Robótica y Electrónica

Entrenador Universal para Microcontroladores Picaxe

2011-11-08T03:57:00.006-04:00

Hacía tiempo que quería introducirme en el mundo de los Pic's,pero no me decidía que plataforma utilizar.Mis primeros pasos los empecé con el sistema de Parallax,muy buenos por cierto,pero carísimos!!! luego tuve un intento con los de Microchip,pero lo deje por que eran difíciles de implementar.Por último encontré este sistema,fácil de implementar des del punto de vista del hardware y de programación.Solo necesitas un ordenador con puerto serial,el editor de programas(descarga gratuita) y el microcontrolador con algun componente y listo!!!.Hay dos modalidades de programación,en Basic (el de toda la vida) y mediante organigrama..

Esta es la web oficial (aquí podemos baja la última versión del editor de programas)

http://www.picaxe.com/

Aquí podemos comprar

http://www.picaxe.biz/tienda/index.php

Tutorial de iniciación (muy bueno)

http://www.tecnologiafacil.net/documentacion/Curso_Picaxe.pdf

Este entrenador es ideal para hacer todo tipo de prácticas con los microcontroladores Picaxe,soporta los encapsulados de 8,18,28 y 40 pìnes.

Para la realización de las prácticas incluye un relé,display 7 seg.,pulsadores,led's de salidas para visualizar estados lógicos,generador de niveles lógicos con microinterruptores y como no ,la protoboard para armar los circuitos.También incluye la fuente de alimentación.

Si alguien esta interesado en armar uno,les puedo pasar los esquemas eléctrico de los módulos sin ningún compromiso.

Un saludo

Sonda lógica con display 7 segmentos TTL

2011-08-10T09:24:00.011-04:00

La sonda lógica es un instrumento de suma utilidad cuando hay que analizar circuitos digitales.Como la mayoría de vosotros ya sabéis,los circuitos digitales solo trabajan con dos estados o niveles de tensión.Si hablamos de lógica TTL(lógica transistor-transistor) la tensión booleana para el 1 lógico es de +5v y para el 0 lógico es 0v,esta sonda es para analizar circuitos del tipo TTL.

Este es el diagrama eléctricos de la sonda.

Lista de materiales
1 ic7404
1 Display 7 segmentos de ánodo común
1 transistor NPN 2N3904
1 Resistencia 1k
1 Resistencia 10k
1 Resistencia de 470
5 Resistencias de 220
1 Base ic 14 pines
2 Pinzas de cocodrilo roja y negra
1 Punta
cable rojo y negro

Para el chasis del circuito yo he utilizado una funda de plástico de CD.

Funcionamiento del circuito.

El circuito esta dividido en dos partes marcadas como H y L.La etapa H indica una condición alta (1 lógico),la forman las resistencia R2,R3 y R8,el transistor Q1 y los inversores D y E del circuito IC 7404.

La etapa L indica una condición baja (0 lógico),la forman las resistencias R1,R4,R5,R6 y R7 y los inversores A,B y C del circuito IC 7404.

Los inversores B y C forman un buffer de corriente.Su salida controla los segmentos a,b,g y f del display.Cuando este punto es bajo los leds de estos segmentos se iluminan,mostrando un cero en el display.En resumen,cuando se aplica un bajo (0 voltios) a la entrada el inversor A recibe un bajo a través de R1,entrega un alto al buffer C,D y este suministra un bajo a los segmentos a,b,g y f a través de R4,R5,R6 y R7.

Los inversores D y E forman también un buffer de corriente,su salida controla el segmento e del display.Cuando ese punto es bajo,por efecto de un alto en la entrada,el led de este segmento se ilumina,mostrando un 1 en el display.En resumen,cuando se aplica un alto en la entrada el transistor q1 recibe un alto en su base a través de la resistencia R2 y conduce,aplicando un alto a la entrada del buffer C,D.Este último suministrar un bajo al segmento e del display.

Cuando se aplica un tren de impulsos a la entrada,se suceden alternativamente los dos casos expuestos,iluminando los segmentos a,b,e,f y g y el display muestra la letra P,que significa pulsos.

Como podéis apreciar es un montaje fácil,práctico y muy útil!!!

Byte!!

Robot sigue luz

2011-04-09T04:25:00.006-04:00

Con un poco de imaginación este es el aspecto final del bicho.Como podeis observar en la foto el montaje es muy fácil,la estructura es un trozo de tubería de pvc que se venden en ferreterias,se hacen un par de agujeros a la medida de los servos y se montan,luego una rueda loca y ya tenemos el sistema de locomoción armado.

Aquí un video del robot funcionando,espero que guste!!!

Circuito electrónico para robot sigue luz

2011-03-27T12:38:00.013-04:00

Hola de nuevo,en esta ocasión quiero brindaros un interesante circuito para armar un robot del tipo sigue luz.

El circuito esta dividido en dos módulos,el módulo sensorial y el de control.Vamos a detallar cada una de sus partes con un poco más de detalle.

La idea es como sigue:el sensor consta de tres detectores (LDR,resistencias fotosensibles),designadas como Si (sensor izquierdo) Sc (sensor central) Sd (sensor derecho),ya tenemos tres variables de entrada,luego dos salidas Mi (motor izquierdo) y Md(motor derecho).

Ahora vamos a definir el comportamiento.

Cuando la luz incida sobre el sensor central,quiero que los motores Mi y Md se pongan en marcha (el robot avanzará),cuando la luz incida sobre el sensor Si (sensor izquierdo) quiero que el motor Mi este parado y el Md activado (giro a la izquierda),y por último cuando la luz incida sobre Sd(sensor derecho) el motor Mi activado y Md desactivado (giro a la derecha).Para las de mas condiciones los motores desactivados.

Con toda esta información ya podemos confeccionar una tabla de verdad que nos permitirá implementar el circuito lógico combinatorio.

Esquema eléctrico de uno de los sensores (hay que hacer tres iguales)

Esta es la tabla (pinchar para ampliar)

Circuito sensorial una vez terminado

Una vez ya tenemos las tres señales acondicionados,se aplican al módulo combinatorio formado con compuertas NAND/NOT,el circuito lógico se ha hecho a partir de la tabla de verdad antes mencionada,en la imagen se puede apreciar la interconexión de las puertas.Una de las salidas ira conectado al motor izquierdo y la otra al motor derecho.

El módulo una vez terminado

Esta es la lista de componentes

3 IC 74LS20N

1 IC 74LS04

1 IC74LS14

3 Resistencias 220 ohmios 1/4w

2 Resistencias 4k7 ohmios 1/4w

2 transistores bd135 npn

3 diodos led's rojos 3mm

3 Ldr's

3 Resistencias variables 47k

Un video

Para cualquier duda o sugerencia no dudéis en comentarla!!!

Tester de continuidad

2010-11-07T06:13:00.021-04:00

En esta publicación os presento un interesante proyecto muy fácil de hacer y práctico,que nos permitira comprobar continuidad en pistas de circuitos y cables, por decir alguna de las utilidades que le podeis dar al instrumento.

Esquema eléctrico (pinchar para ampliar)

Lista de componentes

Resistencias (todas de 1/4 w)
1 10k ohmios
2 330 "
1 1k "
1 100k "
1 22k "

Semiconductores
1 555 (timer)
1 hcf4093b (NAND de dos entradas schmitt trigger)
1 led 5mm verde
1 led 5mm rojo

Condensadores
2 10nf

Varios
1 Buzzer polarizado
2 pinzas cocodrilo y cable rojo negro
1 Conector para pila de 9v

Funcionamiento del circuito

Tenemos un sistema de visualización formado por dos led,uno rojo y el otro verde.Estos dos led's estan controlados por un flip-flop r-s hecho con compuertas NAND,estas puertas esta integradas en el HEF4093B.

