La robotica
Páginas: 10 (2422 palabras)
Publicado: 29 de junio de 2011
UPM-DISAM
CYBERTECH 2008
TALLER 3.
MOTORES Y SENSORES DIGITALES
UPM-DIE
1. MOTORES 1.1. NOCIONES GENERALES MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA: Los motores de corriente continua son muy utilizados en minirobots. Podemos encontrar motores de este tipo en prácticamente todos los coches teledirigidos y/o coches de juguete, los ventiladores de mano y accionamientos varios. En este taller vamos aaprender a controlarlos. Las preguntas claves que tenemos que responder son: · Cómo controlar su velocidad. · Controlar el sentido de giro. · Alimentación. Aparentemente, si conectamos un motor de continua a una batería, siempre debería moverse a la misma velocidad, bajo tensión constante. Si no cambiamos la polaridad, parece imposible cambiarlos de sentido y en tercer lugar, si queremosalimentar los motores a nuestro antojo, ¿cómo hacerlo si el PIC envía señales de 0 a 5V? Velocidad: Para poder controlar este aspecto enviaremos al motor una señal desde el PIC de la forma PWM o tren de pulsos, que será del tipo:
Esta gráfica es una forma de onda en tensión. Para entenderlo mejor, realmente estamos alimentando el motor y apagándolo en períodos de tiempo del orden de milisegundos. Conmotivo de la inercia del propio motor estos cambios provocan que se mueva a una velocidad constante. Así pues, cuanto mayor sea el tiempo del pulso, mayor velocidad obtendremos:
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Taller 3
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Sentido de giro y alimentación: La única manera de controlar este aspecto del motor, es rodeándolo de un circuito, de tal forma que se pueda, al enviar señales,cambiar la polaridad de la alimentación del motor. Este circuito es el puente en H y vamos a ver su funcionamiento:
Bien, de esta forma si activamos los transistores Q1 y Q4 (1 lógico) el motor girará en un sentido y si activamos Q2 y Q3, la corriente circulará en sentido opuesto y por tanto el motor también. Así, vamos a analizar los cuatro casos posibles, con los pares Q1Q4/Q2Q3: 00 Losmotores no reciben alimentación, quedan libres. 01 El motor gira en un sentido. 10 El motor gira en sentido contrario al anterior. 11 Frenado dinámico: Convine no hacer. Vamos a diferenciar los casos extremos: si el motor no se alimenta y tiene una velocidad dada por algún valor anterior, esté solo frenará por rozamiento y la inercia del robot. Si en cambio utilizamos el último caso, le ordenamos almotor girar en los dos sentidos a la vez. Como consecuencia de esto, el motor se para de forma inmediata y eficaz, pero parece claro que consumirá mucha más corriente, existiendo la posibilidad de quemar el circuito o el propio
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motor en casos extremos. Además, dado el aumento de consumo, reducirá notablemente la duración de las baterías. LAETAPA DE POTENCIA: En nuestra placa está el circuito integrado L298. Este integrado contiene dos puentes en H y por tanto con él seremos capaces de manejar hasta dos motores. El motor, gracias a este integrado, podrá ser alimentado a una tensión distinta de los 5V que emite el PIC, por lo que nos resuelve los problemas propuestos. Algunas notas importantes sobre estos integrados: NOTA 1: si vamosa utilizar una configuración con un motor y un servo que lleve la dirección, nos vale con un integrado L293, que soporta hasta 1 Amperio y consume menos. NOTA 2: El L298 soporta hasta 2 Amperios de corriente, con lo que debemos tener mucho cuidado al elegir los motores, porque puede que consuman más de estos 2 Amperios y no valdría este integrado, y tendríamos que construirnos el circuito. Hayejemplos en Internet. Es complicado, pero es una buena manera de aprender un montón de electrónica. Esquema del L298 donde se ven sus pines y los puentes en H:
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Para aprender más sobre este circuito integrado, se pueden ver sus hojas de características, en la web de Cybertech. Nuestra conclusión final, es que desde el micro tendremos que...
