5.Proyecto robótica con Arduino

PROGRAMACIÓN DEL SISTEMA AUTOMÁTICO

ACTIVIDADES PARA PROGRAMAR EL PROYECTO

Además de los sensores y actuadores que hemos visto hasta ahora, vamos a incluir los siguientes:

A) MOVEMOS EL SERVOMOTOR

Además de los sensores y actuadores que hemos visto hasta ahora, vamos a incluir los siguientes:

Servomotor de rotación continua

Un servo de rotación continua es un motor cuyo circuito electrónico nos permite controlar la dirección de giro así como la velocidad del mismo. A diferencia del miniservo, no se detiene en una posición, sino que gira continuamente.

Son muy utilizados en robótica y en muchas aplicaciones electrónicas, como en lectores de DVD, escaleras mecánicas, ascensores, etc., donde es necesario conocer la velocidad y dirección de giro.

Montaje del circuito

  1. Observa el esquema del circuito.

  2. Conecta el servomotor de rotación continua. Fíjate en los colores.

  3. Conecta un led al pin 13 y otro al pin 12.

Actividades:

  1. Cambia en el tiempo de espera a 4 segundos en ambas direcciones.

  2. Conecta un zumbador y haz que suene mientras el motor gira en sentido horario.

B) NOS MOVEMOS CON LA LUZ

Ahora vamos a programar el motor para que gire en sentido horario cuando sea de noche y en sentido antihorario cuando sea de día.

Sensor LDR

El sensor de luz, también conocido como LDR o fotorresistencia, es un sensor analógico que nos da una medida de la intensidad de luz. Como todos los sensores analógicos, puede dar valores comprendidos entre 0 y 1023, dando un 0 cuando se encuentra totalmente a oscuras y aumentando el valor a medida que aumenta la luz. En este tipo de sensores el rango de medida abarca también el espectro de luz visible por el ser humano por lo que es ideal en aplicaciones como las de luces automáticas (se encienden o no en función de la cantidad de luz).

Montaje del circuito

  1. Observa el esquema del circuito.

  2. Conecta el sensor LDR a un pin analógico.

  3. Comprueba que tienes los LED y el servo conectados.

  4. Conecta el puerto serie.

  5. Programa el funcionamiento para mostrar por puerto serie el valor del sensor de luz.

Actividades:

  1. ¿Qué valores máximos y mínimo tienes? Ilumina y oscurece el sensor todo lo que puedas.

  2. ¿Puedes programar el motor para que gire en sentido horario cuando sea de noche y en sentido antihorario cuando sea de día?

  3. Haz que se encienda el led1 cuando gire en sentido horario y el led2 cuando gire en antihorario.

C) DETECTAMOS LOS FINALES DEL RECORRIDO

Ahora vamos a añadir dos sensores de IR para detectar cuando la cubierta llega al final de apertura cuando es de día y abre (sentido horario) y cuando se cierra por la noche (sentido antihorario).

Sensor IR

Un detector de obstáculos infrarrojo es un dispositivo que detecta la presencia de un objeto mediante la reflexión que produce en la luz. El uso de luz infrarroja (IR) es simplemente para que esta no sea visible para los humanos.

Constitutivamente son sensores sencillos. Se dispone de un LED emisor de luz infrarroja y de un fotodiodo que recibe la luz reflejada por un posible obstáculo.

Este tipo de sensores actúan a distancias cortas, típicamente de 5 a 20mm. Además la cantidad de luz infrarroja recibida depende del color, material, forma y posición del obstáculo, por lo que no disponen de una precisión suficiente para proporcionar una estimación de la distancia al obstáculo.

Pese a esta limitación son ampliamente utilizados para la detección de obstáculos en pequeños vehículos o robots. Su bajo coste hace que sea frecuente ubicarlos en el perímetro, de forma que detectemos obstáculos en varias direcciones.

También son útiles en otro tipo de aplicaciones como, por ejemplo, detectar la presencia de un objeto en una determinada zona, determinar una puerta está abierta o cerrada, o si una máquina ha alcanzado un cierto punto en su desplazamiento, es decir un final de carrera sin contacto físico.

Montaje del circuito

  1. Observa el esquema del circuito.

  2. Añade dos sensores IR. Los llamaremos sensor_horario y sensor_anti.

Actividades:

1. Carga el programa de la guía de montaje y prueba el circuito. Comprueba que el motor gira en sentido horario cuando el sensor está iluminado y en sentido antihorario cuando está oscuro.

2. Comprueba que deja de girar en sentido horario cuando detecta un obstáculo en el sensor_horario.

3. Programa ahora el motor para que cuando gira en sentido antihorario de detenga al detectar un obstáculo en el sensor_anti.

4. Programa los led para que el led1 esté encendido cuando el sensor de luz está iluminado y el motor está parado y el led2 esté encendido cuando el sensor esté oscuro y el motor esté parado.

5. Programa un zumbador para que pite cuando el motor se esté moviendo y deje de pitar cuando el motor esté parado.

D) DETECTAMOS TEMPERATURA Y HUMEDAD

Sensor de temperatura y humedad

El sensor de temperatura y humedad es un sensor de tipo I2C. Utiliza un bus de comunicaciones especial que permite a la placa de Arduino conectarse con otros dispositivos.

Montaje del circuito

  1. Observa el esquema del circuito.

  2. Añade el sensor de Temperatura y humedad.

  3. Añade la siguiente línea para mostrar por el puerto serie la temperatura que detecta en sensor.

Actividades:

1. Añade una nueva línea para mostrar por puerto serie el valor de la humedad de tu instalación.

2. Modifica tu programa para mostrar los tres valores: luz, temperatura y humedad, indicando antes del valor el nombre de la magnitud correspondiente. Por ejemplo:

Luz: 850

Humedad: 76

Temperatura: 20,5

PROGRAMACIÓN FINAL DEL PROYECTO

¿Cuál es vuestro proyecto? ¿Un invernadero? ¿Un polideportivo cubierto? ¿Una piscina?...

Tras lo practicado en las actividades anteriores, elegid un funcionamiento y programadlo.

ELEMENTOS QUE DEBEN INTERVENIR OBLIGATORIAMENTE (nota hasta 8 puntos)

  • A partir de la detección del nivel de luz o temperatura, abriremos o cerraremos la cubierta por medio de un servomotor.

  • Por medio de sensores de IR, haremos parar el motor cuando llegue a su posición de abierto o cerrado.

  • Por medio de leds señalizaremos el estado del sistema: abierto o cerrado.

  • Haremos sonar un zumbador cuando la cubierta esté en movimiento para alertar a los usuarios y alejar aves que puedan estar en la cubierta.

ELEMENTOS OPCIONALES (más de 8 puntos):


  2. Con 2 pulsadores podemos abrir y cerrar la cubierta manualmente para hacer tareas de mantenimiento y limpieza.Un led advertirá de las tareas de mantenimiento.

  3. Mediremos temperatura del interior y en caso de que sea elevada la señalizaremos por medio de un led rojo.

  4. Incluiremos una pantalla LCD para mostrar los valores de temperatura y humedad.