reporte de practica 3

Centro de Enseñanza Técnica IndustrialRobótica IPractica 3 Control de Giro de un Motor con el uso del

Microcontrolador HS08

Centro de Enseñanza Técnica Industrial

Robótica I

Practica III

Control del cambio de Giro de un motor de corriente directa por medio del Microcontrolador

HS08

Fernando Sánchez Hernández 711104

Saúl David Valle Estrada 711126

Hugo Manuel Ramírez Gaytan 711156

Cesar Arturo Moreno Gaspar 631097

Jesús Arturo Duran Gonzalez 631187

Profesor: Noel Marcial Vázquez Sojo

Grupo: L-301

Robótica IControl del giro de un motor con el Microcontrolador HS08 Página 1



Índice

Puente H …………………….……………………………………..Pág.3

Circuito L293B…………………………………………………….Pág.4

Microcontrolador MC9S08QG8…………………………………...Pág.7

Tarjeta programadora DEMO9S08QG8E…………………………Pág.7

Esquemático del programador DEMO9S08QG8E………………...Pág.8

Desarrollo

Simulación del circuito Puente H con el L293B …………………..Pág.9

Desarrollo del programa y carga del programa …………………..Pág.10

Armado de la Práctica y puesta en marcha …………………...….Pág.12 Conclusiones ……………………………………………………..Pág.15 Bibliografía ………………………………………………………Pág.15




Objetivo

La finalidad de la práctica es desarrollar un control de cambio de giro de un motor de corriente directa o de un motor a pasos por medio de la implementación de Microcontrolador MC9S08QG8 y el circuito integrado L293B bajo una configuración de puente H. Este tipo de circuitos son muy comunes en robótica, control, instrumentación, muy necesarios para el uso de dispositivos de potencia.

Los resultado de la practica fueron satisfactorios debido a que se logro el objetivo principal, en lo que mas se tenia duda era en la realización de la conexiones, pero con una cuidadosa y meticulosa inspección se resolvió el problema.

Puente H

Un Puente H o Puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos.

El término "puente H" proviene de la típica representación gráfica del circuito. Un puente H se construye con 4 interruptores mecánicos o mediante transistores. Cuando los interruptores S1 y S4 están cerrados y S2 y S3 abiertos se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido. Abriendo los interruptores S1 y S4 y cerrando S2 y S3, el voltaje se invierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nunca podrán estar cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo mismo sucede con S3 y S4.


Puente H con interruptores

Puente H con transistores



Circuito L293B

El L293B es un driver de 4 canales capaz de proporcionar una corriente de salida de hasta 1

A por canal- Cada canal es controlado por señales de entrada compatibles TTL y cada

pareja de canales dispone de una señal de habilitación que desconecta las salidas de tos

mismos.

Dispone de una patilla para la alimentación de las cargas que se están controlando, de forma que dicha alimentación es independiente de la lógica de control.

Es muy fácil utilizarlo aplicando la siguiente tabla de verdad:


Diagrama de Bloques del L293

Diagrama para conectar un motor al L293B



ENn INn OUTn

H H H

H L L

L H Z

L L Z

Dónde:

H = Estado alto “1”

L = Estado bajo “0”

Z = Alta impedancia

Cada canal o driver es controlado por medio de una señal de control compatible TTL (no superior a 7V) y los canales se habilitan de dos en dos por medio de las señales de control EN1 (canal 1 y 2) y EN2 (canal 3 y 4), en la siguiente tabla vemos el funcionamiento de las entradas y como responden las salidas.

Así pues, vemos que poniendo a nivel alto la entrada de habilitación "EN" del driver, la salida de este "OUT" pasa de alta impedancia al mismo nivel que se encuentre la entrada del driver "IN" pero amplificado en tensión y en corriente, siendo esta de 1A máximo. La tensión de alimentación del circuito integrado no es la misma que se aplica a las carga conectada a las salidas de los drivers, y para estas salidas se a de alimentar el driver por su patita número 8 (Vs), la tensión máxima aplicable a estas patitas es de 36V.


Descripción del Ic y sus pines



Sus características se resumen en la siguiente tabla:




Microcontrolador MC9S08QG8

Este Microcontrolador es desarrollado por Freescale, dentro de la familia del 68HC08, el cual se distingue por lo siguiente:

- Familia de pocos pines 16/8- Pose puerto SCI, SPI, I2C, A/D de 10 bits.- Timer de 16 bits.- Timer de 8 bits para realizar tareas periódicas.- Comparador analógico.- Oscilador interno de alta estabilidad y de hasta 10MHz de bus programable.

