ASCENSOR AUTOMATIZADO
Proyecto con Arduino
Este año, por la situación en la que estamos, partimos de una estructura de un ascensor con la sala de máquinas. A estas alturas ya has realizado el diseño con Sketchup y tienes unas nociones básicas sobre su funcionamiento.
Para diseñar y montar el circuito, necesitamos imaginar primero el funcionamiento del proyecto y elegir los componentes necesarios para lograr que funcione correctamente.
¿Cómo funciona el ascensor?
Antes de empezar a programar, pensemos en el funcionamiento del ascensor.
¿Cómo se mueve? ¿Cuándo sube? ¿Cuándo baja? ¿Qué ocurre si cuando está subiendo, antes de llegar al destino, se presiona el pulsador de bajada?
¿Cuántos pulsadores hay? ¿Alguno hace exactamente la misma función que otro?
¿Cuándo se para el motor? ¿Cuándo el ascensor está arriba se sabe? ¿Y si está abajo?
Los LEDS: ¿Cuándo se encienden? ¿Y cuándo se apagan? ¿Cuántos LEDs hay? ¿Alguno funciona a la vez?
Elabora en tu cuaderno una descripción lo más exhaustiva que puedas respondiendo a TODAS estas preguntas. Puedes incluir esquemas o dibujos.
Prototipo de montaje
Una vez tenemos respuesta a las preguntas anteriores, tenemos que determinar los sensores más adecuados para el funcionamiento. Evidentemente tendremos que elegirlos entre los disponibles en clase. Vamos a ir construyendo un prototipo paso a paso...
- Mover el motor para subir y bajar la cabina
Evidentemente a estas alturas no vamos a usar conmutadores para controlar motores porque no podríamos automatizar su funcionamiento, y aunque podríamos hacerlo con relés, estos son caros y lentos para gobernar pequeños motores. Usaremos el L298N, es un pequeño integrado que incluye dos puentes H-Bridge que podemos usar para gobernar simultáneamente dos motores CC. En este caso solo vamos a usar uno, pues el ascensor solo usa un motor.
Probamos a girar en los dos sentidos y a parar el motor.
Vamos a comprobar el funcionamiento del puente en H para controlar el giro del motor en sentido horario, antihorario y parada.
En primer lugar pondremos a girar el motor poniendo en BAJO la entrada 1 y en ALTO la entrada 2, conectadas a los pines 7 y 6 respectivamente.
Esperamos 2 segundos e invertimos el giro poniendo en ALTO la entrada 1 y en BAJO la entrada 2. Esperamos otros 2 segundos.
Finalmente paramos el motor poniendo en BAJO la entrada 1 y la 2. Esperamos 2 segundos.
En el programa del ejemplo hemos usado el bloque verde de comentario. No influye en el funcionamiento del programa, pero te puede resultar útil para anotar o explicar partes del programa.
Una vez hemos comprobado que funciona bien, borramos el programa.
1A Controlamos el giro con pulsadores
Conectaremos ahora dos pulsadores en la placa de montaje para controlar el giro del motor. Con el pulsador de la izquierda sube, con el de la derecha, baja.
Realiza la programación para que al pulsar un botón gire en un sentido y al pulsar el otro botón gire en el otro sentido.
1B Señalizamos con un led que el ascensor sube o baja en un tiempo determinado.
Ampliamos el circuito añadiendo dos leds, uno para indicar que el ascensor sube, y otro para indicar que el ascensor baja.
Añade al programa los bloques necesarios para que se enciendan los leds que corresponda.
Programa el movimiento del motor para que realice la subida o la bajada en 2 segundos.
2. Detener el motor al llegar al final del recorrido
Aunque podríamos hacerlo por tiempo, y calcular lo que tarda el motor en abrir o en cerrar, este planteamiento es muy arriesgado, pues podrían darse circunstancias en las que el ascensor vaya más rápido o más lento según el peso que tenga que transportar y tengamos un grave problema.
2A Finales de carrera.
Evidentemente necesitaremos algún elemento para detectar que la puerta ha llegado al final de su recorrido en apertura y al final de su recorrido en el cierre. De otra forma el motor no se parará, y nuestro sistema se romperá. Estos elementos los conocemos ya de otros cursos, son los finales de carrera, que no son más que pulsadores pensados para ser activados por medio de piezas o elementos que se desplazan, en nuestro caso la cabina.
Añadiremos también dos nuevos leds para indicar que el ascensor se ha parado en la planta baja (abajo) o en la planta superior (Arriba)
2B Prototipo desconectado del ordenador.
Cuando tengamos el ascensor programado, necesitaremos que la placa de Arduino pueda alimentarse sin necesidad de estar conectada al puerto USB del ordenador.
Para eso, conectaremos un cable de la regleta de 5V del driver L298N al pin Vin de la placa de Arduino. Si no funciona bien, prueba a conectarlo al pin de 5V de la placa.
Probamos y grabamos vídeo para incluirlo en el cuaderno.
