Post on 25-Jul-2015
Autor: Martínez Marrodán, David
Tutor: Zalama Casanova, Eduardo
SISTEMA EDUCACIONAL PARA EL DESARROLLO DE
APLICACIONES MECATRÓNICAS
INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL EN ELECTRÓNICA
Valladolid , Julio de 2010
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Resultados obtenidos.
Aplicación mecatrónica.
Elección microcontrolador.
Elección hardware.
¿Cómo Programar interfaz?
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Documentación y búsqueda
Diferentes criterios
Potencia. E/S específicas. Conocimiento previo.Coste.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
¡Herramientas de desarrollo gratuitas!
Compilador C
Programador
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Mplab C30
Documentación y búsqueda
dsPIC Bootloader
Conocimiento previo
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Familia PIC 16 Poca potencia. Poca memoria. Escasas E/S dedicadas
dsPIC30F6011A
Documentación y búsqueda
“Fundación Cartif”. Cumple especificaciones.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Documentación y búsqueda Las principales características del dsPIC30F6011A son:
Núcleo RISC y motor DSP. Trabajando hasta 30 MHz Bus de datos de 16 bits y bus de direcciones de 24 bits Memoria de programa de 132 Kinstrucciones Memoria de datos de 6 Kposiciones de 16 bits.52 entradas/salidas. 5 temporizadores. 8 patillas con capacidad PWM 8 patillas detectoras de cambio de estado lógico 16 patillas con conversor A/D de 12 bits. Bus USART e I2COtros periféricos no empleados: SPI, CAN…
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Resultados obtenidos.
Aplicación mecatrónica.
Índice
Elección microcontrolador.
Elección hardware.
¿Cómo Programar interfaz?
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Muestra representativa
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Documentación y búsqueda
Servomotor Paso a paso Motor DC Pantalla LCD
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Elección microcontrolador.
Elección hardware.
¿Cómo Programar interfaz?
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Visual Basic .NET
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Documentación y búsqueda
Rápida curva de aprendizaje.
Mucha información.
Compilador gratuito.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Desarrollo de placas.
Diseño del banco de pruebas
Montaje.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Software
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
Diseño de
Kicad
Circuitos de potencia.
Placa microcontroladora.
Circuitos de potencia
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
potencia potencia
Circuito de potencia.
Circuitos de potencia
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
Puentes HMotores DC
Paso a paso unipolares Amplificación directa con MOSFET.
Placa microcontroladora
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
Adaptar señal comunicaciones.
Conectores.
MAX232.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Desarrollo de placas.
Diseño del banco de pruebas
Montaje.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Distribución
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
Fuente y dsPIC centrados.
Sectorial.
Ahorro cableado.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Desarrollo de placas.
Diseño del banco de pruebas
Montaje.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo hardware
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Librerías
Interfaz
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Problemas
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
¿Qué placa se va emplear?
¿Qué dispositivos se van a conectar?
¿Dónde se van a conectar?
Soluciones
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Definir equivalencias entre microcontrolador y placa.
Soluciones
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Control patillas: libres/ocupadas, entrada/salida, funciones asociadas.
Soluciones
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Filosofía de trabajo en dos etapas:
Configuración Acción
Configuración patillas
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Entrada o salida digital.
Entrada conversor A/D.
Entrada input capture.
Salida PWM.
Acción patillas
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Leer estado entrada digital.
Leer valor entrada analógica.
Establecer salida digital.
Establecer valor PWM.
Configuración motores
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Hasta 5 servomotores.
Hasta 6 motores DC de entre los cuales:
Hasta 4 motores paso a paso.
Hasta 4 con realimentación mediante potenciómetro.
Hasta 4 con realimentación mediante codificador.
Acción motores
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Servomotores en posición o velocidad.
Motor DC giro en función de potencia
Paso a paso bidireccional.
Control de posición entre 0 y 100 con potenciómetro.
Control posición o velocidad mediante codificador.
Otras acciones
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Comunicaciones RS232 e I2C.
Gobierno pantalla LCD.
2 temporizadores configurables.
Regulador PI.
Regulador PI
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
PI con anti windup mediante back calculation, se satura al llegar al 100 %.
Regulador PI
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Aplicable a cualquier proceso pasando:
Empleado en motores.
Respuesta entre -100 y 100.
Kp,Ti,Ts, valor actual, consigna, error integral acumulado.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Librerías
Interfaz
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Objetivos
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Comunicación sencilla con el dsPIC.
Gráfica de respuesta del lazo cerrado.
Ajuste intuitivo.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Desarrollo software
Ajustar comunicación.
Aceptar para volver a ventana principal.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Examinador de placas
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Aplicación mecatrónica
Comprobar soldadura componentes.
Ordenador.
Servomotores para posicionar.
Codificadores incrementales.
Webcam.
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Índice
Sistema educacional
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Resultados obtenidos
Muestra y estudio de diferentes motores.
Estudio del microcontrolador dsPIC.
Prácticas de regulación y ajuste del PI.
Aplicaciones mecatrónicas
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
Resultados obtenidos
Rápido desarrollo de aplicaciones.
Funciones sencillas y flexibles.
Programar sin conocer el dsPIC
Bajo coste.