1 Proyecto AppInventor: http://ai2.appinventor.mit.edu/#5199644048490496 Nombre del Proyecto: SLT_CONTROL Proyecto Fritzing: Remote Control of DC Motor by Android Applications http://fritzing.org/projects/remote-control-of-dc-motor-by-android-applications Remote Control of DC Motor by Android Applications Francisco Marcos Rodríguez Rivera - [email protected]CONTROL REMOTO DE UNA MINI PLATAFORMA DE TIJERA ACCIONADO POR UN MOTOR DC CONTROLADO POR ARDUINO 1. Resumen El objetivo del proyecto es implementar un control remoto de una mini plataforma de tijera accionada por un motor de corriente continua, cuyo dispositivo de control remoto es un teléfono móvil con Android, con canal de comunicación Bluetooh y con un controlador de motor DC basado en Arduino UNO R3. El proyecto consta de los siguientes desarrollos: 1) Aplicación Android que implementa el control remoto, descrito en el presente documento: Remote Control of DC Motor-Section-I-Android Applications by AppInventor.pdf 2) Controlador de un motor DC basado en Arduino, descrito en el documento: Remote Control of DC Motor-Section-II-Controller DC Motor by Arduino.pdf 2. Diagrama de contexto 3. Funciones de los componentes del sistema de control Cada uno de los componentes del sistema de control cumple funciones claramente definidos y todos contribuyen con el objetivo de control. A continuación de describe brevemente las funcionalidades de cada uno de ellas.
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1Proyecto AppInventor: http://ai2.appinventor.mit.edu/#5199644048490496 Nombre del Proyecto: SLT_CONTROL Proyecto Fritzing: Remote Control of DC Motor by Android Applications http://fritzing.org/projects/remote-control-of-dc-motor-by-android-applications
Remote Control of DC Motor by Android Applications
CONTROL REMOTO DE UNA MINI PLATAFORMA DE TIJERA ACCIONADO
POR UN MOTOR DC CONTROLADO POR ARDUINO
1. Resumen
El objetivo del proyecto es implementar un control remoto de una mini
plataforma de tijera accionada por un motor de corriente continua, cuyo
dispositivo de control remoto es un teléfono móvil con Android, con canal de
comunicación Bluetooh y con un controlador de motor DC basado en Arduino
UNO R3. El proyecto consta de los siguientes desarrollos:
1) Aplicación Android que implementa el control remoto, descrito en el
presente documento: Remote Control of DC Motor-Section-I-Android
Applications by AppInventor.pdf
2) Controlador de un motor DC basado en Arduino, descrito en el
documento: Remote Control of DC Motor-Section-II-Controller DC Motor
by Arduino.pdf
2. Diagrama de contexto
3. Funciones de los componentes del sistema de control
Cada uno de los componentes del sistema de control cumple funciones claramente
definidos y todos contribuyen con el objetivo de control. A continuación de describe
brevemente las funcionalidades de cada uno de ellas.
2Proyecto AppInventor: http://ai2.appinventor.mit.edu/#5199644048490496 Nombre del Proyecto: SLT_CONTROL Proyecto Fritzing: Remote Control of DC Motor by Android Applications http://fritzing.org/projects/remote-control-of-dc-motor-by-android-applications
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El dispositivo móvil tiene las siguientes funcionalidades:
Conectar y desconectar el canal Bluetooth con Arduino (HC-06)
Generar los comandos que serán enviados a Arduino: Subir, Bajar o detener la mini plataforma que es accionado por un motor DC.
Cambiar la velocidad del motor DC (dentro de un rango predefinido).
El canal de comunicación Bluetooth establece el enlace de comunicación inalámbrica entre el dispositivo móvil y el Bluetooth shield de Arduino.
El Bluetooth shield (HC-06) tiene la funcionalidad de recibir los comandos enviados desde el dispositivo móvil y transferirlo al controlador Arduino.
El controlador Arduino interpreta los comandos (Subir, Bajar, detener, aumentar o disminuir la velocidad del motor) e invoca las funciones del controlador para que se ejecuten las acciones correspondientes.
El driver del motor DC (L293D), conocido como puente H, tiene la función de generar la señal de control PWM con el ciclo de trabajo definido para controlar el giro del motor, la misma que se expresa en las acciones de subir, bajar o detener la plataforma de tijera.
El motor DC es el actuador y tiene la función de transformar la energía eléctrica en energía mecánica, específicamente expresada en el movimiento de la mini plataforma de tijera.
Una plataforma de tijera o mesa elevadora es una herramienta que permite transportar objetos a cualquier altura dentro de su rango <altura mínima, altura máxima>, ejecutando un movimiento vertical. Las partes básicas de una mesa elevadora son:
La base
Las tijeras
La plataforma
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La unidad de control (en nuestro caso, una placa Arduino).
