HC-06

HC-06

MÓDULO BLUETOOTH HC-06

Este módulo bluetooth te ayudará, de forma muy sencilla, a comunicarte con cualquier dispositivo móvil, tablet u ordenador de forma inalámbrica.

En nuestro caso, este módulo lo usamos para poder manejar a Wall-E desde nuestro móvil.

A continuación, veamos algunas de sus características principales:

-Los módulos HC-06 están montados sobre una interfaz en la que se incluye cuatro pines para su conexión, Vcc, Gnd, Txd y Rxd.

-Tienen un led para indicar el estado de conexión del bluetooth. Si este led parpadea es que no está emparejado, si este está activado de forma continua el bluetooth está emparejado.

-La tensión de alimentación: 3,6V a 6V.

-Niveles de tensión lógicos: 3,3V.

-Es compatible con cualquier microcontrolador como Arduino.

-Alcance: 10 metros. (el alcance puede aumentar por encima de los 10 metros, pero la transmisión puede perder calidad).

-Tamaño: 3.57cm*1.52cm.

-Peso: 4g.

Ahora nos centraremos en los cuatro pines que tiene con sus respectivas funcionalidades:

VCC, Voltaje positivo de alimentación, aquí hay  tener cuidado porque hay módulos que solo soportan voltajes de 3.3V, pero en su mayoría ya vienen acondicionados para que trabajen en el rango de 3.3V a 6V. Eso sí, es bueno revisar los datos técnicos de nuestro módulo antes de hacer las conexiones.

GND, Voltaje negativo de alimentación, se tienen que conectar al GND del Arduino o al GND de la placa que se esté usando.

TX, Pin de Transmisión de datos, por este pin el HC-06 transmite los datos que le llegan desde la PC o Móvil mediante bluetooth, este pin debe ir conectado al pin RX del Arduino.

RX, pin de Recepción, a través de este pin el HC-06 recibirá los datos del Arduino los cuales se transmitirán por Bluetooth, este pin va conectado al Pin TX del Arduino.

En la imagen inferior vemos las distintas conexiones que se dan entre los pines y la placa Arduino:

Conexión del módulo HC-06 con la placa Arduino.

Esta es la forma que se debería seguir para conectar nuestro módulo con la placa, aunque nosotros en Wall-E hemos conectado los pines de alimentación, Vcc y GND, en el driver L298N.

Para acabar veamos un programa que consiste en encender o apagar un led de Arduino (el led «L» de la placa Arduino), a través de la conexión bluetooth del módulo HC-06:

L298N

Este módulo permite controlar simultáneamente dos motores de corriente continua y motores paso a paso de entre 6 y 50 voltios y con un consumo máximo de 2 amperios .

Si quieres consultar las diferentes formas de alimentar el driver y algunos programas ejemplos puedes consultar el siguiente enlace.

SR04


El SR04 es un sensor de ultrasonidos. Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar.



Un sensor de ultra sonidos es un dispositivo para medir distancias. Su funcionamiento se base en el envío de un pulso de alta frecuencia, no audible por el ser humano. Este pulso rebota en los objetos cercanos y es reflejado hacia el sensor, que dispone de un micrófono adecuado para esa frecuencia.

Midiendo el tiempo entre pulsos, conociendo la velocidad del sonido, podemos estimar la distancia del objeto contra cuya superficie impacto el impulso de ultrasonidos

Los sensores de ultrasonidos son sensores baratos, y sencillos de usar. El rango de medición teórico del sensor HC-SR04 es de 2cm a 400 cm, con una resolución de 0.3cm. En la práctica, sin embargo, el rango de medición real es mucho más limitado, en torno a 20cm a 2 metros.

Los sensores de ultrasonidos son sensores de baja precisión. La orientación de la superficie a medir puede provocar que la onda se refleje, falseando la medición. Además, no resultan adecuados en entornos con gran número de objetos, dado que el sonido rebota en las superficies generando ecos y falsas mediciones. Tampoco son apropiados para el funcionamiento en el exterior y al aire libre.

Pese a esta baja precisión, que impide conocer con precisión la distancia a un objeto, los sensores de ultrasonidos son ampliamente empleados. En robótica es habitual montar uno o varios de estos sensores, por ejemplo, para detección de obstáculos, determinar la posición del robot, crear mapas de entorno, o resolver laberintos.

En aplicaciones en que se requiera una precisión superior en la medición de la distancia, suelen acompañarse de medidores de distancia por infrarrojos y sensores ópticos.

