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Resumen de contenidos para Robotica Facil DYOR MinionBot
- Página 1 Accesorios: 2xBrazo, 1x Base 1x Frontal 1x Soporte 2xBanana, 1xCorona 2x Servo motor 2x Rueda 1x Rueda loca 2x Servo motor (rotación continua) 1x Matrix de LEDs 8x8 1x Sensor distancia 1x Zumbador sonido 1x Módulo Bluetooth 1x Seguilíneas 1x Placa extensión 1x Arduino + Cable USB 2x10 Cables Pistola encolar...
- Página 2 • Placa de desarrollo de hardware libre basada en el microcontrolador AtMega328 de bajo coste. • Permite interaccionar con sistemas físicos gracias a su facilidad de programación, variedad en el manejo de entradas y salidas digitales y analógicas. • Trabaja con señales de 5V de baja potencia. •...
- Página 3 La placa de expansión de Arduino Nano permite la fácil conexión de dispositivos al microcontrolador. Para ello, dispone de un conjunto de pines que permiten conectar la señal (S) asociada al pin de Arduino, la alimentación (VCC) y la masa (GND). Utiliza los cables DuPont Hembra-Hembra para conectar los sensores a esta placa.
- Página 4 Existen dos tipos de servos, los de posición (SG90) y los de rotación continua (FS90R). Puedes fácilmente diferenciarlos por el nombre del modelo que viene indicado en la etiqueta. Ambos servos se pueden controlar con cualquiera de los pines digitales Arduino. Servo de posición SG90 Servo de rotación continua FS90R Conector de un servo...
- Página 5 Es un sensor que mide distancia. El sensor dispone de un emisor que se activa con la señal Trig y un receptor que activa la señal Echo tras recibir la onda al rebotar con un objeto. La distancia al objeto es proporcional al tiempo que transcurre desde que se emite la onda hasta que se recibe*.
- Página 6 El módulo seguilíneas TCRT5000 es en realidad un sensor de luz que puede utilizarse con varios propósitos: 1. Seguir líneas en el suelo (con un alto contraste entre la línea y el suelo). 2. Detectar una marca que delimita un área en la que el robot no debe salir. 3.
- Página 7 El zumbador de sonidos (o buzzer en inglés) es un transductor capaz de convertir la energía eléctrica en sonidos (por lo general de alta frecuencia). El zumbador de sonido está basado en el principio de los materiales piezo-eléctricos de forma que al aplicar un voltaje éste emite un ‘click’...
- Página 8 La matriz de LEDs max7219 permite mostrar un patrón de 8x8 LEDs en disposición matricial. Este dispositivo se utiliza típicamente para mostrar información de texto como un display digital. El chip max7219 que se encarga de controlar el encendido y apagado de los LEDs funciona a través del protocolo de comunicación SPI (Serial Peripheral Interface).
- Página 9 El módulo Bluetooth SPP-C utiliza la especificación Bluetooth 2.0+EDR. La señal Bluetooth es una señal inalámbrica de 2.4GHz y cuyo rango de alcance es aproximadamente 10 metros. Este módulo está pensado para comunicar dispositivos inalámbricos como el móvil o la Tablet con Arduino.
- Página 10 Pintar la base de amarillo y el frontal del robot con el aspecto de vuestro Minion preferido (ver imagen de referencia). Pintar los accesorios: los brazos de amarillo con guantes negros, las bananas de color amarillo y la corona dorada y morada. El soporte para el módulo seguilíneas se pinta de negro por estar a la altura de los pies.
- Página 11 Inserta el microcontrolador Arduino Nano v3.0 en la placa de expansión de forma que el conector queda como se muestra en la figura. En ocasiones, cuesta insertar el microcontrolador. Asegúrate que los pines están entrando de la forma correcta antes de aplicar una presión fuerte.
- Página 12 Pega la rueda loca en la parte en la parte trasera. La rueda debe estar lo más atrás posible y centrada. Pega el soporte a los pies del frontal del robot, procurando que forme un ángulo de 90°. Ahora pega el sensor seguilíneas al soporte asegurándonos que está apuntando hacia el suelo a poca distancia (~5mm).
- Página 13 Pega la matriz de LEDs por la parte trasera del frontal. El conector con el chip “max7219” debe quedar por la parte superior. Lo habitual es que la matriz de LEDs no sobresalga por la parte delantera del frontal. Pega el sensor de ultrasonidos por la parte trasera del frontal. El sensor debe quedar de forma que no sobresalga por la parte delantera y con los pines de conexión apuntando hacia arriba.
- Página 14 Pega ahora el resto de la electrónica en la base del robot con la disposición que se muestra en la figura. El Powerbank tiene los conectores en la parte trasera del robot, así como la placa de expansión, que junto con el microcontrolador Arduino Nano deben tener los conectores en la parte trasera.
- Página 15 La placa de expansión de Arduino Nano dispone de unos números indicando el número del pin. Los pines VCC se conectan en la fila roja. Los pines GND se conectan en la fila negra. A continuación os mostramos una propuesta de conexión que utilizaremos en los ejemplos posteriores.
- Página 16 Facilino permite, mediante bloques, crear código para realizar determinadas funciones en Arduino como mover los motores del robot, detectar obstáculos, generar melodías, etc. Utilidades para verificar el código, subir el código a Arduino, abrir/guardar un programa, ayuda, preferencias, etc… Monitor serie Código Arduino Área de programación de bloques Ayuda y ejemplos...
- Página 17 Espera un tiempo en ms. Espera condicional. Ejecuta instrucciones al inicio (cuando arranca Arduino) Define o de forma repetitiva (en el bucle principal). funciones y agrega los Ejecuta Repite instrucciones parámetros de instrucciones si hasta cumplir una entrada. se cumple una cierta condición.
