POST#11: Controlador de 20 Servomotores con DSPIC y estabilidad con el modulo GY-80

Objetivo: 

Con el fin de realizar futuros proyectos de robótica donde se tengan muchas articulaciones con lo cual se deba tener estabilidad y movimientos precisos, me di a la tarea de  diseñar y construir un prototipo de placa controladora de servomotores, con visualización LCD, conectividad Xbee o mediante Bluetooth Bee y que cuente con variedad de sensores, como los que proporciona el modulo GY-80. Todo esto para facilitar los desarrollos venideros y con esto solo enfocarme principalmente en la parte mecánica y la programación de los movimiento, con sus respectivos sistemas de control.

Post#10: Pre-amplificador Estéreo de sonido con OPAM MAX4167 y Potenciómetro doble digital DS1802

Objetivo: 

Construcción de una placa pre-amplificadora de audio de dos canales, basado en el chip DS1802 de Maxim, que no es más que un potenciómetro doble logarítmico con pasos de 1 DB, con pulsadores de control de aumento de  volumen, disminución de volumen y mute. El integrado usado es en el encapsulado DIP20 el DS1802 y el OPAM MAX4167 es DIP8 ambos colocado sobres bases de integrados de tipo torneadas de gran calidad, con capacitadores de audio de pocas perdidas no polarizados en la entrada y la salida, todo esto para lograr un salida de audio sin ruidos. Este placa se basa en la nota de aplicación de Maxin numero 161. La placa pre-amplificadora construida fue probada con una etapa amplificadora que luego publicare en el blog, que usa el integrado de audio TDA7386, que es un amplificador de 4 canales a 40w cada salida, que es usado muy comúnmente en equipos reproductores de automóvil de marcas reconocidas. Con las pruebas de las dos etapas se corrigieron problemas de ruidos e interferencias, hasta que se logro un sonido de gran calidad, obteniendo así el modelo de la placa pre-amplificadora final.

POST#9: Fuente simetrica basica regulada para proyectos de laboratorio

Objetivo: 

Al cursar la carrera de electrónica mención automatización y controles, te das cuenta que a lo largo de ella en los proyectos que envían ya sea en los laboratorios o en las clases, se da la necesidad de una fuente variable, que a su vez también tenga su contra parte simétrica para poder tener los valores de voltaje de -12v y 12v o variaciones de ellos según la aplicación o proyecto a realizar. Todo esto debido a que muchos sistemas de control como los PID o sistemas de amplificaciones normales, se basan en muchos casos en OPAM o transistores complementarios, donde muchas veces se hace necesario fuente dual simétrica con una salida aparte de 5v para la lógica de control, al ver esto se emprendió la tarea de realizar el diseño completo de la fuente, pero que la misma fuese útil pero didáctica en su construcción ya que de observarla se entienda su funcionamiento ya que cada salida esta muy marcada en el diagrama casi como bloques paralelos donde se tiene la salida negativa variable, la salida positiva variable y una fija a 5v, acá les dejo la información y recursos para poder construirla.

POST#8: Carrito RC PIC controlado mediante Xbee o Bluetooth

Objetivo: 

Este proyecto no es mas que una curiosidad de años atrás de mi parte en la cual buscaba controlar carritos sin la opción a ser controlados a distancia o en su defecto con pocas opciones de control al ser económicos. En este caso se le agrego la mayoría de las funciones que se pudo y se dejo opines para futuras actualizaciones, algunas de la funciones que se le agrego es control por el Control RC que trabaja mediante los módulos bluetooth o los xbee, así como buzzer para el efecto de corneta, puentes H de potencia para sacar el máximo de los motores DC que son controlados mediante el modulo PWM por hardware del PIC, así como control completo de las luces LED y su modo de encendido, también fue colocado uno divisores de voltaje para monitorear el estado de la batería en todo momento y por ultimo muy importante una fuente Step-Down con una eficiencia de mas del 90% para alargar la autonomía del carrito al momento de ser usada.