El esquema de conexiones es el siguiente:

arduino-ultrasonidos-esquema-electrico

El siguiente programa hace uso del sensor ultrasonido y calcula la distancia a la que están los objetos:

/*Pines a utilizar por Arduino. Puedes modificarlos por los pines digitales que desees*/

int Trig = 4;
int Echo = 3;

//Variable en la que se va a almacenar el valor correspondiente a la distancia
int Dist;

void setup() {

  pinMode (Trig, OUTPUT);
  pinMode (Echo, INPUT);

}

//Este módulo calcula y devuelve la distancia en cm del sensor ultrasónico arduino.
/*
  Puedes poner el código del módulo directamente en el loop o utilizar el módulo
  para reducir el número de líneas de código del loop o reutilizar el código
*/
void ultrasonido (int &Distancia) {

  //Para estabilizar el valor del pin Trig se establece a LOW
  digitalWrite (Trig, LOW);
  delay(10);

  //Se lanzan los 8 pulsos
  digitalWrite (Trig, HIGH);
  delay(10);
  digitalWrite (Trig, LOW);

  /*
    Se mide el tiempo que tarda la señal en regresar y se calcula la distancia.

    Observa que al realizar pulseIn el valor que se obtiene es tiempo, no distancia

    Se está reutilizando la variable Distancia.
  */

  Distancia = pulseIn (Echo, HIGH);
  Distancia = Distancia / 58;

  delay(100);

}

void loop() {

  ultrasonido (Dist);

  delay (250);
}

Alimentación del coche arduino

Saludos aquí procederemos a hacer un pequeño tutorial de como alimentar tu coche arduino. Siempre que se vaya a trabajar con la alimentación del coche primero deberás desconectarlo totalmente, ya que se puede llegar a quemar el coche, lo que significa que el coche no vuelva a funcionar.

En nuestro caso hemos alimentado el servo directamente con la batería por un lado y por otro lado hemos alimentado el arduino con las pilas.

Alimentación por pilas

Las pilas serán la única fuente de poder, lo que conlleva que ciertas partes trabajen más lento y de la peor forma pueden llegar a fallar.

Las pilas a utilizar son AA, necesitarás cinco de ellas.

Alimentación por baterías externas

Las baterías externas tienen más durabilidad que las pilas, pero tiene un inconveniente, tendrás que cortar un cable y conectarlos correctamente ya que puede ocasionar un cortocircuito.

Alimentación por ambos

Se procederá a conectar las pilas al arduino, ya que este tiene un menor consumo o gasto. Y por otro lado se conectará la batería externa al driver de los motores, en resumen estos llegarán a tener una mayor potencia y durabilidad.

Servo

Bienvenidos, aquí descubriréis qué es un servo, como funciona o que tipos de servo hay.


Definición de servomotor

Un servo es un tipo especial de motor con características especiales de control de posición. Al hablar de un servomotor se hace referencia a un sistema compuesto por componentes electromecánicos y electrónicos.

Esto es un servo.


Partes de un Servomotor

 Un servomotor es un sistema compuesto por:

 – Un motor eléctrico: es el encargado de generar el movimiento, a través de su eje.

– Un sistema de regulación: formado por engranajes, que actúan sobre el motor para regular su velocidad y el par. Mediante estos engranajes, podemos aumentar la velocidad y el par o disminuirlas.  

 – Un sistema de control o sensor: circuito electrónico que controla el movimiento del motormediante el envío de pulsos eléctricos.

 – Un potenciómetro: conectado al eje central del motor que nos permite saber en todo momento el ángulo en el que se encuentra el eje del motor. Recuerda que un potenciómetro es una resistencia eléctrica variable.

 Puede venir todo en una caja formando el servo, pero normalmente el servo no trae incluido el sistema de control. Si pone encoder incluido, quiere decir que si viene el sistema de control incluido en el servo. 


Tipos de servo

Existen servomotores para todo tipo de usos. En la industria, la robótica, en el interior de las impresoras, impresoras 3D, etc. En este post nos interesan los servomotores de modelismo, que son los utilizados en prototipos de robótica. No tomaremos en cuenta los servomotores del tipo industrial.

Se debe resaltar que, dentro de los diferentes tipos de servomotores, éstos se pueden clasificar según sus características de rotación:

  • Servomotores de rango de giro limitado:  son el tipo más común de servomotor. Permiten una rotación de 180 grados, por lo cual son incapaces de completar una vuelta completa.
  • Servomotores de rotación continua: se caracterizan por ser capaces de girar 360 grados, es decir, una rotación completa. Su funcionamiento es similar al de un motor convencional, pero con las características propias de un servo. Esto quiere decir que podemos controlar su posición y velocidad de giro en un momento dado.