Luego el timer 555 esta configurado como astable que genera una frecuencia audible cuando el material en prueba es conductor.

Entremos un poco mas en detalle del funcionamiento del circuito.Fijaros en el esquema que hay dos resistencia en serie formando un divisor de tensión resistivo por R3 y R4,en paralelo con R4 hay un punto abierto que es donde se conectara el objeto para saber si es aislante o conductor.

Si es aislante la tensión Vcc se reparte entre R3 y R4,pero como la resistencia R4 es mucho mayor que R3,casi toda la tensión recae en R4,esto se traduce en un nivel lógico(1) que es aplicado al flip-flop r-s formado por las compuertas NAND,esto hace que se mantenga en estado reset y activa el led rojo,el led verde permanece apagado.Por otro lado el timer 555 esta desactivado ya que la patilla 1 que debe estar a tierra esta a un potencial positivo y permanece apagado.En resumen,en esta condición el led rojo permanece encendido y no hay sonido, indicando que el material es aislante.

En la condición de continuidad cuando cerramos el circuito ,el punto de unión de la resistencia R3 y R4 queda a tierra,esto se traduce en un nivel lógico (0) que es aplicado al flip-flop r-s haciendolo bascular de su estado reset a set ,el led verde se activa y al mismo tiempo pone a tierra al terminal 1 del timer 555, produciendo un sonido en el buzzer.En resumen,en esta condición el led verde permanece encendido y produciendo un sonido indicando que hay continuidad.

Robot sigue lineas con Picaxe Part.1

2010-09-04T09:24:00.019-04:00

Hola de nuevo,en esta ocasión quiero brindaros un montaje de un robot sigue lineas microcontrolado con Picaxe en formato de tutorial,con todos los pasos ha seguir de una forma clara y sencilla para el armado del robot.El tutorial esta dividido en tres parte bien diferenciadas para una mejor compresión,la parte mecánica o estructural,la electrónica y la programación.Cada parte constara de todos los paso con fotos y explicaciones,y donde conseguir los materiales.

2 Disco CD

2 Ruedas de plástico con un diámetro de 5,5 cm aprox.

1 Pelota de ping pong

2 Motores dc (kit con reductoras)

Dos motores dc con su reductora de CEBEK modelo c8051,los podéis comprar aquí. http://www.electan.com/catalog/motor-reductor-cebek-p-2672.html

Dos ruedas de plástico.

http://www.electan.com/catalog/surtido-ruedas-ejes-p-2633.html

La pelota de ping pong en una tienda de chinos,tuercas y arandelas en ferreterías.Para hacer los agujeros un mini taladro con brocas del diámetro de las tuercas,los hay de económicos.

Manos a la obra!!!!

Lo primero es montar la reductora de los motores dc,ya que están desmontados.Podéis elegir diferentes reducciones en función de la disposición de los engranajes.Con el motor hay un manual de instrucciones.

Una vez tengamos los motores armados,el siguiente paso sera unir los dos motores sobre la base de un cd,ver foto.

Fijaros en la disposición de los motores,tienen que estar bien alineados sobre el CD.Marcamos con un rotulador los puntos donde haremos lo agujeros,dos en diagonal y los unimos con las tuercas y arandelas.

Tiene que quedar así,ver foto.

El siguiente paso sera hacer un soporte con una biga de hierro con agujeros,se pueden comprar en ferreterías.Ver foto.

Medimos la distancia que hay de un motor a otro y cortamos,ver foto.

Unimos con tuercas y arandelas,fijaros en la foto de arriba.Este soporte cumple dos funciones,por una lado nos servirá de soporte para unir el otro CD,y por otro unir los dos motores y tener una mayor rigidez en la estructura.

Ahora unimos el otro CD sobre el soporte antes mencionado,centramos y hacemos los agujeros y lo unimos todo con tuercas y arandelas,ver foto.

Tiene que quedar así,ver foto.

Y por último montaremos el soporte o rueda,utilizaremos una pelota de ping pong cortada.Al cortar la pelota,fijaros que al ponerla ,el robot este a nivel,ver fotos.

Si habéis seguido todos los pasos este el aspecto final del robot.

De momento esto es todo,en próximas publicaciones armaremos la electrónica.

Tutoriales robot sigue lineas y rastreador de luz

2010-05-22T11:39:00.003-04:00

Estos son un par de tutoriales que hice hace algún tiempo.

Robot sigue líneas

Interesante tutorial donde te explica pasa a paso y de una forma sencilla y amena la realización de un robot rastreador de lineas (no microcontrolado).Muy recomendado para los que se inician en la robótica.

http://www.robotic-lab.com/blog/tutoriales/robot-sigue-lineas/

Robot rastreador de luz

Este es otro interesante tutorial para el armado de un robot que sigue un foco de luz.Tiene un nivel de dificultad superior al sigue lineas,pero vale la pena construirlo!! aquí os dejo el link.

http://www.robotic-lab.com/blog/tutoriales/como-hacer-un-robot-rastreador-de-luz/

Animaros !!!!

Robot hexápodo

2010-03-04T11:42:00.006-04:00

Esta es mi última creación,se trata de un robot hexápodo que solo utiliza tres servos para su locomoción,si,si,has leído bien,tres servos!!!

Durante la fase de construcción y diseño,tenía muy claro que las patas tenian que se muy sencillas desde un punto de vista mecánico.La idea era utilizar el mínimo de servos para el movimiento de las patas.Dándole vueltas al tema,llegue a la conclusión de que con tres servos el robot tenía una buena caminata.También hay que decir que no es lo mismo la programación de un hexápodo con un número elevado de servos que con tres servos,la programación de la caminata se hace muy sencilla.

Para mover las patas delanteras y traseras hay dos servos en la parte frontal,y un eje para trasmitir el movimiento a la pata trasera,el tercer servo hace bascular las patas centrales.

La estructura es de aluminio,todas las piezas están cortadas y montadas a mano.Si os fijáis en las fotos,en la parte frontal hay dos sensores IR.El objetivo de dichos sensores es la detección de obstáculos.El robot esta gobernado por un microcontrolador Basic Stamp II de (Parallax),la alimentación de la lógica y los servos es independiente.Una pila de 9v para la lógica y cuatro pilas del tipo AA para los servos.

Un video del bicho en acción!!

Aritmética binaria

2010-01-26T13:13:00.008-04:00

La aritmética binaria es fundamental en los sistemas electrónicos digitales.Para su comprensión,es necesario entender la suma,la resta,la multiplicación y la división binaria.

Suma binaria
Las reglas para la suma binaria son:

0+0=0 (Suma 0 con acarreo 0)
1+0=1 (Suma 1 con acarreo 0)
0+1=1 (Suma 1 con acarreo 0)
1+1=0 (Suma 0 con acarreo 1)
(1+1=10 en binario)

Fijaros que en las tres primeras reglas da como resultado un solo bit y la cuarta regla,la suma de dos 1s,da lugar a 2 en binario(10).

Al sumar números binarios,teniendo en cuenta la cuarta regla,se obtiene un 0 en la columna dada y un 1 de acarreo que pasa a la siguiente columna de la izquierda.

Ejemplo

1 (bit de acarreo)
0 1 0
0 1 0
-----
1 0 0

En este ejemplo podemos observar que en la columna central hay que sumar dos 1s,esto da como resultado un 0 y un 1s que se suma a la siguiente columna.

Cuando se produce un bit de acarreo igual a 1,se produce una situación en la que hay que sumar tres bits,un bit de cada uno de los números y el bit del acarreo.

