Despois de ver a Introdución á Electricidade, imos a realizar un breve repaso á Electrónica, onde coñeceremos os diversos compoñentes pasivo e activos e como utilizalos nos nosos circuítos electrónicos (polo de agora de electrónica analóxica).
Podedes acceder ao contido principal premendo na seguinte ligazón ao arquivo PDF co tema: "Introdución á Electrónica.pdf".
Na materia de Tecnoloxía, na que non temos libro de texto, é moi importante que contedes cun bo caderno de clase. É por isto que se lle da tanta importancia ao caderno para calcular a nota final da materia (un 10% da nota a Presentación e Contido e un 20% os Exercicios).
Para avaliar o teu Caderno se utilizarán 2 matrices ou rúbricas de avaliación, que podes consultar de seguido.
Por un lado é importante ter un caderno completo, ordenado e lexible, que permita seguir en condicións a materia. Na seguinte imaxe podes ver a matriz ou rúbrica de avaliación do caderno (valorando unicamente a Presentación e o Contido):
Por outra banda, debe recoller tódolos exercicios propostos, prestando especial atención á súa correcta realización. Nesta outra imaxe podes ver a matriz ou rúbrica de avaliación dos exercicios recollidos no caderno:
Benvid@s ao novo curso no blogue de aula da materia de Tecnoloxía de 4º de ESO e da materia de Tecnoloxía e Enxeñería II de 2º de Bacharelato, no IES. Chano Piñeiro.
Neste blogue podedes acceder aos diversos contidos teóricos e prácticos que traballaremos durante o curso. Ademais podedes consultar entradas anteriores, nas que se recollen proxectos realizados na aula-taller de Tecnoloxía.
Estes e outros contidos estarán tamén accesibles nos cursos correspondentes da aula virtual (Moodle) no IES. "Chano Piñeiro".
De novo un saúdo a todos e benvid@s ao novo Curso.
Neste tema se tratarán os conceptos fundamentais sobre Electrónica dixital.
Os circuítos dixitais requiren para a súa construción unha serie de elementos que materialicen os principios da álxebra de Boole (base matemática da electrónica dixital), estes son as portas lóxicas.
Pódese definir a Electrónica Dixital como o conxunto de técnicas e dispositivos integrados que se utilizan para o procesamento e transmisión de datos no formato dixital.
Nesta introdución á Electrónica dixital, comezaremos polos Sistemas de numeración.
Os sistemas dixitais teñen que realizar operacións con números que poden estar representados en calquera sistema de numeración. Os distintos sistemas de numeración vanse diferenciar pola súa base, é dicir, pola cantidade de símbolos distintos empregados para expresar calquera cantidade.
Desde o punto de vista matemático, un sistema de numeración pode ter calquera base pero os máis empregados son o Decimal (base 10), o Binario (base 2), o Octal (base 8) e o Hexadecimal (base 16).
Unha forma de implementar os circuítos lóxicos propios da Electrónica Dixital é a utilización de FPGA's. No taller temos varias placas Icezum Alhambra I e II. Xunto co software Icestudio, podremos implementar circuítos electrónicos dixitais dun xeito sinxelo e rápido.
O seguinte programa que decidimos realizar para manexar o brazo robótico CompluArm, foi o que nos debía permitir mover o brazo robótico en tempo real, desde un panel de control.
Partimos da experiencia anterior en que programamos unha serie de secuencias "fixas" de movementos para o brazo robótico, pero agora, queriamos que o brazo robótico se foxe movendo segundo fora recibindo as indicacións enviadas por servos ou pulsadores.
O primeiro problema que afrontamos foi o de que non podíamos utilizar 6 potenciómetros no noso panel de control (un por cada servo do brazo robótico), pois estes debían conectarse por unha das 6 entradas analóxicas da placa Compluino, pero as entradas A4 e A5 son as utilizadas durante a comunicación I2C co driver dos servomotores, polo que non estaban dispoñibles.
