Sistema Educacional Dspic

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.

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¡Herramientas de desarrollo gratuitas!

Compilador C

Programador

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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.

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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?

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Muestra representativa

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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?

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Índice

Visual Basic .NET

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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.

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Índice

Software

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Desarrollo hardware

Diseño de

Kicad

Circuitos de potencia.

Placa microcontroladora.

Circuitos de potencia

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Desarrollo hardware

potencia potencia

Circuito de potencia.

Circuitos de potencia

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Desarrollo hardware

Puentes HMotores DC

Paso a paso unipolares Amplificación directa con MOSFET.

Placa microcontroladora

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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.

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Índice

Distribución

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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.

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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

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Índice

Problemas

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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

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Desarrollo software

Entrada o salida digital.

Entrada conversor A/D.

Entrada input capture.

Salida PWM.

Acción patillas

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Desarrollo software

Leer estado entrada digital.

Leer valor entrada analógica.

Establecer salida digital.

Establecer valor PWM.

Configuración motores

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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

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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

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Desarrollo software

Comunicaciones RS232 e I2C.

Gobierno pantalla LCD.

2 temporizadores configurables.

Regulador PI.

Regulador PI

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Desarrollo software

PI con anti windup mediante back calculation, se satura al llegar al 100 %.

Regulador PI

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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

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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.

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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.

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Índice

Examinador de placas

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Aplicación mecatrónica

Comprobar soldadura componentes.

Ordenador.

Servomotores para posicionar.

Codificadores incrementales.

Webcam.

Objetivos.

Documentación y búsqueda.

Desarrollo hardware.

Desarrollo software.

Aplicación mecatrónica.

Resultados obtenidos.

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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.