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  1. 1. SISTEMA EDUCACIONAL PARA EL DESARROLLO DEAPLICACIONES MECATRÓNICASAutor: Martínez Marrodán, DavidTutor: Zalama Casanova, Eduardo INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL EN ELECTRÓNICA Valladolid , Julio de 2010
  2. 2. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda.Desarrollo hardware.Desarrollo software.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  3. 3. ÍndiceObjetivos. Elección microcontrolador.Documentación y búsqueda. Elección hardware.Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?Desarrollo software.Resultados obtenidos.Aplicación mecatrónica. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  4. 4. Documentación y búsqueda Diferentes criteriosPotencia. E/S específicas. Coste. Conocimiento previo. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  5. 5. Documentación y búsqueda¡Herramientas de desarrollo gratuitas!Compilador C Mplab C30Programador dsPIC BootloaderSistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  6. 6. Documentación y búsqueda Conocimiento previo  Poca potencia.Familia PIC 16  Poca memoria.  Escasas E/S dedicadas  “Fundación Cartif”.dsPIC30F6011A  Cumple especificaciones.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  7. 7. 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 I2C Otros periféricos no empleados: SPI, CAN… Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  8. 8. ÍndiceObjetivos. Elección microcontrolador.Documentación y búsqueda. Elección hardware.Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?Desarrollo software.Resultados obtenidos.Aplicación mecatrónica. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  9. 9. Documentación y búsqueda Muestra representativaServomotor Paso a paso Motor DC Pantalla LCD Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  10. 10. ÍndiceObjetivos. Elección microcontrolador.Documentación y búsqueda. Elección hardware.Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?Desarrollo software.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  11. 11. Documentación y búsqueda Visual Basic .NETRápida curva de aprendizaje.Mucha información.Compilador gratuito. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  12. 12. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebasDesarrollo software. Montaje.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  13. 13. Desarrollo hardwareSoftware Diseño de Circuitos de potencia. Kicad Placa microcontroladora.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  14. 14. Desarrollo hardware Circuitos de potencia potencia potencia Circuito de potencia.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  15. 15. Desarrollo hardware Circuitos de potencia Motores DC Puentes HPaso a paso unipolares Amplificación directa con MOSFET. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  16. 16. Desarrollo hardware Placa microcontroladoraConectores.Adaptar señal comunicaciones.MAX232. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  17. 17. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebasDesarrollo software. Montaje.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  18. 18. Desarrollo hardware DistribuciónSectorial.Fuente y dsPIC centrados.Ahorro cableado. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  19. 19. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebasDesarrollo software. Montaje.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  20. 20. Desarrollo hardwareSistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  21. 21. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda.Desarrollo hardware. LibreríasDesarrollo software. InterfazAplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  22. 22. Desarrollo software Problemas ¿Qué placa se va emplear? ¿Qué dispositivos se van a conectar? ¿Dónde se van a conectar?Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  23. 23. Desarrollo software SolucionesDefinir equivalencias entremicrocontrolador y placa. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  24. 24. Desarrollo software SolucionesControl patillas: libres/ocupadas, entrada/salida,funciones asociadas. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  25. 25. Desarrollo software Soluciones Filosofía de trabajo en dos etapas: Configuración AcciónSistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  26. 26. Desarrollo software Configuración patillas Entrada o salida digital. Entrada input capture. Entrada conversor A/D. Salida PWM.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  27. 27. Desarrollo software Acción patillas Leer estado entrada digital. Establecer salida digital. Leer valor entrada analógica. Establecer valor PWM.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  28. 28. Desarrollo software Configuración motores Hasta 5 servomotores. Hasta 4 motores paso a paso. Hasta 6 motores DC de entre los cuales: Hasta 4 con realimentación mediante potenciómetro. Hasta 4 con realimentación mediante codificador.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  29. 29. Desarrollo software Acción motoresServomotores en posición o velocidad.Paso a paso bidireccional.Motor DC giro en función de potenciaControl de posición entre 0 y 100 con potenciómetro.Control posición o velocidad mediante codificador. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  30. 30. Desarrollo software Otras acciones Comunicaciones RS232 e I2C. 2 temporizadores configurables. Gobierno pantalla LCD. Regulador PI.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  31. 31. Desarrollo software Regulador PI PI con anti windup mediante back calculation, se satura al llegar al 100 %.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  32. 32. Desarrollo software Regulador PI Empleado en motores. Aplicable a cualquier proceso pasando: Kp,Ti,Ts, valor actual, consigna, error integral acumulado. Respuesta entre -100 y 100.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  33. 33. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda.Desarrollo hardware. LibreríasDesarrollo software. InterfazAplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  34. 34. Desarrollo software Objetivos Comunicación sencilla con el dsPIC. Ajuste intuitivo. Gráfica de respuesta del lazo cerrado.Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  35. 35. Desarrollo softwareSistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  36. 36. Desarrollo softwareAjustar comunicación.Aceptar para volver a ventanaprincipal. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  37. 37. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda.Desarrollo hardware.Desarrollo software.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  38. 38. Aplicación mecatrónica Examinador de placasComprobar soldadura componentes. Ordenador. Servomotores para posicionar. Codificadores incrementales. Webcam. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  39. 39. ÍndiceObjetivos.Documentación y búsqueda.Desarrollo hardware.Desarrollo software.Aplicación mecatrónica.Resultados obtenidos. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  40. 40. Resultados obtenidos Sistema educacionalMuestra y estudio de diferentes motores.Estudio del microcontrolador dsPIC.Prácticas de regulación y ajuste del PI. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas
  41. 41. Resultados obtenidos Aplicaciones mecatrónicasRápido desarrollo de aplicaciones. Funciones sencillas y flexibles. Programar sin conocer el dsPICBajo coste. Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

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