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CAPÍTULO IV
DISEÑO ELECTRÓNICO

En este apartado se desarrollan los detalles electrónicos de cada una de las
tarjetas electrónicas diseñadas y construidas así como cada una de las
interconexiones que existen entre ellas para poder desempeñar su función.
Los diagramas esquemáticos que se presentan fueron diseñados con el
software CircuitMaker, el cual permite desarrollar los diagramasesquemáticos,
y posteriormente hacer un autoruteo de las conexiones que existen entre cada
uno de los elementos interconectados de cada tarjeta.
El diseño de los circuitos impresos de todas las tarjetas electrónicas fue
desarrollado con el software TraxMaker. Todas las tarjetas cuentan con su
rotulado en la capa superior para poder ofrecer una mejor identificación de las
entradas y salidas que ofrecen cadatarjeta de acuerdo a la función que
desempeñan. Una vez terminadas las tarjetas electrónicas se les agregó barniz
de poliuretano sobre las pistas para permitir que las tarjetas trabajen en
ambientes donde algunos agentes químicos pueden acelerar la corrosión de
las pistas de los circuitos impresos.
Los cables que interconectan las tarjetas fueron construidos con cable plano
agregando en losextremos pines hembras o machos según sea la conexión.
En algunos casos fue necesario unir más de dos cables planos para hacer un
solo conector para incrementar la capacidad de corriente del conductor.
Como se puede ver en el tablero de control en la figura 4.1.1, todo el sistema
fue diseñado de manera modular, esta opción se seleccionó pensando en

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trabajos a futuro. El ser un sistema modularpermite mover con facilidad
cualquier tarjeta electrónica para mejorar el sistema.
A continuación se presentará una descripción detallada de cada una de las
tarjetas electrónicas. Para poder describir detalladamente toda la información
de cada tarjeta se exhibirá la información de la siguiente manera: descripción
de la función que desempeña cada tarjeta, posteriormente una figura 4.1.1 la
cualindica la posición de la tarjeta en el tablero, variables de entrada y salida
con sus conexiones respectivas, y diagramas esquemáticos y finalmente
diseños de impresos. Si la tarjeta incluye algún dispositivo programable, el
programa se describirá posteriormente en el capítulo V.

4.1 Controlador de motor
Como se mencionó en el capítulo III, el controlador del motor es el encargado
de generar lassecuencias para el funcionamiento correcto del motor a pasos.
Esta tarjeta consta de las siguientes partes:
• Generador de secuencias.
• Etapa de potencia
La cuales serán descritas a continuación y cuya ubicación en el tablero se
muestra en la figura 4.1.1.

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Figura 4.1.1
Ubicación en el tablero del controlador del motor a pasos.

4.1.1 Generador de secuencias de motores a pasos L297D
Para podergenerar la secuencia de medios pasos se ocupo un circuito
controlador L297D, el cual genera la secuencia para motores bipolares y
unipolares. El control de este circuito se realizó por medio de un
microcontrolador que le entrega al L297D, la frecuencia del paso, la dirección
hacia donde debe girar el motor y el tipo de paso del motor ya sea a paso
natural o a medio paso. Para mayor informaciónvéase Apéndice B (Generador
de secuencias para motores a pasos L297D).
De acuerdo a las hojas técnicas, la corriente de salida del L297D no es
suficiente para poder realizar una secuencia con el motor a pasos, por lo que
fue necesario utilizar un circuito de potencia. El circuito que se seleccionó fue el
L293D.
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4.1.2 Circuito de potencia L293D

El circuito integrado L293D es un doble puente Hque fue configurado en
medios puentes con un habilitador de voltaje de salida. El poder activar y
desactivar las salidas permite desenergizar el motor y mantenerlo relajado
mientras no realiza ninguna actividad, además de permitir un ahorro de energía
cuando el equipo no se esta ocupando. Para más información sobre el circuito
L293D véase el Apéndice B.

4.1.3 Variables de entrada y salida del...