Robot que atiende funciones de voz

Parte 1, Reconocimiento de colores y respuesta al detectar color

- Materiales:

• Tarjeta STM32F411
• Plataforma virtual Mbed
• Software CoolTerm
• Jumpers
• Sensor de color TCS3200
• Buzzer

-Modo de conexión:

-Especificación de los componentes a utilizar.

Tarjeta STM32F411

Es un sistema embebido fabricado por la empresa ST microlelectronics ,esta basada en un micro controlador ARM cortex m4 de 32 bits el cual maneja una velocidad de procesamiento de 100MHz,512 Kbytes de memoria flash junto a 128-Kbytes de memoria RAM. Entre los componentes que conforman la STM32-NUCLEO F411RET6 se puede encontrar 64 puertos destinados a la vinculación de diferentes perifericos, tales como servomotores, motores paso a paso (steppers), lLEDs ,entre otros periféricos para poder desarrollar proyectos y soluciones enfocados a la robótica.

Puertos de conexión:

USART (Transmisores receptores síncronos / asíncronos universales)

Los dispositivos incorporan tres transmisores receptores síncronos / asíncronos universales (USART1, USART2 y USART6). Estas tres interfaces proporcionan comunicación asíncrona, soporte IrDA SIR ENDEC, Modo de comunicación multiprocesador, modo de comunicación semidúplex de un solo cable y tienen capacidad LIN Master / Slave. Las interfaces USART1 y USART6 son capaces de comunicarse a velocidades de hasta 12.5 Mbit / s. La interfaz USART2 se comunica hasta 6,25 bit /s. USART1 y USART2 también proporcionan administración de hardware de las señales CTS y RTS, estas interfaces pueden ser servidas por el controlador DMA.

Periféricos incluidos en la tarjeta:

Sensor de color TCS3200

Es un sensor óptico fabricado por la empresa TAOS (Texas Advanced Optoelectronic Solutions) controlado mediante PWM (Pulse Width Modulation) ,el cual su principal funcionamiento es detectar diferentes tipos de color realizando conversiones de alta resolución de intensidad lumínica a frecuencia. este sensor ,completamente programable,maneja un margen de error de no linealidad de 0.2% a 50 kHz e internamente está conformado por una matriz de (4*6) foto-diodos los cuales están distribuidos en 4 colores base (6 diodos con filtros rojos,6 con filtros verdes ,6 con filtros azules y 6 sin filtro) ;los 4 tipos de colores son interdigitados para disminuir el efecto de no-uniformidad o irradiación incidente.

Diagrama de funcionamiento.

Buzzer

Este actuador es controlado mediante PWM (Pulse Width Modulation),el cual ,por medio de implementación al sistema de detección de color, permite obtener un diferente sonido por cada frecuencia asignada al desarrollar el programa.

Especificaciones:

Conexión a CoolTerm Para salida de datos

1. Abrir el software CoolTerm.

2. Una vez abierto el Software, debe asegurarse de que la tarjeta STM32F411 esté conectada; Se podrá verificar si ha sido correctamente conectada en la parte inferior.

3. Además también será necesario revisar en options y asegurarse de que la velocidad de transmisión o baud rate sea la misma en la tarjeta y en el programa.

Una vez elegida la opción 115200 es necesario guardar los cambios con el botón ok

4. Una vez ya configuradas las opciones es necesario para enviar datos desde :

Connection>Send String

Y desplegará una nueva ventana desde la cual se podrán enviar datos en lenguaje hexa-decimal.

Programación:

El software utilizado para desarrollar el programa de funcionamiento del sistema fuen el compilador Mbed, el cual permite programar microcontroladores y MPU'S fabricados por la empresa ST electronics tales como STM32-NUCLEO F411RET6 , entre otros diferentes tipos de MCU's O MPU'S.

Entendiendo el código:

1. Enviar dato 'FE' por medio del programa CoolTerm.

2. La placa STM empieza a hacer un barrido de las 5 opciones por las que tiene que responder.

2,1. Opciones.

Color — Tiempo — Frecuencia

3. Cuando reconoce la opción devuelve el dato.

Nota: El dato tiene que ser en hexadecimal y no ‘imprimir’.

4. Cuando logra identificar el dato envía una señal que en este caso es el sonido de notas musicales y luego de reproducirse por un tiempo específico se reinicia posteriormente el programa.