proyecto araña

proyecto

se inicia el proyecto de sistemas embebidos, este proyecto se basa en un diseño mecánico ya establecido el cual todo los grupos del aula lo aprueban.

el principal tema de la clase es hacer la programación de la araña, este programa debe manejar 8 servomotores y un sensor de color por el momento, los cuales la toma de decisiones o movimientos deben de ser por tele comandos.

conexión

CONTROLADOR

el controlador de todo el proyecto es la tarjeta de referencia NÚCLEO-F411RE, manual de usuario

es necesario conocer el pinout de la tarjeta para realizar el reconocimiento de los pines y con ello realizar la conexión de los diferentes dispositivos necesarios para el proyecto.

pinout.

servomotores

Se utilizan servos SG90 de 180° para el movimiento de las extremidades de la araña. datos tecnicos

En lo anterior se muestra la configuración eléctrica y de señal para los servomotores, por lo que entonces se procede a realizar el conexionado y se definen los pines para cada servo.

con lo anterior se conectan los 8 servos en las salidas pwm de la tarjeta dando así los siguientes pines para cada servo

Distribución de servos

Como se muestra anteriormente se distribuyen los servos de esa manera para programación y ejecución de los movimientos mediante los tele comandos.

SENSOR DE COLOR

se utiliza sensor de color de referencia TCS3200.hoja de datos

diagrama de bloque, funcionamiento sensor de color.

conexión sensor de color a circuito de araña

los pines utilizados para la conexión del sensor son los siguientes

TELE-COMANDOS

la composición y programación de los tele comandos

En lo anterior se muestra la estructura de la cadena de comandos para le movimiento de los servos individualmente.

C.INICIO; este primer numero hexa enviado, es el encargado de abrir el bucle en el programa donde se ejecuta esta secuencia. Teniendo en cuenta que si no es el numero correcto esta tele comando es anulado y no ejecutara nada.

C.FINAL; este ultimo comando es el encargado de cerrar el bucle y hacer la confirmación de los datos recolectados y dar ejecución a lo solicitado. Teniendo en cuenta que si no es el numero correcto esta telecomando es anulado y no ejecutara nada.

1. COMANDO; este comando es el encargado de escoger la subrutina o función en el programa, el cual físicamente se moverá, ejecutara los movimientos o acciones.

COMANDO 1: con el comando #1 se da inicio al movimiento individual de cada servomotor utilizado. estos comandos son en hexadecimal y son enviados por el puerto serial del pc.

COMANDO 2 : con el comando #2 se da inicio al movimiento individual de las patas de la araña es decir; los dos servomotores que conforman la pata , para que haga un movimiento determinado de la extremidad. Estos comandos son en hexadecimal y son enviados por el puerto serial del pc.

COMANDO 3 : con el comando #3 se da inicio al reconocimiento de colores por medio del sensor de color.

1. ACTUADOR; este comando se encarga de escoger el actuador a mover o la extremidad, dependiendo del comando relacionado.

POSICION; este comando se encarga de la posición de cada movimiento, enviado en el tele comando

Especificación de comandos

En lo siguiente se observa la especificación de los comandos a utilizar y se muestra como reacciona la araña.

Especificación de comando 1

en el tele comando anterior se observa que el comando inicial y final están bien, entonces el programa iniciara la función movimiento individual de los servomotores, en este caso el servo el servomotor 1 conectado al pin (), se moverá a la posición absoluta de 90°.

con la anterior cadena de tele comandos los servomotores seleccionados se moverán a la posición absoluta relacionada, y los movimientos son secuenciales en el orden de los telecomandos.

Especificación de comando 2

en este tele comando se basa en las siguientes configuraciones

DONDE X = (01,02,03,04) ; estos valores indican la extremidad de la raña que se quiere mover.

En lo siguiente se muestra configuraciones de los tele comandos para el movimiento de la extremidad según el requerimiento.

con el tele comando anterior la extremidad 3 se mueve hacia arriba como se muestra en lo siguiente.

también como en el comando 1 se puede enviar cadena de tele comandos para realizar movimientos secuenciales según las especificaciones,por ejemplo.

con este tele comando se mueven la extremidad 3 arriba y la 2 adelante.

Especificación de comando 3

Configuración de tele-comando 3

En la configuración del sensor de color se da inicio y fin como en los anteriores. Este comando tiene como finalidad el reconocimiento de colores el cual es indispensable para la programación, los movimientos de los comandos siguientes, algunos estarán ligados al resultado de la identificación del sensor.

Posibles configuraciones del comando 3

Donde

y los resultados serán mostrados.

INTERRUPCIONES

en la función de color, la araña toma decisiones dependiendo el color detectado ya que se programa unas interrupciones con secuencias de movimientos diferentes para cada una, es decir:

Color azul:

cuando el sensor detecta este color entra la interrupción 1, donde la secuencia programada hace que avance hacia adelante.

Color verde:

cuando el sensor detecta este color entra la interrupción 2, donde la secuencia programada hace que avance hacia atrás.

Color rojo:

cuando el sensor detecta este color entra la interrupción 2, donde la secuencia programada hace que gire en el sentido de las manecillas del reloj.

Como se muestra en la siguiente imagen

MODO GIROSCOPIO

Con esta función el direccionamiento de la araña es llevada con el giroscopio del celular, el cual sera comunicado por vía bluetooth con la tarjeta Nucleo.

se implementa una aplicación para androit.

¿COMO FUNCIONA EL GIROSCOPIO DEL CELULAR?

Básicamente, el giroscopio del celular es el encargado de medir nuestra posición en el espacio, tarea que realiza mediante el movimiento de un brazo de accionamiento, que rota sobre un componente fijo llamado estator, el cual a través de los principios del llamado “Efecto Coriolis” se dobla, lo que se traduce obviamente en movimiento en el brazo de detección.

Estos movimientos son captados por la electrónica interna del giroscopio y traducidos a señales eléctricas que son interpretadas por el procesador y convertidas en datos analizables por el usuario o las aplicaciones que lo necesiten.

INTERFAZ VISUAL DE LA APLICACIÓN

se desarrolla una aplicación Por medio de (App inventor), desarrollando la comunicación de los valores del giroscopio con la tarjeta Núcleo.

1. Este botón tiene la funcionalidad de emparejar el bluetooth del celular con el bluetooth de la tarjeta 2. Este botón tiene la funcionalidad de inicializar el giroscopio del celular, a la vez trasmitir el valor de eje X y del eje Y, por la comunicación bluetooth. 3. Este botón tiene la funcionalidad de detener el funcionamiento de la aplicación

MODULO BLUETOOTH

Se utiliza un módulo bluetooth para realizar la comunicación entre la tarjeta y el celular.