Tarjeta programadora DEMO9S08QG8E

Esta la tarjeta que se utiliza para programar el Microcontrolador, en la siguiente fotografía se muestra:







Desarrollo

Simulación del circuito Puente H con el L293B

Primero antes de armar el circuito completo se armo el circuito del puente H con el L293B para validar que el Ic funcionara correctamente y no hubiera problemas, cuando ya se conectara al Microcontrolador.

La simulación mostro que el circuito era capaz controlar el giro del motor correctamente, para su armado se necesito lo siguiente:

- 1 Ic L293B

- 4 diodos 1N4001

- 6 resistencias de 330Ω

- 1 DIPSW_8

- 3 LEDs rojos

- 1 motor de corriente directa

- Cable para ProtoBoard




- 1 ProtoBoard

- 6 caimanes

- 1 multimetro

- 1 fuete de alimentación de 3.3v, 5.0v y 12.0v

- Pinzas de corte y pinzas de punta

El circuito una vez armado quedo de la siguiente forma:

El circuito al momento de ser probado no dio ningún problema, ahora solo falta programar el Microcontrolador y acoplarlo al protoboard.

Desarrollo del programa y carga del programa

Solución Algorítmica

→ Puerto A2 entrada SW1

→ Puerto A3 entrada SW2

→ Puerto B6 Salida a IN1


Inicio

SW1 abier

to

IN1 ON

Si

SW2 abier

to

IN2 ON

Si

IN1 OFF

No

IN2 OFF

No



→ Puerto B7 Salida a IN2

→ Si el SW1 está abierto, mantén en estado bajo la salida del Puerto B6 para que IN1 permanezca inhabilitado.

→ Si no pon en estado alto la salida del puerto B6 para que IN1 este habilitado.

→ Si el SW2 está abierto, mantén en estado bajo la salida del Puerto B7 para que IN2 permanezca inhabilitado.

→ Si no pon en estado alto la salida del puerto B7 para que el IN2 este habilitado.

Diagrama de Flujo




Programa:

Armado de la Práctica y puesta en marcha

Bien para el armado final de la práctica se necesito los materiales ya mencionados:

- 1 Ic L293B




- 4 diodos 1N4001

- 6 resistencias de 330Ω

- 1 DIPSW_8

- 1 LEDs rojos

- 1 motor de corriente directa

- Cable para ProtoBoard

- 1 ProtoBoard

- 8 caimanes

- 1 multimetro

- 1 fuete de alimentación de 3.3v, 5.0v y 12.0v

- Pinzas de corte y pinzas de punta

- 1 dispositivo DEMO9S08QG8E con su cable USB

- 1 Microcontrolador MC9S08QG8

Bien se procede a utilizar el circuito ya armado con el L293B y se realizan las siguientes conexiones con el DEMO9S08QG8E:




Se desconectan los Jumper 3 y 4 del dispositivo DEMO9S08QG8E, para evitar cualquier corto y sobre carga del dispositivo. En las siguientes imágenes se muestra como se realizó la conexión:


Desconexión de los Jumper que conectaban los LEDs para conectar a IN1 y IN2

Conexión con el ProtoBoard



Conclusiones

La práctica se llevo a cabo casi sin ninguna complicación, salvo pues la duda de cómo realizar las conexiones, pero una vez realizado, no quedo más que realizar la programación del Microcontrolador, el cual no fue muy complicada, debido a que se desarrollo en base a un programa desarrollado en una práctica anterior de la materia de Microcontroladores y Microprocesadores, la cual consistía en encendido y apagado de 2 LEDs.

La practica me pareció muy interesante ya que pues aplicamos cada vez mas disciplinas para la solución de problemas, y el uso ya de estos dispositivos que son tan cotidianos e indispensables en áreas de la ingeniería como es el caso de la Robótica.

La habilitación de los puertos del Microcontrolador, esa también era una duda que tenia pero, esa duda fue resulta para la elaboración de la Practica 4 de la materia de Microcontroladores y Microprocesadores, donde una vez viendo como se realizaba su declaración de entrada o salida no quedo mas duda y fue fácil de implementar.

Bibliografía

- Microcontroladores Motorola-Freescale, Programación, familias y sus distintas aplicaciones en la industria; Juan Carlos Vesga Ferreira, Primera edición, editorial Alfaomega, Capitulo 4 Puertos de entrada/salida, Pág. 73-88.

- http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_H_%28electr%C3%B3nica%29 - http://www.x-robotics.com/motorizacion.htm


http://www.x-robotics.com/motorizacion.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_H_(electr%C3%B3nica)

Documents

reporte de practica 3