Electrónica y control del Robot Giga panorámico

Empiezo de nuevo toda la parte de electrónica y control del Robot. Esta vez en vez de usar Arduino UNO , elijo un PIC ChipKit UNO32 comercializado por Digilent . Elegí este PIC que tenia por casa por la simple razón que en el anterior robot me quedé corto de entradas y salidas, y con este prácticamente doblaba. Actualmente tengo también un Arduino Mega2560 R3 pero actualmente está funcionando como gestor de mi estación meteorológica-web visible en http://77.231.64.193:80 o seguirla vía tweeter @MeteoXavierGP .

Algunas pequeñas diferencias pero notables son: 

·        * El Mega 2560R3 es prácticamente el doble de grande que el UNO32 y como la intención era quitar peso y tamaño…

·        * Las salidas del UNO32 son a 3.3 v en vez de 5v! Esto nos puede dar algún que otro problema añadido. En mi caso tuve que buscar unos relés a 3VDC en USA, ya que en Europa na de ná!

·        * El UNO32 no acepta todas las librerías de Arduino ! Cuidadín con vuestros proyectos, yo me volví telele una vez, menos mal que tenia Arduino’s en casa y comprobé que lo que falla era el hardware y no mi programación.

·        * El software de programación del UNO32 es propio. Se llama mpide y funciona igual que el Arduino.exe, pero cada placa con su software!

En casa tenia una Shield LCD con pulsadores, esto me ahorraría cableados y botoneras externas, consiguiendo otra vez reducir volumen y peso.

Busqué vía eBay dos shields L298N para utilizarlo como drivers de los motores y empecé a jugar, creándome un pequeño programa de simples giros de los motores. Mediante una fuente de alimentación regulable observé que cuando debía aplicar unos 6v para obtener un giro sin tembleques en los motores y que la pantalla Shield del Arduino se quedara bién iluminada.

Aprovecho este momento para pedir vía eBay un step down con salida a 6v y 7 amperios para aprovechar las baterías de 12v que tengo en casa.

Cuando creía que toda la parte motora podía funcionar bién, elegí una caja de plástico de dimensiones justas-optimizadas y después de hacer con ella un colador para fijar diferentes shields ya tenia de nuevo todo a punto para probar.

Cual fue mi sorpresa…una vez cableado en principio estos elementos dentro de la caja cuando aplico tensión me doy cuenta que el LCD me pierde intensidad, y que los botones de la Shield no me responden correctamente.

Inicialmente había conectado la alimentación del UNO32 por el jack lateral…después de pensar me dí cuenta que la tensión caía a unos 4voltios en el pin de 5v. Esto es debido al regulador interno que tiene del tipo 7805 , el cual tiene una caída de tensión interna de unos 2v. , cosas de aquellas que en principio sabemos pero de vez en cuando olvidamos. Miro el dataste del UNO32 y lo deja claro: alimentación entre 7-12VDC.

En este momento decido que NO puedo alimentar el PIC por este conector , y decido bruscamente alimentarlo por el USB…pero claro…el USB va a 5v y yo tengo 6!

En eso que llega mi Step-down (los que compráis a China, ya sabéis que tardan las cosas entre 2-3 semanas normalmente). Conecto todo de nuevo , pruebo y la cosa va aun peor !

Cojo el tester y observo que a la salida del step-down hay 5.03v en vez de 6v! Calentón rápido de mi cuerpo, lo miro varias veces con carga, y sin. Observo que la pegatina dice salida 6 v, pero yo no los tengo. Analizo los datos del pedido de eBay y son correctos, acto seguido entro a la web del fabricante y empiezo a buscar mi modelo…y NO EXISTE !

Aprovecho para ir a la tienda de electrónica local y adquiero unos diodos y ya de paso una batería de 6v con la que alimentaré el invento en mis salidas campestres.

Acto seguido, inserto un diodo a la salida de la batería para observar la caída de tensión , y acto seguido lo intercalo entre el positivo del conector mini usb. La cosa parece que empieza a ir… pero las lecturas en los pulsadores es muy inestable.

Cojo el UNO32 + LCD lo conecto al USB del PC y la cosa cambia mucho. Pruebo de nuevo con la batería y oscila... está claro: si cambiando la alimentación del PIC me falla, el problema es la alimentación.

Sé que tengo 6v en las baterías y necesito regular a 5, y también que con un 7805 no me sirve porque tiene una caída de tensión de 2v, por lo que debería alimentar a 7v. Se me pasa por la cabeza montar un diodo Zener, pero @engeeknyer no me lo recomienda, y me dice hay una cosa que se llaman Step-down … finalmente: cambio de planes: utilizaré la batería de 12v, un step down regulable de 1A para alimentar el UNO32 (lo ajusto con una salida de 7v) y luego pruebo con un StepDown de 5v/10A para los drivers de los motores. Lo monto todo y por fin empieza a funcionar ! Ya era el segundo cambio de diseño en la alimentación, esta claro que los diseñadores nunca aciertan a la primera.

En este punto ya tengo la fase de lógica y control de movimiento de los motores funcionando.

Aprovecho para complicarme más la vida y le monto un conector tipo puerto paralelo a la caja para poder cacharrear con toda la electrónica sin necesidad de arrastrar todo el invento.

Ahora sólo falta montarle el sensor remoto de la cámara fotográfica, el control de temperatura del los drivers , el ventilador para refrigerar y un divisor de tensión para analizar la capacidad de la batería.

Como que vengo de la rama de la electricidad, y no domino la electrónica, soy un poco reacio a montar aun que dispositivos electrónicos. Soy de los que prefiere montar un relé para aislar señales y cuando se trata del control remoto de una réflex, y los euros que vale, no me la juego, axial que acabo montando una plaquita agujereada al cual le monto unos relés de 3VDC.

También monto un LM-35 y lo fijo a una pletina de aluminio que es la que disipa el calor hacia el radiador exterior, en el cual monto un ventilador de 12v que será el encargado de enfriar los L298N.

Finalmente hay un divisor de tensión para analizar el estado de las baterías. En este caso reduzco 1/3 parte el voltaje de las baterías , pasando de 12 v a unos 4v para aplicarlos luego a una entrada analógica (sólo acepta 5v. si no queremos freir el PIC). Una vez luego mediante programación ya multiplicaremos el valor otra vez por 3 para que el LCD nos marque el valor correcto, pero esto ya es programación del PIC que lo dejamos para otro día.

Ya sabéis, si tenéis dudas o más detalles del montaje, no dudéis en postear. Gracias!