CURSO: INTRODUCCIÓN A LAROBÓTICA CON ARDUINO AUTOMATIZACIÓN PUERTA DE GARAJE Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.com página 1 de 10 ............. PROGRAMA DE LA PLACA ARDUINO ....................... 4 3................................................................................................................... 7 6............................................................... DIAGRAMA DE BLOQUES ........... 3 2......................................Tabla de contenido 1................................................................................................................................................................................................................................................ VARIACIONES AL PROYECTO ...................... 7 5........................ CONEXIONADO .................com página 2 de 10 ............ DESCRIPCIÓN GENERAL DEL TRABAJO ............ ESQUEMAS ...............................................10 Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.................................................................................................................................................... 9 7.............. SOFTWARE UTILIZADO .................................................... 6 4.................... Trabajo con simuladores informáticos para verificar y comprobar el funcionamiento de los sistemas diseñados. Al ser accionado la puerta comenzará a abrir. y se pretende que la misma funcione de acuerdo con las siguientes condiciones: Dispondrá de un pulsador de apertura. con el que se pretende que el alumnado trabaje los siguientes contenidos: Comprensión y experimentación con sistemas automáticos.com página 3 de 10 . Transcurrido un tiempo (unos 30 segundos) la puerta comenzará a cerrar. ya que en dicho nivel es donde aparece el bloque de CONTROL Y ROBÓTICA. Al llegar a un final de carrera (bumper) denominado FCA (puerta totalmente abierta) la puerta debe detenerse sola. El proyecto elegido es una puerta de garaje. debe detenerse el proceso para comenzar a abrir la puerta de nuevo. sensores. Uso del ordenador como elemento de programación y control. por tener la maqueta ya construida y probada con anterioridad. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL TRABAJO Como trabajo final del curso me he propuesto automatizar el funcionamiento de alguno de los proyectos que mis alumnos y alumnas han elaborado durante las horas de Tecnología destinadas en el Aula-Taller. Al llegar a un final de carrera (bumper) denominado FCC (puerta totalmente cerrada) la puerta debe detenerse sola. simulación y construcción de robots. Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya. actuadores y aplicación de la realimentación en dispositivos de control. Si durante el proceso de cierre se accionase el pulsador de apertura.1. El nivel educativo al que dirijo el presente trabajo es 4º de ESO. Diseño. com página 4 de 10 .de/.3. de acuerdo con las condiciones anteriormente establecidas. DIAGRAMA DE BLOQUES Para realizar las primeras pruebas de programación.myopenlab. descargada desde la web http://es. por lo que no me ha sido posible conectar eléctricamente la maqueta y comprobar físicamente su funcionamiento.0.NOTA: Durante la elaboración del presente trabajo no he tenido en mi poder la placa Arduino. en su versión 3. he empleado el software libre MyOpenLab. 2. Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.2. que suelo trabajar en clase con mis alumnos y alumnas. En este caso. tras realizar varias pruebas de funcionamiento. De esta manera se puede comprobar el correcto funcionamiento de un programa para ir adaptándolo a las necesidades de funcionamiento establecidas. nos permite diseñar y simular cualquier programa mediante la utilización de diagramas de flujo. el diagrama de flujo que determina el correcto funcionamiento de la puerta del garaje.com página 5 de 10 . Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya. es el siguiente: Una vez comprobado el funcionamiento del programa resulta más fácil traducirlo al lenguaje de la placa Arduino.Este software. en base a las condiciones establecidas. El listado materiales necesarios para realizar el proyecto es el siguiente: 1 Placa Arduino Duemilanove 1 Motor de corriente continua con reductora incorporada 3 Resistencias de 10 kΩ 2 Finales de carrera (bumpers) 1 Pulsador normalmente abierto (NA) 1 Fuente de alimentación de 5 Voltios (o pila de petaca de 4.com página 6 de 10 .5 voltios) Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.3. finales de carrera y pulsador) con la placa Arduino es el representado a continuación. ESQUEMAS El esquema eléctrico que determina el conexionado entre los diferentes elementos de la puerta (motor. CONEXIONADO En el esquema se puede observar que utilizamos las patillas digitales 3. por lo que uno hace girar el motor en un sentido (apertura de la puerta) y el otro en sentido contrario (cierre de la puerta). En un principio no se propone la conexión de las entradas a través de un integrado L293D (báscula de Schmitt) que estabilice las posibles perturbaciones en éstos elementos. mientras que 0 voltios supondrá que el elemento se encuentra en estado de reposo o desactivado (“0” lógico). 