Este es un entrenador de prácticas de electrónica digital hecho por mi en mis ratos libres. Tiene todo lo que tiene que tener un entrenador de este tipo.
Tiene un sección de puertas lógicas básicas (NOT,OR,AND) y puertas universales NAND y NOR, ideales para circuitos combinacionales. Generador de niveles lógicos con indicador a Led's con salidas TTL +5V,visualizar de niveles lógicos con indicadores a Led's.
Doble visualizador de 7 segmentos con entradas BCD y otro visualizador también de 7 segmentos que permite excitar cada led del display por separado.
Un monoestable y un generador clock ajustables. También incorpora un par de registro (Flip-Flops r -s).Para el montaje de circuitos una doble protoboard.
Es ideal para el montaje y práctica de circuitos digitales de todo tipo!!!
El Inchworm de Mechamo es un curioso robot con un aspecto que todavía no he sabido como definir.
Se vende en formato kit de fácil montaje,y se suele tardar 1 hora para armarlo,eso si,el manual de montaje esta completamente en chino,pero esto no es ningún problema, ya hay muchas imágenes muy intuitivas.Para su locomoción utiliza un par de motores dc.Se controla a través de un mando inalámbrico que te permite hacerlo avanzar,retroceder y girar.
Des del punto de vista auto didáctico no aprendes mucha cosa,por no decir nada.
Bueno sin más comentarios,os dejo un video del bicho en acción.
Este robot nació de la idea de armar un robot hexápodo sencillo tanto a nivel de inteligencia y mecánico. La electrónica es de bajo nivel, con esto quiero decir que no utiliza ningún tipo de microcontrolador para definir su comportamiento, si no mas bien componentes discretos y algún c.i. La mecánica de las patas es un kit de Parallax (Crawler Kit) que se acopla al Boe-Bot,el cuerpo es de cosecha propia. Para mover las patas utiliza dos servos Futaba trucados.
Vamos a analizar con mas detalle las partes del robot.
Sensores
Los sensores están dispuestos al frente y su misión es detectar los obstáculos, hay dos, uno direccionado a la izquierda y el otro a la derecha. Se basa en el dispositivo SHARP IS471f.El sensor incorpora un modulador/demodulador integrado y a través de su patilla 4 controla un diodo LED de infrarrojos externo, modulando la señal que este emitirá y luego es captado por el IS471F donde hay el receptor.
Patillaje del sensor y esquema eléctrico.
(Pinchar para ampliar)
Patilla 1=Positivo de la fuente 5Vcc
Patilla 2=Salida (1 lógico en reposo y un 0 lógico cuando detecta un objeto) Patilla 3=Negativo Patilla 4=En esta patilla se conecta el diodo IR Led con su resistencia limitadora. La distancia de detección depende de esta resistencia, a mayor resistencia menos corriente circula por el diodo y menor será la distancia de detección. En cambio si añadimos una resistencia pequeña la corriente aumenta y con ello la distancia de detección, yo he probado con una resistencia de 220 óhmicos y funciona sin problema.
Si os fijáis en el esquema ,en la salida (Patilla 2) del sensor ,le he añadido un transistor (NPN) en configuración emisor común. La misión del transistor es invertir la señal procedente de la patilla 2,cuando la base del transistor recibe un 1 lógico, entre el colector y masa el nivel es 0 y viceversa, el transistor trabaja en corte y saturación.
Puente en H
Para gestionar el sentido de giro de los motores, he dispuesto un puente en H con transistores BJT. Recordemos que en un motor DC para cambiar el sentido de giro, solo hay que cambiar la polaridad en sus terminales, la función del puente en H es esta. No voy a entrar en detalle del principio de funcionamiento del circuito para no extenderme demasiado, solo os dejo el esquema eléctrico.
(Pinchar para ampliar)
Multivibrador astable
Si os fijáis en las fotos o en el video, encima del los sensores hay un par de LED'S parpadeando, su función es puramente estético y están controlados por un circuito multivibrador astable.
Un multivibrador astable es un circuito que no tiene dos estados estables, sino dos estados quías -estables entre los que conmuta, permaneciendo en cada uno de ellos un tiempo determinado. Este tiempo depende de la carga y descarga de condensadores, variando su capacidad obtendremos diferentes frecuencias.
Hay varias formar de implementar este circuito, yo he utilizado transistores BJT.
Aquí dejo el esquema.
(Pinchar para ampliar)
Los servos se alimentan con cuatro pilas del tipo AA-R6, y los sensores y el astable con otras cuatro pilas del mismo tipo.