Resta binaria
Las reglas para la resta binaria son:

0-0=0
1-1=0
1-0=1
10-1=1 (0-1 con acarreo negativo de 1)

Cuando se resta en binario,solo se genera un acarreo negativo cuando se intenta reta 1 de 0.En estas situación,cuando se acarrea un 1 a la siguiente columna de la izquierda,en la columna que se esta restando se genera un 10,y entonces debe aplicarse la última de las cuatro reglas mencionadas.

Ejemplo(1)

101
001
----
100

Ejemplo(2)

110
001
----
101

En el ejemplo(2) se produce un acarreo negativo,vamos a analizarlo.En la columna derecha se produce el acarreo negativo de 1 de la columna siguiente que da lugar a 10 en esta columna,luego 10-1=1.Columna central:cuando se acarrea un 1 queda 0,luego 0-0=0.Y en la columna izquierda queda 1-0=1.

Multiplicación binaria
Las reglas básicas para la multiplicación binaria son:

0x0=0
0x1=0
1x0=0
1x1=1

La multiplicación binaria se realiza de la misma forma que la decimal.Se realizan los productos parciales y luego se suman.

Ejemplo

....10
....11
-----
...10 (productos parciales)
.10
-------
110

División binaria

La división binaria sigue las misma reglas que la división decimal.

Entrenador de prácticas de Elec.digital casero

2009-12-30T12:39:00.007-04:00

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!!!

Robot Inchworm Mechamo

2009-11-19T13:32:00.003-04:00

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.

Mini robot hexápodo

2009-10-13T10:21:00.014-04:00

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 sera 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 quasi -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.

Aquí el video del bicho en acción!!

Robot rastreador de luz

2009-08-31T11:00:00.009-04:00

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 combierte 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.

Video

Circuito serie y paralelo

2009-07-17T10:03:00.018-04:00

Resistencias en serie

La asociación en serie de resistencias,consiste en conectarlas de tal forma que formen una hilera.En una conexión serie de resistencias,solo existe un solo camino para la corriente.

En el diagrama (a) puede verse este tipo de conexión.

En todo circuito serie solo existe una sola trayectoria para la corriente,donde se deduce que la corriente es la misma en cada resistor.

La resistencia total o equivalente de un circuito formado por varios resistores en serie es igual a la suma de las resistencias parciales.Cuanto mayor es el valor óhmico total,menor es la corriente que las atraviesa y cuanto menor es su resistencia,mayor es la corriente total.

Fórmula para la resistencia en serie.

Rt=R1+R2+R3+... +Rn

Un ejemplo

En el circuito se puede apreciar tres resistencias en serie con sus valores en ohmios,por tanto la resistencia total o equivalente es igual a la suma de las resistencia parciales.

Rt=R1+R2+R3=100+150+50=300 ohms

Sabiendo la resistencia total y la tensión aplicada al circuito,podemos calcular la corriente total aplicando la ley de Ohm.

It=Vt/Rt = 12v/300 ohms=0,04 Amp.

Esta corriente es la misma en todas las resistencias.

Ahora bien,la tensión o diferencia de potencial ,se reparte atraves de las resistencia.La caída de voltaje en cada resistencia,despenderá de su valor óhmico,a mayor resistencia mayor sera la caída de voltaje y a menor resistencia menor sera la caída de voltaje.

En el ejemplo anterior para saber las caídas de voltaje en cada resistor,podemos aplicar la ley de Ohm.

Vr1=R1 x It=100 x 0,04 Amp.=4 Voltios

Vr2=R2 x It=150 x 0,04 Amp.=6 Voltios

Vr3=R3 x It=50 x 0,04 Amp.=2 Voltios

Fijaros que a mayor resistencia mayor es la caída de voltaje y viceversa.También se puede observar que la suma de las caídas de voltaje es igual a la tensión aplicada al circuito.

Vt=Rt x It=300 x 0,04 Amp.=12 Voltios

Las caídas de voltajes siempre son opuestas a la fuente de voltaje,ya que son el producto de la resistencia por la intensidad V=RxI,esto se conoce como ley del voltaje de Kirchhoff y dice:

En un circuito,la suma de todas las caídas de voltaje localizadas en una trajectoria cerrada única es igual al voltaje de fuente total encontrado en dicha espira.

Resistencias en paralelo

Cuando dos o más resistores se conectan individual mente entre dos puntos distintos,se dice que están en paralelo entre sí.Un circuito de este tipo proporciona más de una trayectoria para la corriente.

Cada trayectoria para la corriente se denomina rama,y un circuito en paralelo es uno que tiene más de una rama.

Un ejemplo

En el esquema del ejemplo,se puede apreciar que la corriente que sale de la fuente (It) se divide cuando llega al punto A,I1 pasa por R1,I2 pasa por R2 y I3 pasa por R3.Todos los puntos ubicados a lo largo de la parte superior,son eléctricamente,el mismo punto que el punto A,y los ubicados en la parte inferior son,eléctricamente,el mismo punto que el punto B.

Ley de las corrientes de Kirchhoff

La suma de las corrientes que entran en un nodo (corriente total de entrada) es igual a la suma de las corrientes que salen de dicho nodo (corriente total de salida).

En un circuito paralelo,un nodo es un punto donde se juntan las ramas dispuestas en paralelo.Pondremos un ejemplo para aclarar todos estos conceptos.

En el circuito de arriba,el punto A es un nodo y el punto B otro nodo.Inicie el recorrido desde el terminal positivo,la corriente It que viene de la fuente entra en el nodo A,en este punto,la corriente se divide entre las tres ramas.Cada una de las tres corrientes de rama (I1,I2,I3) sale del nodo A.La ley de Kirchhoff de las corrientes dice que la corriente total que entra al nodo A es igual a la corriente total que sale del nodo A,es decir,

It=I1+I2+I3

Ahora bien,si seguimos las tres corriente a través de las tres ramas,veremos que regresan al nodo B,las corriente se encuentran en el nodo B y la It sale de éste,por consiguiente,la misma que el nodo A

It=I1+I2+I3

En todo circuito paralelo,el voltaje en cada rama es el mismo.

Resistencia total en paralelo

En toda conexión paralelo de resistencias,la resistencia total es menor que la resistencia más pequeña.Vamos con un ejemplo.

Tenemos tres resistencia dispuestas en paralelo con sus respectivos valores en óhmios.Ahora bien,recordemos que el recíproco de la resitencia (1/R) se llama conductacia,simbolizada por G,la unidad de conductancias es el siemens (S).La ecuación para 1/Rt puede ser expresada en función de la conductancia como

Gt=G1+G2+G3+G4+...Gn

La fórmula para la conexión paralelo es

Rt=1/1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn

Esta ecuación muestra que para determinar la resistencia total en paralelo,se suman todos los términos 1/R (o conductancia,G) y luego se toma el recíproco de la suma

Rt=1/Gt

En el ejemplo expuesto más arriba,teníamos tres resistencia en paralelo R1=100,R2=50,R3=10.La resistencia total es de:

Rt=1/1/100+1/50+1/10=7,70 óhmios

Proyecto facebot (primeras pruebas)

2009-06-17T16:26:00.010-04:00

Bueno,por fin ya he terminado el proyecto !!!

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 forma:dos 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.

Aquí un vídeo demo.

Facebot (avances del proyecto)

2009-05-28T12:38:00.011-04:00

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.

Aquí el vídeo

Espero que guste!!!

Sonda lógica

2009-05-18T11:11:00.011-04:00

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

Proyecto facebot (mecánica de los ojos)

2009-04-10T09:47:00.007-04:00

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.

Un video

Sensor híbrido para robot sigue lineas

2009-03-15T11:13:00.008-04:00

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 (schnidt triggers) 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 NAND estan 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.

Todo esto se puede hacer por software!!!

