciones de la librería, algunas librerías requieren quesean creadas:

Ser vo nombre_ser vo;



21/49

LIBRERÍA SERVO

El Arduino UNO deshabilita la función anal ogWr i t e( ) enlos puertos 9 y 10.

Los servos consumen energía de manera considerable, serecomienda el uso de fuentes externas alimentandodirectamente los cables de alimentación de los servos.



22/49

LIBRERÍA SERVO

attach(): Asocia la variable servo a un pin

• nombre_ser vo. attach( pi n)

• nombre_ser vo. attach( pi n, mi n, max)

min: ancho de pulso ángulo mínimo (544)

max: ancho de pulso ángulo máximo (2400)

detach(): Desasocia la variable servo de un pin• nombre_ser vo. det ach( pi n)


http://arduino.cc/es/Reference/ServoAttach#.UynAgT95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoAttach#.UynAgT95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoDetach#.UynCxz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoDetach#.UynCxz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoDetach#.UynCxz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoAttach#.UynAgT95OSo


23/49

LIBRERÍA SERVO

write(): Ajusta el eje al ángulo deseado

• nombre_ser vo. wr i t e( ángul o)

read(): Lee el ángulo Actual del servo

• nombre_ser vo. r ead( )

attached(): Devuelve TRUE si la variable servo está asociada

a un pin• nombre_ser vo. at t ached( )


http://arduino.cc/es/Reference/ServoWrite#.UynDlD95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoWrite#.UynDlD95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoRead#.UynEZD95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoRead#.UynEZD95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoAttached#.UynErz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoAttached#.UynErz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoAttached#.UynErz95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoRead#.UynEZD95OSohttp://arduino.cc/es/Reference/ServoWrite#.UynDlD95OSo


24/49

CIRCUITO SWEEP



25/49

SWEEP#i ncl ude

Servo myser vo;

i nt pos = 0;

voi d setup( )

{

myser vo. attach(9) ;

}

/ / Ll amada a l a l i br er í a Ser vo

/ / Cr eaci ón del obj et o t i po Ser vo

/ / Var i abl e donde se guar da l a

/ / posi ci ón del ser vo

/ / Se asoci a el ser vo al pi n 9 ( PWM)



26/49

SWEEPvoi d loop( ) {

/ / Se hace el r ecor r i do t ot al en ambas di r ecci ones

f or ( pos = 0; pos < 180; pos += 1) {

myser vo. wr i t e( pos);

del ay(15); / / Ret ardo de 15 ms par a el movi mi ent o del mot or

}

f or ( pos = 180; pos>=1; pos- =1) {

myser vo. wr i t e( pos);

del ay(15);

}

}



27/49

CIRCUITO KNOB



28/49

KNOB

#i ncl ude

Servo myser vo;i nt pot pi n = 0;

i nt val ;

voi d setup( ){myser vo. attach(9) ;

}

/ / Pi n del pot enci ómet r o

/ / Var i abl e l ect ur a pot enci ómet r o



29/49

KNOB

voi d loop( )

{

val = anal ogRead( pot pi n) ; / / Lect ur a pot enci ómet r o/ / Mapeo a rango de 0º a 180º

val = map( val , 0, 1023, 0, 180) ;

myser vo. wr i t e( val ) ; / / Mover ser vo

del ay(15); / / Ret ar do movi mi ent o}



30/49




31/49

MOTOR PASO A PASO

Convierte impulsos eléctricos en desplazamientos angularesdiscretos, lo que significa que es capaz de avanzar una serie

de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control



32/49

MOTOR PASO A PASO

El motor de paso de rotor de imán

permanente: Permite mantener un par diferente de cero

cuando el motor no está energizado. Dependiendo de laconstrucción del motor, es típicamente posible obtenerpasos angulares de 7.5, 11.25, 15, 18, 45 o 90°

Este tipo de motor tiene cuatro bobinas que al ser

energizadas atraen al eje haciendo mover el motor.