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1. MOTORES 1.1. NOCIONES GENERALES MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA: Los motores de corriente continua son muy utilizados en minirobots. Podemos encontrar motores de este tipo en prácticamente todos los coches teledirigidos y/o coches de juguete, los ventiladores de mano y accionamientos varios. En este taller vamos aaprender a controlarlos. Las preguntas claves que tenemos que responder son: · Cómo controlar su velocidad. · Controlar el sentido de giro. · Alimentación. Aparentemente, si conectamos un motor de continua a una batería, siempre debería moverse a la misma velocidad, bajo tensión constante. Si no cambiamos la polaridad, parece imposible cambiarlos de sentido y en tercer lugar, si queremosalimentar los motores a nuestro antojo, ¿cómo hacerlo si el PIC envía señales de 0 a 5V? Velocidad: Para poder controlar este aspecto enviaremos al motor una señal desde el PIC de la forma PWM o tren de pulsos, que será del tipo:
Esta gráfica es una forma de onda en tensión. Para entenderlo mejor, realmente estamos alimentando el motor y apagándolo en períodos de tiempo del orden de milisegundos. Conmotivo de la inercia del propio motor estos cambios provocan que se mueva a una velocidad constante. Así pues, cuanto mayor sea el tiempo del pulso, mayor velocidad obtendremos:
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Sentido de giro y alimentación: La única manera de controlar este aspecto del motor, es rodeándolo de un circuito, de tal forma que se pueda, al enviar señales,cambiar la polaridad de la alimentación del motor. Este circuito es el puente en H y vamos a ver su funcionamiento:
Bien, de esta forma si activamos los transistores Q1 y Q4 (1 lógico) el motor girará en un sentido y si activamos Q2 y Q3, la corriente circulará en sentido opuesto y por tanto el motor también. Así, vamos a analizar los cuatro casos posibles, con los pares Q1Q4/Q2Q3: 00 Losmotores no reciben alimentación, quedan libres. 01 El motor gira en un sentido. 10 El motor gira en sentido contrario al anterior. 11 Frenado dinámico: Convine no hacer. Vamos a diferenciar los casos extremos: si el motor no se alimenta y tiene una velocidad dada por algún valor anterior, esté solo frenará por rozamiento y la inercia del robot. Si en cambio utilizamos el último caso, le ordenamos almotor girar en los dos sentidos a la vez. Como consecuencia de esto, el motor se para de forma inmediata y eficaz, pero parece claro que consumirá mucha más corriente, existiendo la posibilidad de quemar el circuito o el propio
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motor en casos extremos. Además, dado el aumento de consumo, reducirá notablemente la duración de las baterías. LAETAPA DE POTENCIA: En nuestra placa está el circuito integrado L298. Este integrado contiene dos puentes en H y por tanto con él seremos capaces de manejar hasta dos motores. El motor, gracias a este integrado, podrá ser alimentado a una tensión distinta de los 5V que emite el PIC, por lo que nos resuelve los problemas propuestos. Algunas notas importantes sobre estos integrados: NOTA 1: si vamosa utilizar una configuración con un motor y un servo que lleve la dirección, nos vale con un integrado L293, que soporta hasta 1 Amperio y consume menos. NOTA 2: El L298 soporta hasta 2 Amperios de corriente, con lo que debemos tener mucho cuidado al elegir los motores, porque puede que consuman más de estos 2 Amperios y no valdría este integrado, y tendríamos que construirnos el circuito. Hayejemplos en Internet. Es complicado, pero es una buena manera de aprender un montón de electrónica. Esquema del L298 donde se ven sus pines y los puentes en H:
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Para aprender más sobre este circuito integrado, se pueden ver sus hojas de características, en la web de Cybertech. Nuestra conclusión final, es que desde el micro tendremos que...
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