Puente en H

2009-02-16T12:22:00.007-04:00

El puente en H es un circuito utilizado para cambiar el sentido de giro de un motor dc.Recordemos que para cambiar el sentido de giro de un motor de corriente continua,basta con cambiar la polaridad en sus terminales.

Para una mejor compresión del principio de funcionamiento de dicho circuito,vamos a representarlo con interruptores,ya que en la práctica se suelen utilizar transistores trabajando en corte y saturación (zona conmutación).

Esquema (1)

Esquema(2)

Fijaros bién en los dos circuitos donde podreis observar que los interruptores trabajan en pareja.En el esquema (1) los interruptores I1,I4 permanecen cerrados,mientras que I3,I2 abiertos,en estas condiciones el motor gira en sentido de las agujas del reloj,ya que el positivo pasa atraves de I1 pero no I2 ya que este se encuentra abierto.Lo mismo sucede con el negativo que atraviesa I4 y no por I3 ya que permanece abierto.

Ahora para cambiar de sentido fijaros en el esquema(2) que los interruptores que antes estaban cerrados I1,I4 ahora permanecen abiertos y los que estaban abiertos cerrados I3,I2,en estas condiciones el motor gira en sentido anti-horario por los motivos ya explicados en el primer esquema.

De todo lo expuesto podemos representarlo del siguiente modo.

Interruptor abierto=0

Interruptor cerrado=1

I1=1 I4=1 I3=0 I2=0 (avance)

I1=0 I4=0 I3=1 I2=1 (retroceso)

I1=1 I4=1 I3=1 I2=1 (estado prohibido)

En la práctica se substituyen los interruptores por transistores y sus complementarios.También existen circuitos integrados para este fín.

Leyes de Kirchhoff

2009-02-10T10:52:00.006-04:00

En esta ocasión hablaremos de dos leyes muy útiles en el análisis de circuitos.Estas leyes són:ley de nodos o de las corrientes y ley de mallas o de las tensiones.
Primera ley de Kirchhoff o ley de las corrientes

La suma algebraica de todas las intensidades que llegan a un nodo es igual a la suma algebraica de todas las intensidades que se alejan del nodo.

Fijaros en la figura de arriba donde tenemos I1,I2 que llegan al nodo y I3,I4 que se alejan del nodo.Si adoptamos que es positiva(+) las corrientes que llegan y negativas(-) las corrientes que se alejan, se puede escribir esta ecuación.

I1+I2-I3-I4=0

Donde se deduce que:la suma algebraica de todas las intensidades que concurren en un nodo es igual a cero.

Segunda ley de Kirchhoff o ley de las tensiones

En toda malla o circuito cerrado,la suma algebraica de todas las fem debe ser igual a la suma algebraica de la caida de tensión en todas las resistencias intercaladas a lo largo de aquella malla o circuito cerrado.

En el circuito de arriba tenemos que V3=V1+V2

Recordemos la diferencia que hay entre fem y caida de tensión o ddp (V=RxI).

La fem es producida en una fuente de tensión y proviene de la generación de electricidad por cualquier prodecimiento.La caida de tensión o voltaje es generada a través de una resistencia y viene dada por RxI.Las caidas de voltaje son negativas donde se deduce que:la suma algebraica de las tensiones a lo largo de una malla o contorno es cero.

La fotoresistencia (LDR)

2009-01-25T11:28:00.012-04:00

La fotoresistencia o LDR(Light-Dependent-Resistor) es un componente fotosensible a la luz.Ha diferencia de la resistencia fija donde el valor óhmico no varía,la fotoresistencia tiene la particularidad de variar su valor óhmico en función de la luz que incide sobre ella,cuanto más luz recibe más bajo es su valor óhmico y cuanto menos luz recibe más alto es su valor óhmico.

Símbolo de la fotoresistencia y aspecto físico

Ejemplo

En la figura de arriba podeis observar un par de circuitos de ejemplo.La diferencia que hay de un circuito al otro es la disposicón de la LDR y la resistencia fija y como consecuencia obtendremos una tensión de salida Vout diferente en ambos circuitos.

Básicamente este circuito se conoce como un divisor de tensión resistivo,en este caso formado por una resistencia fija en serie con la LDR.

Fijaros en los dos circuitos que tenemos una tensión de entrada Vin,esta tensión se reparte por las dos resistencias ya que estan en serie (ley de mallas de Kirchhoff),la tensión de la LDR y la fija dependera de la resistencia eléctrica de ambas.

El funcionamiento del circuito de la izquierda es como sigue:cuando incide luz sobre la LDR esta baja su resistencia eléctrica aumentando la tensión sobre la resistencia fija,como consecuencia obtendremos un tensión de salida Vout baja (Nivel lógico 0),por contra si mantenemos la LDR en la oscuridad aumenta su resistencia eléctrica disminuyendo la tensión en bornes de la resistencia fija y obteniendo una tensión de salida alta (Nivel lógico 1).

El circuito de la derecha tiene un comportamiento inverso al de la izquierda por la disposición de las resistencias.Su funcionamiento es como sigue:si aplicamos luz sobre la LDR baja su resistencia y en consecuencia obtenemos una tensión Vout alta (Nivel lógico 1),en la oscuridad aumenta su resistencia y tenemos en su salida Vout un nivel bajo (Nivel lógico 0).

Mechamo Crab (El robot cangrejo)

2009-01-16T17:23:00.005-04:00

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.

Aquí un video

Interesantes robots para armar

2009-01-12T11:41:00.009-04:00

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)

Sound Reversing Car

Hexápodo Monster

Robot rastreador de luz

Aquí un video donde los podeis ver en acción!!!!

Sensor CNY70

2009-01-06T14:43:00.009-04:00

Se trata de un sensor muy popular que contiene un emisor (diodo LED) y un receptor de infrarrojos (fototransistor) todo dispuesto en una cápsula.Su aspecto físico se puede observar en la figura 1.

Figura 1 (aspecto externo del CNY-70)

Figura 2 (conexionado del CNY-70)

Figura 3 (identificación de terminales)

Su funcionamiento es como sigue:la luz emitida por el diodo led es reflejada por la superficie y detectada por el fototransistor,donde obtenemos una tensión de salida relacionada con la cantidad de rayos reflejados por el objeto.Para el montaje A de la figura 2 se obtendra un 1 del emisor cuando se refleja luz y un 0 cuando no se refleja luz,para el montaje B se leen del colector pero al revés.

Los valores de los resistores son típicos,para el emisor 220 ohmios y para el receptor 10K ohmios.

Se suele utilizar en robots del tipo sigue lineas donde el objetivo del robot es seguir una linea negra sobre fondo blanco o al revés.El sensor tiene que estar a pocos milímetros de distancia de la superficie.

Hay que tener en cuenta que en la salida del sensor se obtiene una tensión variable en función de la luz reflejada,con eso quiero decir que el dispositivo es analógico,si se quiere conectar a un microcontrolador hay que convertir esta señal analógica en discreta (0,1) para que el Pic la pueda interpretar.Esto se consigue mediante un buffer trigger-schmitt con el circuito integrado 74HC14 o equivalente.

El CNY70 tiene cuatro terminales,dos de ellos se corresponden al ánodo y cátodo del diodo y los restantes son el emisor y colector del fototransistor.Para identificar los terminales hay que fijarse en el lateral donde aparece el nombre del sensor,ver figura 3.

Circuitos multivibradores

2009-01-02T07:36:00.010-04:00

La electrónica digital trabaja con valores discretos o binarios donde la señal es representada por una onda cuadrada.Para generar esta onda se suele utilizar unos circuitos llamados multivibradores,estos se encargan de generar una onda de salida de forma cuadrada.