- Página 18 Movimientos simples del robot (avanzar, Muestra una girar, retroceder o expresión en la parar). matriz de LEDs. Establece la velocidad Necesitas indicar los de movimiento en pines, la orientación porcentaje (de 0% a Expresión y la expresión a 100%). personalizable. mostrar.
- Página 19 Objetivos Mostrar expresiones predefinidas con la matriz de LEDs. Comentarios Por la orientación de la matriz de LEDs, debe seleccionarse la opción ‘Vertical 180°’. https://roboticafacil.es...
- Página 20 Objetivos Mostrar textos y animaciones personalizadas con la matriz de LEDs. Comentarios Se muestra primero el texto ‘Bananaaa!!’. Al estar la casilla de desplazamiento suave activada, el texto de desplazará de derecha a izquierda de forma suave. Por otro lado, la animación personalizada representa una banana pelándose (al no estar seleccionada la casilla anterior, se mostrarán las imágenes de forma individual transcurrido el tiempo indicado).
- Página 21 Objetivos Reproducir sonidos predefinidos y melodías personalizadas con el zumbador de sonidos. Comentarios Primero se muestra un par de ejemplos de sonidos predefinidos. Después se reproduce la primera estrofa de la canción ‘Bad’ de Michael Jackson que aparece en la película ‘Mi Villano Favorio 3’ (Depicable Me 3). https://roboticafacil.es...
- Página 22 Objetivos Mover la base del robot mediante primitivas de movimiento sencillas. Comentarios El robot se mueve hacia adelante y hacia atrás de forma repetitiva. https://roboticafacil.es...
- Página 23 Objetivos Mover los servos de posición de forma coordinada (son los brazos del robot). Comentarios Según cómo hayáis atornillado la manilla del servo a cada uno de los brazos, puede que los valores de calibración de la posición sean diferentes. Ajustad esos valores convenientemente para que el funcionamiento sea el esperado.
- Página 24 Objetivos Aprender a mover el robot con un comportamiento aleatorio. Reproducir una canción mientras se produce el movimiento y mostrar un ojo del Minion en la matriz de LEDs. Comentarios Para evitar consumir demasiada corriente los motores se desconectan al finalizar su movimiento. Al estar activada la tarea de fondo en la música, la canción se reproducirá...
- Página 25 Objetivos Aprender a seguir líneas utilizando el módulo seguilíneas TCRT5000. Comentarios Los valores de calibración de blanco y negro han sido medidos previamente (mostrando el valor por el puerto serie USB) y anotados para su posterior uso. Estos valores dependerán en gran medida de la posición del sensor con respecto al suelo y del color de la línea (contraste entre blanco y negro).
- Página 26 Objetivos Aprender evitar obstáculos a partir de la distancia de objeto más cercano obtenida con el sensor de ultrasonidos HC-SR04. Comentarios El robot avanza mientras no haya ningún obstáculo a menos de 20cm (supuestamente enfrente del robot). En esa situación está en un situación de ‘Libre’. Si pasara a la situación de ‘Colisión’, en caso de detectar un obstáculo a menos de 20cm, entonces el robot gira aleatoriamente hacia la izquierda o derecha y espera un tiempo para que el giro sea lo suficientemente grande como para que el objeto ya no esté...
- Página 27 Objetivos Aprender a controlar remotamente el robot por Bluetooth. Comentarios Este código muestra cómo controlar el robot DYOR con la App de control remoto. Cada vez que se pulsa un botón de movimiento, se envía un comando que es recogido por la instrucción y ejecuta en función del caso el movimiento correspondiente.
- Página 28 Ahora vamos a crear una App para el control remoto del robot DYOR utilizando App Inventor2. Tu primer objetivo es acabar de completar la interfaz de usuario de una App que te proporcionamos para que tenga el aspecto que te mostramos. Para ello debes: Descomprimir el siguiente fichero: http://dyor.roboticafacil.es/ai2/aia/DYOR_vacio.zip...
- Página 29 Cada vez que quieras probar la App en tu dispositivo debes de generar un código QR con la App para poder instalártela. Utiliza un lector QR para descargar la App en tu móvil. Deberás permitir la instalación de aplicaciones de origen desconocido (dependiendo de la versión de Android estará...
- Página 30 El objetivo ahora es controlar el robot con el acelerómetro del dispositivo móvil. Esto es en realidad más sencillo de lo que parece, ya que debemos de usar las mediciones del acelerómetro para discriminar el movimiento deseado. Si ponéis el móvil en horizontal apaisado, los ejes X e Y del acelerómetro están como se muestra en la figura: Esto quiere decir que cuando inclinemos el móvil en una de las direcciones X o Y indicadas, se medirá...
- Página 31 El objetivo ahora es reproducir las notas musicales con el piano que hay dibujado en el componente Canvas1. Utilizaremos el evento ‘Touched’ de este componente para detectar que se ha tocado la imagen. La imagen del piano dispone de unos colores cuya paleta de colores coincide con la que utiliza App Inventor2.
- Página 32 Si estás aquí es porque no has sido capaz de finalizar todas las actividades propuestas, lo cual lamentamos mucho. Aún así, queremos proporcionarte las soluciones para el control remoto del robot, pero no te lo vamos a poner tan fácil. Debes decodificar la siguiente URL (las letras han sido modificadas): sggk://wbli.ilylgrxzuzxro.vh/zr2/zrz/WBLI_zinh.ark Pista Sólo las letras de la a-z han sido codificadas (los números y los símbolos especiales como .