Siguiendo con la misma filosofía en cuanto al diseño y construcción de robots, en esta ocasión os presento un rastreador de luz que incorpora un nuevo elemento que en otros diseños no incorporaba, me refiero al relé.
La estructura donde se apoyan todos los elementos es de aluminio. El sistema de locomoción es típico, compuesto de dos servos trucados y una rueda loca. En cuanto a la electrónica no utiliza ningún tipo de microcontrolador, solo algún componente discreto y un IC.
Referente a la electrónica entraremos un poco en detalle para ver su funcionamiento.
Esquema eléctrico (para ampliar poner el cursor encima de la imagen y pulsar)
Principio de funcionamiento
Recordemos que en la mayoría de robot rastreadores de luz, incorporan una resistencia llamada LDR. Esta resistencia tiene la particularidad de variar su resistencia óhmica al incidir luz sobre ella, a mayor luz menor resistencia y viceversa. En el esquema se puede apreciar dos de estas resistencias(LDR), una para cada actuador(motor).
El funcionamiento del circuito es como sigue: la resistencia variable VR1 en serie con R2(LDR), forman un divisor de tensión resistivo, la tensión de referencia se extrae en el punto de unión de estas dos resistencias. Esta tensión se aplica a una puerta inversora(NOT) del i.c 74HC14 que la invierte y la convierte en discreta (recordemos que una puerta inversora invierte el bit de entrada),en la terminal 13 entra la señal y en la terminal 12 sale.
Ahora bien, la tensión de referencia es analógica y depende de la luz que incide sobre la resistencia R2(LDR), cuando la luz es muy intensa la LDR baja su resistencia con lo cual la tensión en sus terminales baja y aumenta sobre VR1, esta disminución de voltaje es aplicado a la entrada de la puerta (NOT) que lo interpreta como un nivel lógico(0) y en su salida hay un nivel lógico (1), este nivel es aplicado al transistor BD137 que lo pone en saturación y excita la bobina del relé y activa el motor.
Cuando la R2(LDR) se encuentra en la oscuridad, aumenta sus resistencia eléctrica y aumenta la tensión en sus terminales, este aumento de tensión es aplicado a la entrada de la puerta (NOT) y lo interpreta como un nivel lógico (1) y en su salida hay un nivel lógico (0), este nivel es aplicado al transistor BD137 que lo pone en corte y deja de excitar a la bobina del relé desconectando el motor.
El mismo funcionamiento para VR2 y R3.
Los transistores BD137 son NPN y el I.C 74HC14 incorpora las puertas NOT integradas, los relés son de 6v. Hay dos fuentes de alimentación independientes ,una para la electrónica y la otra para los motores.
Las resistencia VR1 y VR2 son variables para ajustar la sensibilidad.
He intentado darle un aspecto los mas realista posible como podéis observar en las fotos. Utiliza un total de nueve servo motores distribuidos de esta formados para el labio superior, dos mas para el inferior y uno para el movimiento de la mandíbula ,y el resto dispuestos entre las cejas, ojos, párpados y orejas.
Para la gestión de los servos he dispuesto una controladora de servos de Parallax con comunicación RS232(serial) y un adaptador de niveles lógicos rs232/TTL. El programa para la creación de secuencias también es de Parallax.
Hola de nuevo,como ya os comente en últimas publicaciones sobre los avances del proyecto,en esta publicación quiero mostraros el rostro al completo,solo me falta el cuello con sus articulaciones.El número de actuadores es de nueve sin contar el cuello,cuatro para los labios,uno para la mandíbula,las orejas,ojos,cejas y párpados utilizan uno.
La sonda lógica es una herramienta muy versátil y de gran utilidad,indispensable en cualquier taller o laboratorio electrónico,con ella podemos determinar estados ó niveles lógicos de un circuito integrado.
Recordemos que en electrónica digital solo se trabaja en base dos o sistema binario,los dígitos utilizados son el 1 y 0,y las tensiones que se utilizan para representar los dígito son +5V para el dígito 1 y 0V para el dígito 0,estas tensiones serian las ideales pero en la práctica esto no sucede.
El circuito que os presento nos permite visualizar mediante tres led's los estados ALTO(1),BAJO(0) o indeterminado.
El circuito integrado CD4049 tiene integrado 6 puertas inversoras y su misión es determinar los tres estados que luego son visualizados por los tres led's.