5. Los casos 3 y 4 son complementarios. PROGRAMA DE LA PLACA ARDUINO El programa de la placa Arduino que cumple los requisitos establecidos para el funcionamiento de la puerta automática es el siguiente: Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya. donde conectamos los finales de carrera o bumpers y el pulsador NA deben ser configurados como de entrada. 4 y 5. Los pines 3. por lo que estará parado.com página 7 de 10 . En el caso de las entradas 5 voltios supondrá que el elemento ha sido activado (“1” lógico). 4.4. Para las salidas se pueden dar las siguientes opciones: Pin 6 Pin 7 Estado Motor DC 1 HIGH (5 V) HIGH (5 V) PARADO 2 LOW (0 V) LOW (0 V) PARADO 3 HIGH (5 V) LOW (0 V) GIRO A DERECHAS (APERTURA) 4 LOW (0 V) HIGH (5 V) GIRO A IZQUIERDAS (CIERRE) Queda claro que en los casos 1 y 2 no estaremos dando al motor diferencia de potencial alguna al bobinado rotórico. 6 y 7 de la Placa Arduino. mientras que los pines 6 y 7 deben ser configurados como de salida. 5. i < 6.// Proyecto: AUTOMATIZACION PUERTA GARAJE // Nivel: ESO4 // Autor: Fernando Martinez Moya // Fecha: Enero 2011 /* El pulsador abre la puerta. // int fca. // Motor abre la puerta digitalWrite(MCPin. // Reiniciamos la variable fca = digitalRead(FCAPin). LOW). temporiza y cierra a continuacion. } // Ponemos los pines 6 y 7 en valor bajo // Vale poniendolos en valor alto void abre(){ digitalWrite(MAPin. HIGH). // y variables Final de carrera de apertura (entrada digital) Pulsador de apertura (entrada digital) Final de carrera de cierre (entrada digital) Giro motor para apertura (salida digital) Giro motor para cierre (salida digital) Tiempo que est abierta la puerta Variable que almacena el valor del pulsador Variable que almacena el valor del bumper de apertura Variable que almacena el valor del bumper de cierre // Declaracion de funciones void para(){ digitalWrite(MAPin. // const int PAPin = 4.7 configurados como salidas } } // Programa de control de la puerta void loop() { para(). // Pines 6. // const int FCCPin = 5. // int MCPin = 7. } // Configuracion e inicializacion void setup() { int i. para el motor para volver a abrir. LOW). // Pines 3. // Inicializamos la variable pa while (pa == LOW){ // Leemos el pulsador mediante un bucle pa = digitalRead(PAPin). // Comenzamos parando el motor pa = LOW. INPUT).// Leemos el bumper de apertura while (fca == LOW){ // Abrimos la puerta y leemos el estado de fca abre(). */ // Declaracion de constantes const int FCAPin = 3. Cuando esta cerrando se para al llegar a FCC. OUTPUT). Si durante el proceso de cierre se pulsa PA. LOW). for(i=3. // int pa = LOW. digitalWrite(MCPin. // Motor cierra la puerta digitalWrite(MCPin.4.com página 8 de 10 . // int tiempo = 1.5 configurados como entradas } for(i=6. HIGH). } void cierra(){ digitalWrite(MAPin. Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.i++) { pinMode(i. // int fcc. // int MAPin = 6. Al llegar al FCA se para.i < 8. LOW). } pa = LOW.i++) { pinMode(i. com página 9 de 10 . } } } Este programa ha sido comprobado con la ayuda de un simulador para Arduino. // Leemos el estado del bumper de cierre while (fcc == LOW){ cierra().2 (simulador de programación mediante diagramas de flujo) Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya.youtube.com/watch?v=3WF91hwJsDM 6. Software de programación Arduino Alpha. SOFTWARE UTILIZADO El software que se ha utilizado para elaborar el presente proyecto ha sido el relacionado a continuación. delay(tiempo * 1000). break. // Temporizamos el valor de tiempo en segundos fca = LOW. versión 022 (inglés) MyOpenLab.fca = digitalRead(FCAPin).0. pa = digitalRead(PAPin). El video de la simulación puede encontrarse en: http://www.3. concretamente el software libre Virtual Breadboard. } para(). versión 3. fcc = digitalRead(FCCPin). // Reiniciamos la variable fcc = digitalRead(FCCPin). if (pa == HIGH){ para(). 4. del proceso de cierre.com página 10 de 10 . versión 4. como son: Eliminar.3 (para el diseño del circuito eléctrico con Arduino) Virtual Breadboard. la acción del pulsador de apertura. Incluir detectores de paso de vehículos para que la puerta no cierre hasta que el vehículo no haya pasado en su totalidad. versión 0. Incluir un contador de vehículos dentro del garaje (para realizar un parking público). Fritzing. VARIACIONES AL PROYECTO Sobre el presente proyecto pueden realizarse algunas ampliaciones y/o modificaciones. para hacerlo más sencillo.5.0 (para la simulación del programa de control) Google Sketchup. Fernando Martínez Moya Documento creado por Fernando Martínez Moya http://fermoya. Incluir una lámpara verde para indicar que la puerta está abriendo y otra roja para indicar cuando está cerrando.2. versión 7 (para el diseño de la puerta y generación de las imágenes que ilustran la forma de la misma) 7.