33/49

TIPOS



34/49

SECUENCIAS

Paso simple

Esta secuencia consiste

en activar cada bobinauna a una y porseparado, con estasecuencia de encendidode bobinas no se obtienemucha fuerza ya que soloes una bobina cada vez laque arrastra y sujeta elrotor del eje del motor



35/49

SECUENCIAS Paso doble

En paso doble se activanlas bobinas de dos en dos

con lo que se hace uncampo magnético máspotente que atraerá conmás fuerza y retendrá elrotor del motor en el sitio.Los son algo bruscosdebido a que la acción delcampo magnético es máspoderosa que en lasecuencia de paso sencillo



36/49

SECUENCIAS Medio paso

Este se logracombinando dostipos de secuencias esdecir el paso sencilloy el doble paso y asíse puede hacer moverel motor en pasosmás pequeños yprecisos de estamanera se tiene el

doble de pasos demovimiento para elrecorrido total de360º del motor.



37/49

PLACA MÓDULO PARA MOTORES PASO A PASO

(ULN2003)

Las terminales del motor requieren pasar por una etapa deconversión para conectarse con la placa Arduino, existen

varios circuitos que pueden hacer ese trabajo



38/49

MOTOR PASO A PASO 5V 28BYJ-48


Para una vuelta completacon solo una bobina

activada a la vez senecesitan 32 pasos.

Para una vuelta completacon dos bobinas activadas ala vez se necesitan 64pasos.

Relación de reducción: 1: 48


39/49

MOTOR PASO A PASO 5V 28BYJ-48

Con la relación de reducción se multiplica por 64 la cantidadde pasos para dar una vuelta completa en el eje final.



40/49

MOTOR PASO A PASO 5V 28BYJ-48 Para conocer el ángulo de paso se divide el recorrido de un giro

completo (360º) entre la cantidad total de pasos por ciclo delmotor:

360°64 ∗ 32

= 0,17578125° /

Para conocer la cantidad de pasos que se necesitan para unángulo en específico se divide el ángulo deseado entre el ángulode paso, por ejemplo para 135º:

135°

0,17578125°/= 768



41/49




42/49

ARDUINO SHIELD DRIVER / CONTROL /

EXPANSIÓN PARA MOTORES L293D

Tiene dos conexiones deexpansión de los pines 9 y 10del Arduino para el control de

servomotores. Puede controlar 4 motores

DC o 2 motores paso a paso.

La librería AFMotor debe

descargarse de la siguientepágina web:

www.ladyada.net/make/mshield


http://www.ladyada.net/make/mshieldhttp://www.ladyada.net/make/mshield


43/49

CONEXIÓN MOTOR DC



44/49

CONEXIÓN MOTOR PASO A PASO



45/49

LIBRERÍA AFMOTOR PARA MOTOR DC

AF_DCMotor nombre_obj(motor#, frequencia): Creael objeto tipo Motor DC

• motor: puerto del motor 1, 2, 3, ó 4• frecuencia:

Para motores 1 y 2: MOTOR12_64KHZ, MOTOR12_8KHZ,MOTOR12_2KHZ, MOTOR12_1KHZ.

Para motores 3 y 4 solo funciona MOTOR12_1KHZ



46/49

LIBRERÍA AFMOTOR PARA MOTOR DC

setSpeed(speed): determina la velocidad del motor 0 paramotor detenido, 255 para la máxima velocidad del motor

run(direction): determina la dirección del motor:• FORWARD: Sentido Horario

• BACKWARD: Sentido Antihorario

•

RELEASE: Detenido



47/49

LIBRERÍA AFMOTOR PARA MOTOR PASO A PASO

AF_Stepper nombre_obj(steps, stepper#): Crea elobjeto tipo Motor Stepper

• steps: número de pasos• stepper#: puerto del motor 1, 2

setSpeed(rpm):Velocidad del motor



48/49

LIBRERÍA AFMOTOR PARA MOTOR PASO A PASO step(#steps, direction, steptype)

#steps: número de pasos

direction• FORWARD

• BACKWARD

steptype:• SINGLE

• DOUBLE• INTERLEAVE

• MICROSTEP



49/49

NOTA Los materiales gráficos distribuidos en el Curso de Robótica Educativa

son para uso exclusivo de los alumnos, queda terminantementeprohibido copiar el material a terceros o publicarlos por cualquier

medio visual incluyendo la Internet. Queda también terminantementeprohibido el uso de los materiales en otros cursos y talleres norelacionados con TecBolivia.com bajo pena de no ser aceptadosnuevamente en futuros talleres y cursos organizados por TecBolivia.com


Curso Taller Arduino (Parte 5).pdf

Documents

Transcript of Curso Taller Arduino (Parte 5).pdf