POST#7: Pirate Bus Clone 3.6 Jartur 2012

Objetivo: 

Este proyecto nació de la necesidad de una herramienta para el estudio y observación de los protocolos de comunicación mas comúnmente usados en los micro controladores y en algunos casos el poder tener una señal PWM a medida sin tener que hacer mucho esfuerzo, por ello me di a la tarea de crear un clone con todas las funciones pero con unas ventajas, que no es mas que ser mas fácil de montar que la versión comercial del Pirate Bus 3.6b que es una herramienta de desarrollo y depuración realizada en código abierto y en su totalidad con componentes de montaje superficial (SMD) difíciles de conseguir muchos de los mismos, debido a esto se opte por llevar dichos componentes a sus versiones DIP, de mas fácil acceso y manejo al realizar el PCB con métodos como los caseros y los componentes que no poseen una versión DIP se le adiciono comprando una base de conversión de SMD a DIP. Para este prototipo no colocare los PCB para realizarla, debido a que las pruebas no han finalizado al 100% de sus funciones.

POST#6: Sensor de gas y temperatura portátil de bajo costo con LCD 16x2 controlador por PIC16F88 y batería recargable.

Objetivo: 

Al cursar las distintas materias de la universidad me tope con proyectos electrónicos que fueron asignados como prueba de los conocimientos adquiridos en el tiempo de estudio, en este caso les traigo uno de los proyectos el cual tenia la premisa de ser una versión de un producto funcional, con acabado para la venta y que solventara alguna problemática existente en nuestro entorno.

Así que me encamine en el diseño y construcción de un Sensor de Gas y Temperatura portable, que sea recargable con facilidad y que el mismo sea controlado mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control, en cuanto a la etapa de potencia de la entrada de alimentación se basa en el regulador de voltaje LM7805 de voltaje fijo a 5V, con un LM317 en modo regulador de corriente  permitiendo solo el paso suficiente de la misma para cargar la batería a un 10% de su capacidad de corriente y al mismo tiempo de un punto anterior al LM317 se toma la alimentación para el dispositivo sin ninguna restricción de corriente. Con esto obtenemos una carga segura que no destruye la integridad de la batería y alarga su vida útil. Cuando se encuentra conectado al cargador se enciende el LED de carga amarillo ademas de que el dispositivo en modo carga puede ser usado sin problemas mientras se  muestra en todo momento en pantalla el estado de la carga al estar encendido.

El sensor MQ4 al iniciar la lectura de gas necesita de un pre-calentamiento del mismo, esto para que los componentes internos se calienten y ocurra un proceso químico que detecte el gas en el lugar. El dispositivo muestra en pantalla en todo momento el estado del gas y la temperatura en el lugar, como así también la cantidad de carga de la batería.

La carga de la batería en un estado de completa descarga, necesita de al menos de 11 horas seguidas de alimentación del toma corrientes de 110V con un transformador de 110v a 12v AC, o cuando esta la batería a media carga simplemente con observar el estado de la carga en la pantalla. Todo esto sin tener la preocupación de estropearla por sobre carga ya que como es una carga lenta de solo el 10% de la corriente de la batería esta no sufre luego de estar completamente recargada simplemente pasaría a un estado de carga flotante.

Al terminar el proyecto propuesto se cumplió con todas las exigencias del curso logrando la máxima puntuación para el mismo.

POST#5: Convertidor USB a Serial, que trabaja con los integrados PL2303 Prolific y el conocido MAX232 de Maxim.

Objetivo: 

Diseño y construcción de un convertido USB a Serial para así facilitar la conexión de los proyectos que se diseñaron con el antiguo conector DB9 que trabaja sobre la conexión serial que cada día es mas difícil de conseguir en las PC y laptop actuales imposibilitando el uso de estos proyectos en los nuevos sistemas de computación,  este modulo se pensó para que sea fácil de armar y con componentes no muy difíciles de conseguir en las tiendas online y ademas que trabaje en la mayoría de sistemas operativos existentes, usando un mínimo de configuración por el usuario al ser plug and play con muy buen soporte para driver.

