Controlar motor CD con Python en Raspberry Pi y módulo Puente H

En este artículo vemos cómo se puede controlar un motor de corriente directa (CD) con el lenguaje de programación Python en una Raspberry Pi (1 a 3) a través de un módulo Puente H.

Material

1 Raspberry Pi 1, 2 ó 3.
1 Módulo Puente H Dual L293D.
1 Motor CD.
1 Fuente de energía de 6V para el módulo Puente H.
1 Fuente de energía para la Raspberry Pi.
Cables de conexión.

Raspberry Pi 3B

Para este artículo se usó la tarjeta Raspberry Pi 3 modelo B, aunque se puede usar también lo modelos 1 ó 2.

Módulo Puente H dual L293D

El módulo Puente H dual usado tiene el circuito integrado L293D y permite controlar dos motores en ambas direcciones.

Conexiones

En la siguiente figura se muestran las conexiones hechas usando solamente una fuente de poder, que alimenta primera el módulo Puente H y éste a su vez proporciona 5V a la tarjeta Raspberry Pi.

Programa

El programa está escrito en Python.


# Programa: motor.py
# Autor: Julio Sandria - Diciembre 2017
# Mueve un motor CD a traves de un modulo puente H

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.setup(8, GPIO.OUT)
GPIO.setup(10, GPIO.OUT)

for i in range(5):
   # Gira el motor en un sentido durante 3 segundos
   print "Girando motor en un sentido"
   GPIO.output(8, GPIO.HIGH)
   GPIO.output(10, GPIO.LOW)
   time.sleep(3)

  # Gira el motor en el otro sentido durante 3 segundos
   print "Girando motor en sentido contrario"
   GPIO.output(8, GPIO.LOW)
   GPIO.output(10, GPIO.HIGH)
   time.sleep(3)

GPIO.cleanup()

 

Conectar dos Lego Mindstorms EV3 en modo Daisy-Chain

En este artículo se explica cómo conectar dos bloques inteligentes Lego Mindstorms EV3 en cadena (Modo Daisy-Chain), lo cual permite desde un bloque EV3 monitorear sensores y controlar motores de otros tres bloques EV3. Con un sencillo programa se muestra cómo desde el primer bloque EV3 se mide proximidad con un sensor infrarrojo conectado al segundo bloque EV3, y al presionar un sensor de contacto conectado al primer bloque, se acciona un motor mediano conectado al segundo bloque. Todo esto con un único programa cargado en el primer bloque EV3.

Introducción

El software Lego Mindstorms EV3 (Home o Education) permite hacer programas que manipulen hasta cuatro bloques EV3 conectados en cadena, activando el Modo Daisy-Chain que está en Propiedades del Proyecto.

Conexión en cadena. En este modo de conexión cada dispositivo se conecta al anterior y al posterior geográficamente, formando una cadena. A este modo de organización se le conoce también como daisy-chain (cadena margarita) [1].

Con esto es posible hacer un sistema robótico con cuatro Lego Mindstorms EV3 usando hasta 16 sensores y 16 motores.

Material

2 Bloques inteligentes Lego Mindstorms EV3.
2 Cables USB para EV3.
1 Sensor de contacto EV3.
1 Sensor infrarrojo EV3.
1 Motor mediano EV3.
1 Computadora con software Lego Mindstorms EV3 instalado.

Conexiones

Para usar el programa que se muestra posteriormente, se colocaron los dos bloques EV3, sensores y motor como se ilustra en la fotogravía siguiente:

Bloque 1 (EV3 de la izquierda)

  • Puerto mini USB (lado superior) a PC.
  • Puerto USB (lado izquierdo) al mini USB del Bloque 2.
  • Puerto de entrada 1 al sensor de contacto.

Bloque 2 (EV3 de la derecha)

  • Puerto mini USB (lado superior) al USB del Bloque 1.
  • Puerto de entrada 4 al sensor infrarrojo.
  • Puerto de salida A al motor mediano.

Programa

Asegúrate de tener encendidos ambos bloques EV3, el Bloque 1 (izquierdo) conectado a la computadora, los sensores y motor conectados a los bloques EV3 como se indica en el punto Conexiones.

Inicia el software Lego Mindstorms EV3 (Home o Education). Crea un nuevo proyecto, el cual puedes llamar Conectar 2 EV3. Abre la pestaña Propiedades el proyecto y haz clic en la casilla de verificación Modo Daisy-Chain.

Regresa a la pestaña Program, y agrega los bloques de programación como se muestra en la imagen siguiente.