Los multivibradores se pueden dividir en dos clases:funcionamiento continuo o de impulso.

El continuo se conoce como asteble,donde genera una onda a partir de la propia fuente de alimentación.

Los de impulso funcionan a partir de una señal de disparo o impulso el cual justo después de la excitación sale de su estado de reposo.Si posee ambos estados,se denomina biestable o flip-flop,si posee uno,se llama monoestable.

Los multivibradores suelen estar integrados,pero a nivel de componentes discretos suelen estar formados por transistores,condensadores y alguna resistencia.

El biestable o flip-flop

Su funcionamiento es como sigue:en la figura 1 puedes apreciar un circuito muy simplificado de un biestable o flip-flop,esta formado por dos transistores,T2 esta en conducción o pasante gracias a la corriente positiva que recibe su base a través de R1.Mientras T2 cunduce T1 permanece en corte y esta situación se mantiene mientras no reciba un impulso del exterior.si se le aplica una señal de entrada de sentido conveniente sobre los colectores del montaje, la situación se invierte.

Figura 1

El astable

En la figura 2 se puede apreciar un circuito de este tipo,formado por un par de transistores una red de resistencia y condensadores.Todo astable no tiene ningun estado estable,solo dos estados casi estables y permanece en cada uno en intervalos de tiempos predeterminados T1 y T2,donde se deduce que: después de T1 segundos en uno de los estados,el circuito cambia al otro estado y permanece ahí T2 segundos.

Figura 2

El monoestable

Todo monoestable tiene un estado estable,donde puede estar durante un tiempo indefinido,y uno cuasi estable,el cual toma el circuito al ser disparado y permanece un tiempo predeterminado T.

En la figura 3 podemos ver un circuito de este tipo.

Figura 3

El transistor bipolar (BJT)

2008-12-22T06:18:00.005-04:00

En esta publicación hablaré del componente electrónico más importante gracias al cual la electrónica ha evolucionado de una manera expectacular durante esta segunda mitad de siglo XX,me refiero al transistor.

El transistor fue inventado por los laboratorios Bell(EE.UU) en diciembre de 1947 por Jhon Bardeen,Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley y fue el sustituto de la válvula de vacío termoiónica.

El transistor es un dispositivo de estado sólido (semiconductor) de tres terminales.Existen dos tipos en función de la disposición de los cristales,el NPN o PNP ,el cristal común se conoce como Base y los otros dos como Emisor y Colector respectivamente.Se suele utilizar para amplificar o como elemento de conmutación en aplicaciones digitales.Existe otro tipo de transistor el MOSFET muy utilizados en la fabricación de puertas lógicas en circuitos integrados.

Representación del transistor bipolar en los esquemas eléctricos.

Principio de funcionamiento

Existen varias formas de hacer funcionar un transistor y no todas ellas amplifican la corriente,por ejemplo,para que actue como amplificador hay que hacer trabajar el transistor en su zona activa,la configuración más utilizada es la de emisor común,donde el emisor es el electrodo común a la entrada y salida y consiste en polarizar la unión base-emisor en sentido directo malla de entrada y el emisor-colector hay que aplicarle un potencial más elevado,malla de salida,si aumentamos la tensión de Vbe aumenta la corriente de base,con lo cual la corriente del colector aumenta ,si disminuimos la tensión Vbe disminuye la corriente en base y por consiguiente la corriente en el colector,con esto vemos que la corriente del colector depende de la corriente de base,esto en términos técnicos se llama amplificación.

Otra forma de utilizar el transistor es como un interruptor y consiste en hacerlo trabajar en corte y saturación (conmutación).Para llevarlo al corte no hay que aplicar corriente en base,el transistor se comporta como un interruptor abierto,para la saturación hay que llevar la corriente del colector al máximo,el transistor se comporta como un interruptor cerrado.

Esta forma de hacer funcionar el transistor tiene su aplicación en la electrónica digital como elemento de conmutación.

Regla de oro para la correcta polarización del transistor

Tipo (NPN)

A la base hay que aplicarle un potencial positivo(P) y al emisor negativo(N) al colector (N) positivo.

Tipo (PNP)

A la base hay que aplicarle un potencial negativo(N) y al emisor positivo(P) al colector (P) negativo..

Fijaros bien que el colector siempre hay que aplicarle un potencial opuesto al cristal que lo constituye,si es (P)=- y si es (N)=+.

Robot seguidor de lineas mejorado

2008-12-08T06:45:00.006-04:00

En esta ocasión os presento otro robot del tipo seguidor de lineas no microcontrolado,pero con una pequeña diferencia respecto a los anteriores.Hasta ahora la mayoría de robots seguidores de lineas que he hecho,tenian el problema que cuando la curva era muy cerrada el robot se salia o no volvía a rastrear la linea,pues bien,con este el problema queda solucionado.

Esquema eléctrico.

Para solucionar el problema antes mencionado,le he añadido un flip-flop rs que actua como elemento de memoria y recuerda que sensor salio primero y actua en consecuencia.

Los demas componentes del circuito son típicos,sensores cny70,un par de puentes en H para gestionar el sentido de giro de los motores y un par de servos trucados,la estructura del robot es de un Boe-Bot de Parallax.

Aquí un video del robot en acción

Puertas lógicas

2008-11-24T04:30:00.038-04:00

En esta ocasión hablaremos de unos elementos lógicos fundamentales dentro de la electrónica digital moderna,me refiero a las puertas lógicas AND,OR Y NOT,estas se pueden combinar para formar circuitos lógicos más complejos,que realizan operaciones útiles.Algunas de estas funciones son:comparación,artimética,conversión de códigos,codificación,decodificación y muchos más.

La puerta NOT

El inversor (puerta NOT) cambia un nivel lógico al nivel opuesto,en términos de bit,cambia un 1 por un 0,y un 0 por un 1.

Símbolo del inversor

Expresión lógica del inversor

Tabla de verdad

Cuando la entrada está a nivel BAJO,la salida está a nivel ALTO,y cuando la entrada está a nivel ALTO,la salida está a nivel BAJO,lo que da lugar a un impulso de salida invertido.

La puerta AND

Una puerta AND puede tener dos o más entradas y realiza la operación que se conoce como multiplicación lógica.

Símbolo de la puerta AND

Expresión lógica AND

Tabla de verdad

La puerta AND genera una salida a nivel ALTO sólo cuando todas las entradas están a nivel ALTO.Cuando cualquiera de las entradas está a nivel BAJO,la salida se pone a nivel BAJO.

La puerta OR
Una puerta OR puede tener dos o más entradas y realizar la operación que se conoce como suma binaria.

Símbolo de la puerta OR

Expresión lógica de la puerta OR

Tabla de verdad

La puerta OR genera un nivel ALTO a la salida cuando cualquiera de sus entradas está a nivel ALTO.La salida se pone a nivel BAJO sólo cuando todas las entradas están a nivel BAJO.

La puerta NAND

La puerta NAND es un elemento lógico especial,es decir,las puertas NAND se pueden combinar para implementar las operaciones de las puertas AND,OR y NOT.

Símbolo de la puerta NAND

Expresión lógica de la puerta NAND

Tabla de verdad

La puerta NAND genera una salida a nivel BAJO sólo cuando todas las entradas están a nivel ALTO.Cuando cualquiera de las entradas está a nivel BAJO,la salida se pondrá a nivel ALTO.

La puerta OR-exclusiva
La salida de una puerta OR-exclusiva se pone a nivel ALTO sólo cuando las dos entradas están a niveles lógicos opuestos.