4. Protocolo de comunicaciones
Crear y definir un protocolo de comunicación es un aspecto muy importante en
todo proceso de comunicación. En nuestro caso, para el intercambio de
mensajes se define la siguiente sintaxis:
A continuación se detalla la semántica:
Elemento Descripción Valores
StartCommand
Identifica el inicio del comando
Carácter: *
Velocity Establece el valor de la velocidad del motor, dentro de un rango predefinido (obtenido de manera experimental). Permite: Incrementar la velocidad Decrementar la velocidad
Desde 225 hasta 255
Action Expresa las acciones que se pueden ejecutar sobre la plataforma Subir Bajar Parar
Subir : 20 Bajar : 10 Parar : 00
EndCommand Identifica el fin del comando Carácter: #
Separator Permite separar cada una de los elementos del comando de control.
Carácter: |
Ejemplo:
El motor debe subir a una velocidad de 250.
Comando: “*|250|20|#”
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En esta sección se debe programar el comportamiento de cada uno de los
componentes, permitiendo que el usuario:
se conecte a la aplicación del controlador Arduino, mediante la
selección del Bluetooth HC-06 .
se desconecte de la aplicación del controlador.
ejecute las acciones de subir, bajar o detener la plataforma.
Incremente o disminuya la velocidad del motor.
Variables
Las variables definidas, creadas e inicializadas para el manejo del protocolo de
comunicaciones son:
velocityMin
separator
startCommand
velocityMax
endCommand
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Los procedimientos definidos y creados para la generación de la trama del
comando y controlar los límites de la velocidad del motor, son:
generateCommand
velocityLimit
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Bloque connectListPicker.BeforePicking presenta la lista de dispositivos
Bluetooth disponibles y el usuario debe seleccionar el Bluetooth
correspondiente al HC-06 de Arduino.
ListPicker – Establece la conexión del dispositivos Bluetooth
Bloque connectListPicker.AfterPicking permite establecer la conexión al HC-06
de Arduino. En caso de error, se presenta el mensaje de alerta “Unable to make
a Bluetooth connection”.
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El bloque upButton.Click permite establecer el valor del elemento Action= '20'
que significa “Subir (UP)”, generar la trama del comando con el procedimiento
generateCommand y, finalmente, se envía la trama por el Bluetooth.
Bloque para bajar la plataforma
El bloque downButton.Click permite establecer el valor del elemento Action=
'10' que significa “Bajar (DOWN)”, generar la trama del comando con el
procedimiento generateCommand y, finalmente, se envía la trama por el
Bluetooth.
Bloque para detener la plataforma
El bloque stopButton.Click permite: establecer el valor del elemento Action=
'00' que significa “Detener (STOP)”, generar la trama del comando con el
procedimiento generateCommand y, finalmente, se envía la trama por el
Bluetooth.
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El bloque rightVelocityButton.Click permite: incrementar la velocidad del
motor, con paso incremental igual a 2, valida que la velocidad no se encuentre
por encima del rango permitido (255), generar la trama del comando con el
procedimiento generateCommand y, finalmente, se envía la trama por el
Bluetooth.
En caso que la velocidad configurada supere la velocidad máxima del motor, se
presentara un mensaje de alerta:
Y se establece la velocidad del motor al valor máximo permitido (255).
Bloque para decrementar la velocidad del motor
El bloque leftVelocityButton.Click permite: decrementar la velocidad del motor,
con paso decremental igual a 2, valida que la velocidad no se encuentre por
debajo del rango permitido (225), generar la trama del comando con el
procedimiento generateCommand y, finalmente, se envía la trama por el
Bluetooth.
En caso que la velocidad configurada sea menor que la velocidad mínima del
motor, se presentara un mensaje de alerta:
Y se establece la velocidad del motor al valor mínimo permitido (225).
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El bloque disconnectButton.Click permite realizar la desconexión del Bluetooth
HC-06.
6. Ejecución del Control Remoto
Pantallas del Control Remoto en el teléfono inteligente
Icono en la pantalla del smart-phone.
Pantalla principal del control remoto, con los botones para el control del motor.
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Para el control remoto del motor DC se debe accionar los botones de control:
Botón/Imagen Acción
Seleccionar el Bluetooth de Arduino y conectar el
dispositivo.
Subir (el motor gira en sentido horario)
Bajar (el motor gira en sentido anti horario)
Parar (el motor se detiene)
Incrementar la velocidad del motor
Decrementar la velocidad del motor
Desconectar el Bluetooth Arduino
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Arduino, Driver del motor DC y el Motor DC (actuador)
La plataforma desplegado a diversas alturas.
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