Presentación proyecto final de carrera.

1. Projecte fi de carrera d’Enginyeria informàtica
ANÀLISIS, DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN ROBOT EDUCATIU
BASAT EN MICROCONTROLADOR AVR-ATMEGA
Sergi Hernández Arroyuelo

2. Índex
•Objectius
•Requeriments
•Arquitectura
•Funcionament del sistema: FreeRTOS
•Comunicació PC-Robot
•Comparació amb altres alternatives
•Conclusions

3. Objectius
Construcció d’un robot educatiu per la formació
•
d’assignatures d’Enginyeria Informàtica.
Estudi de viabilitat d’una producció de volum mig,
•
basada en el prototip construït.

4. Requeriments
• Requeriments educatius
• Requeriments tècnics
• Requeriments físics

5. Requeriments educatius
•Eina educativa, amb versatilitat per adaptar-se a diferents tipus de
pràctiques.
•Eina extensible, que permeti ser millorada amb ampliacions.
•Eina econòmicament viable, que s’adeqüi a les limitacions d’un
projecte de caire educatiu.

6. Requeriments tècnics
•Locomoció: possibilitat de moviment, amb variació de la velocitat i
canvi de sentit i direcció
•Percepció: capacitat d’interacció amb l’entorn, mitjançant sistema de
sensors.
•Processament: ús de la informació rebuda per a comportaments
intel·ligents.

7. Requeriments físics
•Facilitat de reproducció: arquitectura fàcilment reproduïble per una
possible producció.
•Mida reduïda: quan més compacte i lleuger, millor.

8. Arquitectura

9. Arquitectura
Mòdul d’unitat de procés Mòdul de locomoció
Motors
Atmega 128
Locomoció
Servomotor Mòdul de sensors
driver dels
infrarojos
Infrarojos Detecció d’obstacles
en un rang de
Sonar 180 graus
Detecció d’obstacles
laterals

10. Funcionament del sistema
Necessitat de concurrència en l’execució de les
diferents tasques

11. Funcionament del sistema
Necessitat de concurrència en l’execució de les
diferents tasques
Solució: Sistema Operatiu

12. Funcionament del sistema
Necessitat de concurrència en l’execució de les
diferents tasques
Solució: Sistema Operatiu FreeRTOS

13. Funcionament del sistema
Mòdul d’interfície
Programa principal •Recepció de la comanda
•Inicialització mòdul d'interfície
•Crides a les tasques de cada
mòdul
Mòdul Sonar Mòdul Locomoció
Driver sonar
•Creació de la tasca •Creació de la tasca Driver motors
Driver servomotor •Crides a les funcions •Crides a les funcions
dels drivers del sonar del driver dels motors
i el servomotor

14. Comunicació PC-Robot

15. Comunicació PC-Robot
AVR Studio 4
(assembler, C)
Debugació i
programació
Descàrrega del JTAG
programa al robot
(PonyProg)

16. Comunicació PC-Robot
AVR Studio 4 Hyperterminal
(assembler, C) Comandes dels
Debugació i drivers
programació
Descàrrega del JTAG RS232 Comunicació entre hyperterminal
programa al robot i robot
(PonyProg) (Bluetooth)

17. Comparació amb Boe-Bot
Prestacions
Robot AVR Boe-Bot
• 16 MHz • 20 MHz
• Gran capacitat d’entrada/sortida • Capacitat d’entrada/sortida
(48 pins) molt limitada (16 pins)
• 4 K Bytes de RAM • 32 Bytes de RAM
• 4 K Bytes d’EEPROM • 2 K Bytes d’EEPROM
• 128 K Bytes de memòria Flash • No té memòria Flash

18. Comparació amb Boe-Bot
Robot AVR Boe-Bot
•Atmega128 és programable en C •Boe-Bot només és programable
i assembler amb PBASIC
•Arquitectura amb possibilitats •Arquitectura definida i tancada
d’ampliació
•Necessitat de creació d’un •Facilitats per a la construcció
prototip
•Preu més elevat (169,39 €) •Preu més assequible (132,64 €)

19. Conclusions
Robot basat en AVR Atmega s'adequa als requeriments d’una proposta
educativa a nivell universitari
• Permet la realització de pràctiques de diferents assignatures
• Té una arquitectura oberta a futures millores
• No és excessivament car, comparat amb altres alternatives
• Un cop construït el prototip, no és difícil reproduir-lo

20. Conclusions
Possibles millores:
• Afegir més sensors, que proporcionin una major percepció de
l’entorn
• Afegir funcionalitats que millorin les possibilitats alhora de
planificar unes pràctiques
• Substituir alguns dispositius per altres que podrien donar-nos
molta més informació

21. Gràcies per la vostra atenció