Símbolo de la puerta OR-exclusiva

Expresión lógica

Tabla de verdad

Conceptos básicos de electrónica digital

2008-11-23T06:13:00.008-04:00

Dígitos binarios

La electrónica digital utiliza el sistema de numeración en base 2 o binario en los que sólo existen dos estados posibles,los estados se suelen representar mediante dos niveles de tensión diferentes:ALTO(HIGH) y BAJO(LOW),los dígitos que se emplean son 1 y 0,un dígito binario se denomina bit,que es la contracción de las palabras binary digit (dígito binario).

(Lógica positiva)

ALTO (HIGH)=1 y BAJO (LOW)=0

(Lógica negativa)

ALTO (HIGH)=0 y BAJO(LOW)=1

Niveles lógicos

Las tensiones que se utilizan para representar los unos y ceros reciben el nombre de niveles lógicos.Lo ideal sería que un nivel de tensión representara el nivel ALTO y otro nivel de tensión representara el nivel BAJO,pero en la práctica lo que sucede es que un nivel ALTO puede ser cualquier tensión entre un máximo y un mínimo.De igual manera un nivel BAJO puede ser cualquier tensión comprendida entre un máximo y un mínimo.

En la figura muestro el rango general de variación para los niveles ALTO y BAJO.

La variable Vh(máx) representa el máximo valor para el nivel ALTO y Vh(mín) el mínimo valor para el nivel ALTO,el máximo valor para el nivel BAJO se representa mediante Vl(máx) y el mínimo valor para el nivel BAJO Vl(mín).Entre Vl(máx) y Vh(mín) es una zona prohibida.

Formas de onda digitales

El la figura (a) puedes apreciar que un impulso positivo se genera cuando la tensión pasa de su nivel BAJO hasta su nivel ALTO,para retornar al nivel BAJO.El impulso negativo de la figura(b) se genera cuando la tensión pasa de su nivel ALTO hasta el nivel BAJO,y vuelve al nivel ALTO, una señal digital está formada por un tren de impulsos.

También podemos apreciar que un impulso posee dos flancos:un flanco anterior y un flanco posterior.El impulso positivo,el flanco anterior es de subida y el posterior de bajada,en el negativo el flanco anterior es de bajada y el posterior de subida.

Condensadores

2008-11-16T12:38:00.006-04:00

En esta ocasión vamos hablar de un componente muy utilizado en la electrónica,me refiero al condensador.

La estructura interna de un condensador está formada por dos placas o armaduras ,separadas por un material aislante o dieléctrico.Debido a su forma constructiva en los esquemas se simboliza con dos rayas gruesas paralelas que representan las armaduras,por lo general los condensadores son componentes no polarizados,excepto los electrolíticos que si lo son,y hay que respetar su polarización,ver figura.

Símbolo típoco

Condensador electrolítico (polarizado)

Su funcionamiento es como sigue:si aplicamos un potencial positivo auna de sus armaduras y el negativo a la otra,se puede apreciar que circula una corriente eléctrica por los conductores que unen condensador con la fuente,durante un breve tiempo,para luego dejar de circular,de esto se deduce que un condensador es un aislante para la corriente continua,pero no para una alterna.Si ahora unimos los dos terminales del condensador, lo que sucede es una descarga.Conclusión,un condensador actua como un acumulador de cargas y tiene un proceso carga y descarga.

Los condensadores se suelen utilizar en las fuentes de alimentación de los aparatos para eliminar el rizado que produce la corriente alterna una vez rectificada,también se utilizan en circuitos osciladores en etapas de radiofrecuencia y en los temporizadores.

Los parámetros que hay que tener en cuenta a la hora de elejir un condensador son:la capacidad expresada en faradios,en los electrolíticos se utiliza el mF y la tensión máxima que se puede aplicar en sus terminales en voltios.También existen condesadores variables,que através de un mecanismo permite acercar o separar las placas y asín poder variar su capacidad.

Ley de Ohm

2008-11-01T06:45:00.007-04:00

Magnitudes que intervienen en el circuito eléctrico

En todo circuito eléctrico intervienen una serie de magnitudes que vamos ha exponer a continuación.

Fuerza electromotriz
Esta fuerza es la causa del desplazamiento de los electrones dentro del circuito y se produce en en interior del generador,su unidad de medida es el voltio (V) y se puede medir con el voltímetro.

Diferencia de potencial
Es la tensión que hay en bornes del receptor,correspondiente al exceso de potencial del positivo y con defecto al potencial al polo negativo.Su unidad de medida es el voltio(V).

Corriente eléctrica
La que origina una circulación de electrones en un circuito es la tensión o fuerza electromotriz,esta circulación de electrones es llamada corriente eléctrica y su unidad de medida es el amperio (A).

Potencia eléctrica
La unidad de medida es el vatio (W) es el producto de multiplicar la tensión por la intensidad (P=VxI),donde se deduce que a mayor tensión o intensidad,mayor será la potencia.

Ley de Ohm

La ley de Ohm relaciona la tensión,intensida y resistencia en un circuito.

La relación que existe entre la tensión aplicada a dos puntos de un conductor y la intensidad que circula entre los mismos,es una constante que llamamos resistencia.

R=V/I

Ejemplo

Calcular la resistencia eléctrica que ofrece un conductor por el que circula una intensidad de 50 mA cuando se le aplica una tensión de 60 V

Solución:
R=60V/10mA=6000 ohms

De esta expresión se deduce que:la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece entre los mismos.

I=V/R

V=RxI

Ejemplo
Calcular la intensidad que circula por una resistencia de 15 ohms cuando se le aplica una tensión de 24 V

Solución:
I=24v/15 ohms=1,6 A

La ley de ohm es universal y se puede aplicar en cualquier punto de un circuito,existen otras leyes como la ley de mallas o tensiones y la de corrientes o nodos, conocidas como las leyes de Kirchhoff. En próximas publicaciones hablaré de ellas,de momento esto es todo.

Diodo y Led's

2008-10-31T04:33:00.010-04:00

Principio de funcionamiento del diodo

El diodo es un dispositivo semiconductor el cual deja pasar la corriente en un sentido y se opone al otro,esta formado por dos cristales semiconductores dopados,uno del tipo P y el otro del tipo N,formando una unión PN.
Cuando se aplica el positivo al terminal del cristal P(ánodo) y el negativo N(kátodo),se dice que la unión se ha polarizado en sentido directo baja su resistencia eléctrica y el diodo conduce,si invertimos la polaridad entonces se dice que se ha polarizado en sentido inverso,aumenta su resistencia eléctrica y no conduce.
Una de las muchas aplicaciones de los diodos es la de rectificador,permitiendo convertir corriente alterna(AC) en continua(DC).

Símbolo del diodo

(Ánodo) (Kátodo)

En la fotografía se puede apreciar el aspecto físico

En el cuerpo del diodo en un extremo hay una franja blanca que indica el terminal del kátodo(N) con respecto al ánodo(P).

LED'S (Diodo Emisor de Luz)

Los LED's son diodos semiconductores que,al aplicarles una tensión en sentido directo,radian luz desde su unión PN.
La luz emitida por un LED es de distinto color según el material utilizado en la fabricación del diodo.Así,por ejemplo,para obtener luz roja se emplea el galio-arsénico,para la luz verde el galio-fósforo y para el color azul el carburo de silicio.

Aspecto físico de los leds

La resistencia

2008-10-29T16:59:00.019-04:00

La resistencia es el componente mas utilizado en los circuitos electrónicos,la misión de una resistencia es oponerse al paso de la corriente eléctrica.Esta oposición se traduce en una generación de calor,es decir en una pérdida de energía en la propia resistencia.

Las hay de fijas,variables y también sensibles a la luz,las denominadas LDR o fotoresistencias,que tienen la particularidad de variar su resistencia eléctrica en función de la luz que incide sobre ellas.