El modulo se construye con una poca cantidad de componentes de los cuales los mas importantes es el PL2303 que convierte de USB a Serial pero a niveles TTL de voltaje y luego se adapta el voltaje con el conocido MAX232 para poder llegar a los valores de voltaje normales de las comunicaciones serial de las PC.
Nota: Windows 8 no soporta las versiones del chip HXA/XA (aparece un código de error en controlador).

POST#4: Fuente Digital de dos Salidas variables y una fija a 5v con LCD 40x2, PIC y comunicación mediante el protocolo serial RS232

Objetivo: 

Al realizar los distintos proyectos con el tiempo llego la necesidad de tener una fuente confiable que llene las necesidades básicas de todo laboratorio electrónico así que me encamine en el diseño y construcción de una Fuente de laboratorio digital de tres salidas, dos salidas variables de voltaje de 1.2V a 25V y medidor de corriente y una salida fija de 5V. La fuente es controlada mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control y comunicación con la PC mediante serial por el puerto RS232, la etapa de potencia de las salidas se basa en el regulador de voltaje Step-Down LM2576 en su versión de voltaje ajustable como en la de voltaje fijo, con esto se logra una alta eficiencia en la regulación de voltaje, un mínimo de desperdicio en perdidas de disipación de calor así como una potencia de salidas de 3 Amp en una de las salidas y en las otras dos de solo 2 Amp en cada una de ellas.

El equipo cuenta con salidas que ademas de ser dos de ellas variables y una fija, estas se pueden habilitar o inhabilitar para así poder usar solo la que se necesite o en caso de cortocircuito inhabilitarla rápidamente para evitar daños también para controlarla se usan los pulsadores del frontal del equipo activando o desactivando las salidas así como también es posible por medio de una aplicación desarrollada a la medida para el dispositivo en lenguaje C# de .NET, tener un monitoreo en tiempo real del voltaje y corriente en cada una de las salidas así como también la temperatura en su interior.

POST#3: Generador de Funciones DDS AD9850 de bajo costo Digital con LCD 16x2, PIC y comunicación mediante el protocolo USB-CDC

Objetivo: 

Diseño y construcción de un Generador de Señales mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control y comunicación con la PC mediante protocolo CDC por USB,  para así poder controlarlo ya sea manualmente con los pulsadores o por una aplicación desarrollada a la medida para el dispositivo en lenguaje C# de .NET.

El Generador se basa en el modulo DDS AD9850 que se puede comprar a un bajo costo en ebay, este modulo posee 20 pines para un fácil manejo y configuración del dispositivo. El cuenta con dos salidas cuadradas y dos salidas senoidal configurables ya sea desde la entrada de datos en forma paralelo o en su entrada serial de datos, con ello logrando setear la frecuencia de las salidas que es compartida entre la dos ondas, también posee un potenciomentro analógico para variar el valor del ciclo de trabajo de la onda cuadrada de 0% a 100%, mientras que el ciclo de trabajo de la señal senoidal esta fija al 50% del ciclo de trabajo.

El control del modulo DDS se realiza de manera serial usando un PIC18F2550, ademas dicho PIC controla el potenciomentro DS1869 de 64 pasos mediante secuencias de pulsos digitales con el que se varia el contraste del LCD, también se controla un potenciomentro MCP41010 de 256 pasos que se comunica mediante SPI y varia el ciclo de trabajo del modulo DDS al este mismo ser usado en reemplazo del potenciomentro analógico que posee de fabrica y así variar el ciclo de trabajo de la onda cuadrada y ademas la luz de fondo del LCD 16x2 se gradúa con el uso de la salida PWM del PIC variando su ciclo de trabajo y frecuencia hasta obtener un control de la luz que sea suave desde apagado hasta máxima intensidad.