Esquema eléctrico
Los componentes electrónicos se pueden comprar en cualquier tienda del ramo,para hacer el PCB yo he utilizado PCBwiz que se puede descargar gratuitamente.
Placa por la cara de componentes y pistas
Sonda terminada
Lista de componentes
1 CD-4049 6 1N4148 1 LED Rojo 1 LED Amarillo 1 LED Verde 1 Resistor 100 ohms 1/4 w 1 Resistor 5k6 ohms 1/4 w 1 Resistor 680k ohms 1/4 w 3 Resistor 1M ohms 1/4w 1 bc 557 PNP 1 Condensador cerámico 1mf 1 Condensador electrolítico 100 mf 1 Placa virgen
El proyecto facebot nace de la idea de construir un rostro/cara de apariencia humana,con el objetivo de poder simular expresiones tales como enfado,sorpresa,tristeza y alegría .El proyecto esta en una fase inicial y por ahora solo tengo armado los ojos que tampoco están terminados ,ya que les faltan las cejas !!!
El material utilizado para la estructura es aluminio de un espesor de 1mm,la parte electrónica es un módulo BasicStamp y para gestionar los servos una controladora de servos de Parallax.También quiero dotarlo de voz y para ello utilizare un sintetizador de voz,concretamente el SP03.
Conforme vaya avanzado en el proyecto lo iré publicando en el blog.
En esta ocasión quiero brindaros un interesante proyecto.Se trata de un sensor casero para el rastreo de lineas.
El circuito consta de un par de cny70,algunas resistencias y un i.c. hcf4093BE ,el integrado en cuestión tiene integradas cuatro puertas NAND (schnidttriggers) de dos entradas cada una.El sensor es configurable para el rastreo de linea negra sobre fondo blanco y viceversa.
Esquema eléctrico simplificado
El esquema que muestro es para que tengais una idea de como funciona el módulo.Las puertas NANDestan conectadas de tal manera para que funcionen como puertas inversoras (NOT),esto se consigue uniendo las dos entradas.
Configuración para el rastreo de linea negra y blanca
Para el rastreo de linea negra solo intervienen dos puertas,estas puertas son las de salida.Fijaros en el conmutador doble,cuando esta en la posición vista en el esquema,los interruptores tienen que estar abiertos,en estas condiciones el sensor esta configurado para rastrear linea negra,su funcionamiento es como sigue:cuando el cny70 detecta negro en su salida se obtiene un nivel lógico 0,este nivel se aplica a cada una de las puertas NAND configuradas como NOT para invertir el bit y así obtener en las salidas un nivel lógico 1,este nivel nos indica que los sensores detectan negro.Si los sensores detectan blanco el proceso se invierte,es decir,en la salida de las puertas obtenemos un nivel lógico 0 confirmando que los sensores detectan blanco.
Para el rastreo de linea blanca intervienen las cuatro puertas para mantener un nivel lógico 1 cuando se detecta blanco.Para esta configuración el conmutador tiene que estar en la posición opuesta mostrada en el esquema y los interruptores tiene que estar cerrados,en estas condiciones cuando el cny70 detecta blanco en su salida se obtiene un nivel lógico 1,este nivel se aplica a las dos puertas NAND para que en la salida obtengamos un nivel lógico 1.Cuando los sensores detectan negro el proceso se invierte.
Este robot es mi última adquisición.El Mechamo Crab es un robot con forma de cangrejo y controlado a través de un mando a distancia,se desplaza lateralmente y sus movimientos son muy naturales.
Para su locomoción aunque no lo parezca utiliza un solo motor dc que atraves del mecanismo hace mover todas las patas.Se suele tardar entre un par y tres horas para armarlo,eso si hay que tener paciencia por que lleva muchas piezas.
El manual esta en chino pero esto no es ninguna dificultat para armarlo,ya que contiene muchas images muy intuitivas que te guian durante el montaje.
Por último decir que es un kit muy interesante des del punto de vista mecánico,ya que te permite familiarizarte con la parte mecánica de la robótica.
Hace poco compré una serie de robots muy interesantes desde el punto de vista educativo,no son gran cosa,pero son ideales para tener un primer contacto con la robótica.Se trata de unos robots no programables y muy sencillos de armar ideales para aprender mecánica y electrónica ya que vienen en kit.
Las herramientas necesarias para su armado son:un soldador,alicates,destornilladores y estaño,si es posible también un tester.
Robot del tipo sigue lineas (la electrónica ya viene armada)
En esta ocasión quiero brindaros un interesante proyecto.Se trata de un sensor casero para el rastreo de lineas.