Símbolos utilizados para representar la resistencia en los esquemas.Aquí solo expongo las mas representativas.

Resistencias fijas

Resistencia variable

LDR (fotoresistencia)

En la foto se puede apreciar los tipos de resistencias comentadas,de izquierda a derecha,resistencia fija,variable y la LDR o fotoresistencia.

Toda resistencia tiene en su cuerpo una banda de colores,cada color representa un número.Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor del resistor, la tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el valor final de la resistencia.
La cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su confiabilidad.

Tabla de colores

Ejemplo:si la resistencia tiene esta banda de colores:

Marrón =1

Negro=0

Marrón=x10

Rojo=+/-2%

La resistencia tiene un valor de 10x10=100 ohms con tolerancia de 2% +/-

Robot sigue luz casero

2008-10-26T16:25:00.005-04:00

Este es mi nuevo robot casero del tipo sigue luz.

Muchos pensareis que este tipo de robots están ya muy visto,y es cierto,pero pienso que es una forma ideal para tener unos primeros contactos con la robótica y principalmente para los que se inician.

El robot está construido de madera,lleva un par de motores dc con reductora y una rueda loca.La parte electrónica es básica,hay unos componentes comunes a todo robot sigue luz,estos componentes son las LDR o fotoresistencias,estas resistencias tienen la particularidad de variar su resistencia eléctrica en función de la luz que incide sobre ellas,el resto de componentes son típicos.

Aquí el esquema eléctrico,hay que hacer dos iguales.

Y aquí un video del robot en acción!!!!

Mini robot

2008-09-10T16:48:00.005-04:00

Este es uno de mis nuevos robots caseros del tipo sigue lineas no microcontrolado.

Personalmente creo que este tipo de montaje es muy interesante des del punto de vista didáctico,por que a diferencia de comprar un kit comercial y seguir el manual de montaje y armarlo al pie de la letra sin más,el hacérselo uno mismo es más gratificante,ya que necesitas dotes de ingenio y creatividad a la hora de diseñar la topología del robot,también desarrollas destreza en la parte mecánica.

La parte electrónica también tiene su punto a favor,lo más habitual es utilizar microcontroladores y mucha electrónica digital,a mi me gusta utilizar circuitos con componentes discretos,ya que te permite familiarizarte con los componentes y de paso aprendes electrónica básica,eso si,sin dejar de lado los microcontroladores y la electrónica digital.

Bueno a lo que íbamos.El robot en cuestión es muy básico,toda su estructura es de madera,para su locomoción utiliza dos servos trucados y una rueda loca.La parte electrónica está compuesta por dos cny70,un puente en H para gestionar el sentido de giro de los servos y un circuito IC para acondicionar las señales de los sensores a los servos,todo alimentado por cuatro pilas del tipo AA,en fín,como podéis ver con pocos médios y un poco de imaginación...

Aquí un video del bicho en acción.

Mi colección de robots

2008-08-31T04:26:00.003-04:00

En este montaje de video se puede apreciar mi colección de robots.Los hay de varios tipos en función del sistema de locomoción que emplean,hexápodo,bípedo y con ruedas.
La mayoría son caseros,pero también los hay de comerciales,bueno lo mejor es ver el video!!! espero que disfruten y hasta otra.

Primeras pruebas de movilidad del RC-1

2008-08-05T16:28:00.003-04:00

Como ya tenía ganas de ver mi robot cuadrúpedo en acción,he hecho una pequeña prueba de movilidad,que consiste en hacer que el robot haga flexiones.Es un movimiento sencillo,pero me ha servido para ver como se comporta.Todavía me falta programarlo para que avance,retroceda,gire y mucho más.También me falta añadirle algún sensor para esquivar obstáculos,pero todo esto ya lo iré comentando en próximas publicaciones.

El video

RC-1 (Avance del proyecto)

2008-07-29T13:43:00.006-04:00

Hola de nuevo.Como os comenté en la última publicación sobre los avances de mi robot cuadrúpedo,en esta,os muestro unas fotos del robot con su estructura terminada y la electrónica montada.Todavía me falta por armar los sensores y por último,programarlo!!! pronto lo veremos caminar,esto espero!!!

Interesante circuito para robot sigue lineas

2008-07-11T13:56:00.005-04:00

Bueno,navegando por la red, me he encontrado con un interesante circuito muy apropiado para armar un robot del tipo sigue lineas.No utiliza ningun tipo de microcontrolador,es sumamente sencillo,consta de dos servos trucados,un puente en h para gestionar el sentido de giro de los motores ,dos sensores cny70 y un inversor schmitt para acondicionar la señal de los sensores a los actuadores.
He armado el circuito sobre una placa de topos y he hecho algunas pruebas, y la verdad es que responde muy bién.

Aquí el esquema eléctrico.

Un video

Si alguien se anima en hacerlo,os echo una mano.

Robot cuadrúpedo RC-1 (Avance del proyecto)

2008-06-15T15:09:00.005-04:00

El RC-1,es el nuevo robot cuadrúpedo que estoy haciendo.Como os comente en la última publicación,donde hable de los módulos de aluminio que estaba realizando,para armar todo tipo de extremidades para robots,estos mismos módulos los he utilizado para armar las patas del robot cuadrúpedo.Cada pata esta formada por tres servos Futaba ,y todo el cuerpo es de aluminio.Ya tengo el cuerpo hecho y la totalidad de las patas,en las fotos de abajo,podeis ver el aspecto del robot una vez armador,me falta por armar una pata,pero bueno,asi teneis una idea de como quedará.

El módulo que gobernará el robot,sera una BS2 y una controladora de servos de Parallax.En fín, ya os iré informando de los avanzes en próximas publicaciones.

Módulos de aluminio

2008-06-01T03:36:00.009-04:00

Estoy trabajando en un sistema modular,que me permita el ensamblaje de todo tipo de extremidades para robótica,las piezas entán hechas de aluminio,y las hay de diferentes formas en función del tipo de montaje a realizar.Me permiten hacer una infinidad de combinaciones,el límite la pone la imaginación.

Todas la piezas están cortadas a mano,el proceso es laborioso,pero vale la pena,ya que el resultado es bueno.Para cortar he utilizado un mini taladro DREMEL,es una herramienta muy versátil y precisa,idela para este tipo de trabajos.

En las fotos se puede ver algunas piezas ya terminadas,y en el video una pata robótica utilizando estos módulos.

Robot futbolista (Botball)

2008-05-25T03:56:00.003-04:00

Sencillo y divertido robot futbolista (Botball) de CEBEK !!!!

Es un kit de robótica ideal para debutantes, controlado por control remoto infrarojo.Para su locomoción utiliza dos motores dc y otro para chutar la pelota con la ayuda de una palanca.

Permite 8 movimientos distintos Avance,retroceso,giro a la izquierda,giro a la derecha... todo controlado desde la unidad remota.

Video de Botball en acción!!

Troody el dinosaurio Robot

2008-05-15T16:59:00.003-04:00

Hola de nuevo.

Para los amantes de los robots bípedos,quiero presentaros un interesante video sobre un robot con forma de dinosaurio,llamado Troody.

Como se puede apreciar en el video,su mejor virtud no es la rapidez,si no mas bién todo lo contrario...

Prototipo de pierna para robot bípedo

2008-04-16T15:22:00.004-04:00

Desde hace unos dias, me ronda por la cabeza , la realización de un nuevo robot bípedo.En principio cuando lo tenga armado,quiero dotarle de la capacidad de subir y bajar escaleras.

De momento solo tengo construida una de las piernas,dotada con cuatro servos,toda la estructura es de aluminio.Abajo muestro un par de videos de ejemplo,donde se puede observar el grado de movilidad.

Ya iré informando sobre el avanze del proyecto.