Cuenta con una sección de carga y regulación de voltaje de entrada usando un regulador Step-Down (LM2576T-5.0P+), para así lograr una larga duración de la batería superior al tener estos modelos de reguladores un bajo nivel de disipación de energía en calor y una alta eficiencia. Ademas la etapa de entrada de corriente externa es regulada con un LM317 en modo regulador de corriente y así lograr la cantidad de mA justa para una carga lenta del 10% de la corriente máxima de la batería, logrando con esto una carga correcta, dándole una gran autonomía de horas sin la necesidad de ser recargado a menudo, como también una larga duración de la vida útil de la batería al no sufrir ya que se carga con un método lento pero que no la degenera.

Gracias al PIC18F2550 se puede tener una conexión USB detectada por interrupciones  para ello se realizo el desarrollo de una aplicación en lenguaje C# que se comunique por el protocolo CDC bajo la interfaz de USB. Obteniendo así gran velocidad de transmisión de datos entre la PC y el generador de señales. Con todo esto se obtuvo una aplicación muy simple pero potente que permite la configuración tiempo real todas las salidas del modulo DDS así como también el contraste, luz de fondo entre otras opciones.

Por ultimo tenemos que el generador fue dotado con pulsadores con los cuales se puede configurar de manera fácil y rápida todas las opciones que permite el dispositivo ya sea salidas o configuraciones de valores internos. Todos estos valores al conectar el cable USB son enviados a la aplicación desarrollada para esta auto configurarse con los datos cargados y estar sincronizados todo el tiempo en todos los aspectos como frecuencia, ciclo de trabajo, luz de fondo, contraste y demás opciones.

POST#2: Control remoto por Xbee o Bluetooth Bee con LCD 128x64 para visualización y comunicación mediante el protocolo RS232

Control Finalizado.

Objetivo: 

Diseño y construcción de un control multipropósitos para proyectos mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control y comunicación RS232,  que es alimentado por datos recolectados en tiempo de real por 4 pulsadores digitales, 1 potenciómetro analógico y 2 stick analógicos con pulsador digital central.

El envió de datos se realiza 5 veces por segundo en forma de un arreglo que contiene todas las variables de control juntas recolectadas por el barrido de puertos del PIC de unas 20 veces por segundo, Dichos datos pueden ser enviados mediante protocolo RS232 ya sea por xbee o por bluetooth bee dependiendo de que modulo se este usando para la transmisión de los datos.

El puerto CPP del PIC se usa para variar la señal PWM (Pulso - Duración - Modulación), que controla el brillo de la pantalla LCD (Pantalla de cristal liquido) de 128x64.

El RTC y la EEPROM están presentes para cualquier uso en futuros proyectos y actualmente permiten mantener la hora en pantalla asi como un cronometro en segundos y el respaldo de la imágenes usadas por los menús de la LCD para no llenar la memoria ROM del PIC.

Actualmente el control esta configurado para poder trabajar con 4 dispositvos que se pueden seleccionar desde el menú los cuales son:

• Auto movil RC.
• Aspiradora Automatica.
• Seguidor de linea PID.
• Cuadricoptero RC.

POST#1: Seguidor de línea PID con Arreglo de 13 Sensores IR y control remoto por Xbee o Bluetooth Bee

Vehículo final.

Objetivo: 

Diseño y construcción de un vehículo seguidor de línea mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en leguaje C de control PID (Controlador Proporcional - Integrativo - Derivativo),  que son alimentados por datos recolectados en tiempo de real de 13 puertos o pines analógicos conectados a sensores IR para generar un barrido detallado del contraste de la pista con la línea y variar la señal PWM (Pulso - Duración - Modulación), que controla la velocidad de giro para acelerar o desacelerar los motores accionados por el L298N.

Incio del Blog