Consumo de energía

Los servomotores son alimentados entre 4 y 6 voltios, es posible asumir que el voltaje de alimentación es casi constante para la mayoría de los modelos. Lo que no es igual para uno u otro modelo de servomotor es el consumo de corriente.


Funcionamiento de un servo

Los servomotores poseen tres cables, a diferencia de los motores comunes que sólo tienen dos. Estos tres cables casi siempre tienen los mismos colores, por lo que son fácilmente reconocibles.


Colores comunes de los cables de un servomotor

Los colores dependerán del fabricante. La necesidad de una señal de control para el funcionamiento de este tipo de motores hace que sea imposible utilizarlos sin un circuito de control adecuado. Esto se debe a que para que el circuito de control interno funcione, es necesaria una señal de control modulada. Para esto se utiliza modulación por ancho de pulsos, es decir, PWM.

El diagrama de bloque del servomotor representa de forma visual el servomotor como un sistema. El circuito electrónico es el encargado de recibir la señal PWM y traducirla en movimiento del Motor DC. El eje del motor DC está acoplado a un potenciómetro, el cual permite formar un divisor de voltaje. El voltaje en la salida del divisor varía en función de la posición del eje del motor DC.

Arduino

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso.

Para poder entender este concepto, primero vas a tener que entender los conceptos de hardware libre y el software libre. El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, de manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas pero igualmente funcionales al partir de la misma base.

El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.

Para poder entender este concepto, primero vas a tener que entender los conceptos de hardware libre y el software libre. El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, de manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas pero igualmente funcionales al partir de la misma base.

El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquieraa para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.


¿Cómo funciona Arduino?

Como cualquier otra placa microcontroladora, el diagrama de operaciones es el siguiente: disponemos de una interfaz de entrada, que está unida a elementos periféricos que miden o captan el entorno. Su objetivo es proporcionar información al microcontrolador, que será el que los procese en función de las necesidades del proyecto. Finalmente se encuentran la interfaz de salida, que pueden ser periféricos que ejecutan las órdenes de la placa, como un motor, una bombilla o una pantalla.

El proyecto será diseñado por el usuario a través de una interfaz o IDE, que podremos instalar en nuestro ordenador o usar online, para el cual será necesario aprender las nociones básicas de programación Arduino, que se basa en Processing. Ahora bien, ¿qué puedes hacer con Arduino? Aquí te dejamos 13 proyectos asombrosos: un jardín automatizado, alarmas para tu hogar, cámaras espía, sistema ambilight…son solo la punta del iceberg de un mundo que se abre ante nuestros ojos.

Motores

Motor TT 130 motor de coche inteligente 

En este proyecto hemos utilizados 2 motores reductores para mover a wall-e. Pero os preguntareis ¿Que es un motor reductor?

Una máquina que su movimiento es generado por un motor necesita que su velocidad sea la más adecuada para el buen funcionamiento de la máquina.

Por lo tanto, un motor reductor es un método para reducir la velocidad de las máquinas y aparatos que se usan en la industria, adaptando a una velocidad adecuada que permite el funcionamiento de forma segura y eficiente.

motor reductor

Se conocen distintos tipos de reductores de velocidad,el que nosotros hemos usado funciona por engranajes.

motor reductor por engranajes

Este el el esquema acotado de el motor que hemos utilizado :

Resultado de imagen de esquema motor reductor amarillo

Como vemos en el esquema los motores tienen dos pestañas, las cuales utilizaremos para conectarlos a una alimentación (pila ,arduino ,batería …). Dependiendo de comos conectemos estas pestañas el motor girara para un sentido u otro.

Montaje de Wall-E

En esta entrada encontraremos como los estudiantes de segundo de bachillerato montaron a Wall-E

Hola y bienvenidos al montaje de Wall-E.
En esta entrada mostraremos como el equipo de pre-ingenieros del instituto Campanillas, ha construido la impresionante obra de robótica avanzada Wall-E.

(broma del creador, no hay seguridad de que encuentre los componentes en este tipo de tiendas)

Lo primero de todo es comprar los materiales.
Como todos bien sabemos la mayoría, y por no decir toda, de las mercancías relacionadas con la tecnología desde móviles hasta televisiones e impresoras, se compran en la gran nación de China gracias a su bajo coste. Por ello el equipo decidió, gracias a esta observación y al poco presupuesto dado, comprar los diferentes componentes en el mercado chino con la utilización de un portal de ventas web, AliExpress, aunque tambien se pueden encontrar este tipo de componentes en portales de ventas distintos como Amazon, Alibaba o en cualquier tienda de electrónica que haya en el barrio.