Caida de Asimo

2008-04-11T15:44:00.005-04:00

En este video que os voy ha presentar,se puede ver el robot bípedo de Honda (Asimo) pegándose un tortazo al intentar bajar unas escaleras.No es la primera vez y creo que tampoco será la última que le ocurre un accidente de este tipo.Pobre Asimo,como siga asin,pronto lo tendrán que recojer con pinzas.

El video

REEM,ROBOT HUMANOIDE

2008-04-07T16:05:00.005-04:00

Robot humanoide creado por Pal Tecnologia Robótica.Existen dos prototipos,el REEM-A y el REEM-B,el primero fué diseñado para jugar ajedrez,mientras que el segundo se diseño mas como robot de servicio.El robot tiene la capacidad de reconocer objetos,levantar grandes pesos,permite hablar con la gente y acepta comandos de voz,en fín,una maravilla tecnológica.

Un video REEM-B

Un video REEM-A

Las criaturas Theo Jansen

2008-03-29T13:05:00.005-04:00

Estoy seguro que el nombre no os suena de nada, pero si os digo que sus grandes criaturas mecánicas salen en un anuncio de BMW ,seguro que lo recordais,no.

Theo Jansen es un escultor y artista Holandés que crea grandes esculturas con cañas y se mueven por la fuerza del viento,los mecanismos que utilizan las criaturas para su locomoción son muy curiosas.

Veo muy interesante aplicar este sistema para mis proyectos de robótica,les puede dar un toque diferente,abajo muestro un par de videos de este peculiar artista.

Robot bípedo (RB-1)

2008-03-02T03:59:00.009-04:00

Hacía tiempo que quería armar un robot bípedo,pués bién, ya lo tengo terminado,en la foto de arriba podeis ver el resultado.

La estructura es de aluminio y se ve robusto,he utilizado cuatro servos Futaba para su locomoción,la parte electrónica es una Home Work de Parallax.Como podeis ver en la foto también le he añadido algunos sensores,un sensor ultrasónico y dos detectores IR en las patas,para que cuando el RB-1 se desplaze por una mesa y alcanze el borde lo detecte y cambie su rumbo,por poner un ejemplo.Bueno, de momento es todo.

Video 1

Video 2

Fabricación de circuitos impresos

2008-01-31T12:52:00.001-04:00

Estoy en la fase inicial para la construcción de un robot rastreador de luz no microcontrolado.El robot no es un diseño mío,si no sacado de una web.

Cuando eché un vistazo al tutorial para armarlo,mé encontré con un problema,tenía que fabricar yo el circuito impreso de forma artesanal,y no tenía ni idea de como hacerlo,visto el problema,tuve que buscar por internet algún tutorial sobre el tema que fuera fácil y práctico,y por fín lo encontré,es un tutorial muy interesante y a la vez práctico,el link es http://www.micabinadevuelo.com/Scroll-periodo-3-PCB.htmmepuse .Me puse manos a la obra y fabriqué un circuito de prueba,en la foto de arriba se puede apreciar el aspecto final del circuito impreso,los materiales necesarios són:una plancha,periódico,placa de baquelita o fibra de vidrio y circuito impreso en acetado con laser o fotocopia,para el atacado del cobre necesitamos los siguientes productos,agua,agua fuerte(se compra en droguerias),agua oxigenada(en farmacias),como puedes ver los materiales són fáciles de adquirir,en el tutorial explica todos los pasos que hay que seguir para la construcción de PCB,a mí personalmente me ha sido útil.

Mini robot seguidor de lineas,no microcontrolado

2008-01-11T17:19:00.001-04:00

Hola de nuevo,este es mi primer robot casero seguidor de lineas no microcontrolado,los servos són trucados,les he quitado la electrónica de control y solo he dejado el motor y la reductora.La parte electrónica es de bajo nivel compuesta por varios transistores y resistencias,la estructura en de aluminio.El esquema eléctrico es de esta web http://www.x-robotics.com/, la estructura es diseño mío,me lo he pasado pipa montado este bicho!!,bueno,mejor ver el video...

Mini Robot seguidor de luz

2007-12-31T09:13:00.001-04:00

Bueno,por fín me decidí a construir un mini robot seguidor de luz.El robot es de categoría BEAM,hay que decir que rompe con la filosofía BEAM al utilizar pilas en vez de un panel solar,pero bueno da el pego.La parte electrónica es analógica,consta de varios componentes discretos,fáciles de encontrar en cualquier tienda de electrónica,para su locomoción utiliza dos motores DC,el diseñono es mío,lo he sacado de esta web http://www.jvmbots.com/viewforum.php?f=9,bueno ,lo mejor es que veais el video...

Perros Robots

2007-12-30T14:11:00.001-04:00

El otro día,navengando por YouTube,encontré un interesante video sobre perros robots,en el video sale un robot llamado Bigdog,es un robot del tipo cuadrúpedo,se vé robusto y rápido,para su locomoción utiliza un motor de gasolina y mecanismos hidráulicos,lleva una variedad de sensores,junto con un computador que controla todos sus movimientos,el video dura +/- 4 minutos,no tiene desperdicio!!!

Robótica BEAM

2007-12-22T11:47:00.001-04:00

BEAM(Biology,Electronics,Aesthetics,Mechanics),la robótica BEAM es otra forma de ver la robótica,se caracteriza por no utilizar electrónica digital,tampoco se programan,su hardware es de bajo nivel,compuesto de circuitos discretos,transistores,resistencias,condensadores,su fuente de energía suele ser un panel solar,pero también se puede utilizar pilas,para su construcción,suele utilizarse material reciclado de aparatos viejos(radios,discman,cassettes).

Tengo en mente la construcción de un robot siguiendo esta filosofía,cuando lo tenga armado colgaré un tutorial en el blog,con todos los pasos para su construcción.

Interesante página sobre BEAM
http://www.uco.es/~i02digoe/BEAM%20WEB/BEAM.htm

Documental sobre robótica BEAM(muy bueno)

Mi taller

2007-12-19T16:40:00.000-04:00

Este es mi taller,aqui es donde me paso horas y horas haciendo mis robots caseros y otros chismes,tiene un poco de todo,clasificadores,destornilladores,pinzas,alicates,soldador y tester, no es muy grande,pero da el pego...

Robot Toddler

2007-12-16T15:29:00.001-04:00

Interesante robot bípedo de la marca Parallax (Toddler).Es un robot comercial de fácil montaje,en el kit incluye todas las piezas mecánicas,resistencias,condensadores y led's i.r,y una BS2,junto con un cd con los drivers y programas fuentes.

Arriba muestro un video donde se ve como anda el bicho...

Robot seguidor de lineas

2007-12-16T15:07:00.001-04:00

Este es mí otro robot casero,su estructura es de aluminio,utiliza dos servos de rotación continua para su locomoción y una rueda loca.Le he añadido varios sensores,un sensor de sonido,un sensor ultrasónico y un sensor de reflexión,el módulo electrónico es una HomeWork de Parallax.

Aquí va un video del robot siguiendo una linea negra sobre un fondo blanco.

RH-1 Robot hexápodo

2007-12-15T13:10:00.009-04:00

Quiero presentaros mi primer robot casero,un robot hexápodo el RH-1.La estructura del robot es de aluminio,para su locomoción utiliza seis patas compuesta por dos servos Futaba cada una,para gestionar los servos, he utilizado una controladora de servos Parallax,junto con una Basic Stamp 2 y programación en Pbasic.También le he añadido unos ojos IR,para detectar obstáculos.

Quién quiera construir un robot de este tipo,tiene que tener en cuenta,que la parte más difícil es la mecánica de las patas...

unas fotos

Video 1

Video 2