Polo tanto, decidimos manexar os servos 0, 1, 2 e 3 con 4 potenciómetros (que denominamos 0, 1, 2 e 3) e os servos 4 e 5 os manexamos con 2 parellas de pulsadores.
Este foi o motivo polo que decidimos crear un panel de control con 4 potenciómetros e 4 pulsadores.
Para realizar o panel de control, utilizamos a páxina Boxes.py, que crea deseños de caixas que podemos descargar en formato .dxf e editalas con LibreCAD antes de levar o deseño á cortadora láser do taller (Mr. Beam II).
Nunha entrada anterior comentamos os trocos que tivemos que realizar para resolver algúns problemas xurdidos durante a montaxe do brazo robótico. Nesta entrada comentaremos algunhas melloras realizadas para acadar un mellor funcionamento do brazo robótico.
Problema: Os parafusos se afloxan debido ao movemento e as tensións producidas polos movementos (ás veces bastante bruscos) do brazo robótico. Isto obrigaba a un contínuo repaso e apriete de moitos dos seus parafusos.
Solución: Utilizamos un fixador para parafusos de forza media, que solucionou o problema satisfactoriamente.
Problema: O peso de todo o brazo robótico é soportado polo cabezal do servo 0. Polo tanto, a articulación do servo 0 se convirte no punto máis feble do brazo CompluArm. Isto produce unha forte inestabilidade nos movementos laterais do brazo robótico, pois todo o peso recae sobre o cabezal do servo 0. De seguido se mostra un breve vídeo que ilustra o problema:
Solución: Imos a adoptar unha solución similar á utilizada por un brazo robótico que tiñamos no taller. O servo 0 está insertado na base circular inferior, e o resto do brazo robótico está unido a unha plataforma circular superior que ten varios soportes que permiten repartir o esforzo.
Para deseñar as que chamaremos, base inferior e superior do servo 0, utilizamos o programa FreeCAD.
Na seguinte foto vese un instante da instalación da base inferior.
Os arquivos que conteñen ambos deseños son os seguintes:
De seguido se mostra como quedan as 2 bases no brazo robótico:
Problema: O servo 5 (o que acciona a pinza dos dedos) se estropeou.
Co uso continuado do brazo robótico vimos que o servo 5 (o que controla a apertura e peche dos dedos) se quentaba moito e, finalmente, se acabou estropeando, producindo un mal funcionamento (perdía a alimentación, o movemento dos outros servos se veía afectado, etc).
Solución: Localizamos o problema nas seguinte liñas do programa "Control_4_potenciometros_4_pulsadores.ino":
if (estadoBoton2 == HIGH) {
pos5=pos5+10;
if (pos5>540) pos5=540;
control_servos.setPWM(5, 0, pos5); // Incrementa a posición do servo 6
}
if (estadoBoton3 == HIGH) {
pos5=pos5-10;
if (pos5<150) pos5=150;
control_servos.setPWM(5, 0, pos5); // Decrementa a posición do servo 6
}
Dímonos conta que, ao contrario de como funcionaban os outros servos, non nos bastaba con limitar os valores entregados ao servo5 entre o valor mínimo e o máximo, pois a pinza dos dedos realmente se pecha ou abre totalmente moito antes de chegar a eses valores. Isto producía que se forzara o servo5, provocando que se estropeara.
Substituímos o servo por outro da mesma serie (MG 996-R), e reducimos os valores máximo e mínimo de movemento para evitar forzalo, solucionando o problema, pero obrigándonos a volver a calibrar os valores mínimo e máximo de movemento do servo5.
Recomendamos estar moi atentos a este servo, pois polo seu xeito de funcionamento é o que presenta maiores posibilidades de estropearse (debemos comprobar a temperatura do servo tocando na súa carcasa e evitar que estea demasiado tempo en posicións forzadas de peche ou apertura).