Una vez llegado el paquete, comprobamos que todo lo que pedimos estaba dentro donde debiamos de encontrar lo siguiente:

-Un arduino UNO.

-Un driver L298N.h

-Un dispositivo bluetooth HC-06.

-Un sensor ultrasonidos SR-04

-Un motor servo SG-90

-Dos motores TT 130.

-Dos ruedas.

-Kid de carcasa.

-Cables (H-H M-H M-M).

-Conmutador ON/OFF.

Una vez comprobado de que todo esta en orden procedemos a montar a Wall-E o por lo menos lo que hay dentro de él.Empezaremos con el modelo que mostraremos a continuación que es la que el grupo ha utilizado para el proceso de programación y desarrollo y después de este explicaré como es el montaje de Wall-E con las piezas sacadas de la impresora 3D. Si le interesa pinche en 3D para ir a la entrada donde explican el desarrollo de las piezas

Empezaremos montando la carcasa.Para este paso montaremos la estructura donde los órganos de Wall-E se sostendrán.Nosotros, con ayuda de unos planos en chino, montamos la estructura y los motores que moverán a Wall-E.

Como podemos ver en la imagen hay unas piezas que nos proporcionaran anclaje para los motores.Estas cuatro piezas se colocaran en 4 huecos de manera que la parte larga que sobresale quede en la parte inferior de la estructura.Tendremos que tener en cuenta, cuando tengamos las piezas puestas de orientar los motores de manera adecuada para así facilitar la posterior programación.

Aquí tenemos una imagen para orientaros.

A continuación vamos a poner la rueda loca .

Para ello cogemos la rueda loca que viene en la caja que nos dan en el kit y cogemos los tornillos correspondientes para poder unir la rueda loca con la carcasa que hará de estructura

Con esos tornillos y los adaptadores colocaremos la rueda loca para que Wall-E no caiga hacia atrás, utilizaremos la rueda loca como soporte.

Una vez puesta la parte de los motores y la rueda loca nos centraremos en colocar la placa arduino las baterías y el driver. Empezaremos con las baterías.

Necesitaremos dos baterías, una que alimentara la placa arduino, los diferentes sensores y el servo(5-6V), y la segunda batería de mayor voltaje y amperaje para alimentar los motores.(5-12V, alto amperaje pero no mayor de 1A )

En mi caso particular he decidido utilizar una batería de móvil portátil para alimentar la placa arduino, el servo y sus sensores, y una batería de ácido de 12V y 1’3A(recomiendo utilizar un amperaje menor o podría quemar el driver, en el caso que utilice un amperaje mayor modifique el programa para prevenir este acontecimiento) pero puede utilizar pilas pero no durará lo mismo y tampoco tendrá la misma fuerza .

Una vez conseguida las baterías utilizaremos cualquier tipo de adhesivo para unirlo con la carcasa y de manera opcional poder utilizar fieltro en el caso de que quiera reciclar componentes para otro tipo de proyecto(como es en mi caso).

Hay muchas maneras de distribuir las piezas de la parte superior pero hay que tener en cuenta que el servo y el sensor ultrasonidos deben de quedar en la parte delantera. Aquí os dejo montarlo como queráis, aquí tenéis un ejemplo.

Os presento a Wall-Bull el Wall-e más `potente de toda su promoción, creado or el autor de esta entrada Joaquín Fernández Suáres.

Como podéis ver, la parte baja es tal y como hemos comentado anteriormente pero en la parte superior podemos optar por diferentes diseños. Si nos veis en la feria de tecnologia Fantec, los diferentes Wall-E estarán diseñados con diferentes baterías puestas en diferentes posiciones pero todos tienen las mismas pautas:

-El servo y el ultrasonidos se encuentran en la parte superior delantera.

-La parte baja esta formada por sus dos ruedas y motores en la parte delantera y la rueda loca en la parte trasera.

Queda mencionar que en el Wall-E 3D(con carcasa de la impresora) varia un poco , añadiendo diferentes adaptadores para que el montaje, pero las bases son las mismas.

En esta entrada encontraremos como los estudiantes de segundo de bachillerato montaron a Wall-E

Para este Wall-E 3D solo necesitaremos unos adaptadores para las ruedas para así separarlas y poder utilizar la carcasa así de simple.

Y hasta aquí el tutorial para la construcción de Wall-E 3D y el prototipo Wall-E para su experimentación, espero que os sirva de mucho.