Observa que en la esquina inferior derecha, al hacer clic en el icono Vista del Puerto , se puede seleccionar de qué Bloque EV3 se desean ver los puertos. En la imagen siguiente está seleccionada la pestaña Capa del bloque 2, mostrando lo que tiene conectado el Bloque 2, un motor mediano en el Puerto A y un sensor infrarrojo en el Puerto 4.

El siguiente pseudocódigo explica lo que hace el programa:

Repetir siempre (Bucle):

Si el sensor de contacto (Bloque 1, Puerto 1) es presionado:

Muestra en la pantalla la imagen Touch sensor.
Reproduce el sonido Activate.
Gira el motor mediano (Bloque 2, Puerto A) una rotación.

Si no

Lee proximidad del sensor infrarrojo (Bloque 2, Puerto 4).
Muestra en la pantalla el valor de proximidad.
Hace una pausa de 0.2 segundos.

Fin Si

Fin Repetir

El programa se ejecuta en el Bloque 1, por lo tanto, todos los bloque de programación se ejecutan en el Bloque 1, y solamente los bloques de programación en los que se puede especificar una tarea sobre un Bloque EV3 en particular, tienen un campo llamado Número de capa, el cual se refiere al número de Bloque EV3 conectado en cadena.

A continuación se describe cómo están configurados los bloques de programación que permiten especificar un Bloque EV3 en particular.

Interruptor. En este bloque se tienen que configurar las opciones como se muestra en la imagen siguiente.

Motor mediano. En este bloque se tienen que configurar las opciones como se muestra en la imagen siguiente.

Sensor infrarrojo. En este bloque se tienen que configurar las opciones como se muestra en la imagen siguiente.

Ejecutar programa

Primero, enciende ambos bloques EV3. Conecta el Bloque 1 (EV3 de la izquierda) a la computadora y descarga el programa al EV3.

Una vez terminada la descarga del programa en el Bloque 1, ejecuta el programa. Acerca algo al sensor infrarrojo y observa cómo cambia el número en la pantalla del Bloque 1. Oprime el sensor de contacto y observa la imagen de la pantalla del Bloque 1, escucha el sonido que reproduce y observa que el motor mediano gira una rotación.

En el Bloque 2 (EV3 de la derecha) no es necesario cargar algo en particular, solamente debe estar encendido para que el Bloque 1 opere el sensor y motor conectados en él.

Dónde comprar

Si deseas adquirir un paquete completo Lego Mindstorms EV3 o solamente el bloque inteligente EV3, o algún sensor o motor, puedes buscar con nuestro patrocinador RobotSA.

Referencias

[1] Sanchís, Enrique (2002). Sistemas electrónicos digitales: Fundamentos y diseño de aplicaciones. Universitat de València. Pag. 33

Crea tu primera aplicación Android con App Inventor

El interés por crear esta guía de programación, nació por la necesidad de documentar parte del trabajo que se hace en el Instituto de Robótica de Xalapa A.C. (en Xalapa, Veracruz, México), en los cursos y talleres de robótica para niños, jóvenes y adultos. Y para ofrecer una guía en español para nuestras nuevas generaciones de niños y jóvenes ávidos por aprender cosas nuevas.

Este documento está dirigido a las personas que quieren aprender a crear aplicaciones para dispositivos móviles, ya sea teléfonos celulares o tabletas, con el sistema operativo Android. Se usa el ambiente de programación visual MIT App Inventor, que es muy fácil de usar y está disponible en línea sin costo alguno. Se ejemplifica el uso de App Inventor para crear una sencilla aplicación que mostrará en la pantalla del móvil la frase ¡Hola Mundo!, con la cual se empieza en muchos cursos de programación de computadoras, en diversos lenguajes de programación, especialmente el lenguaje C.

Technical Report · Sep 2017
DOI: 10.13140/RG.2.2.30688.99841
PDF disponible en: https://www.researchgate.net/publication/320014500

Robot Sanduino controlado via Bluetooth con Android

Robot Sanduino A01 con Bluetooth

En esta entrada mostramos como conectar un robot Sanduino A01 (basado en Arduino UNO) con módulo bluetooth a un teléfono Android, utilizando una aplicación creada por nosotros mismos.

Para esto necesitaremos el programa MIT App Inventor 2

DescargaAplicación en Linea

Y la libreria SoftwareSerial para Arduino

SoftwareSerialLibrary

Conexión del módulo Bluetooth a la placa Arduino


#include <SoftwareSerial.h>

int estado=0;
int multi=0;
#define RxD 10
#define TxD 11
SoftwareSerial BTSerial(RxD, TxD);
  

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  BTSerial.flush();
  delay(500);
  BTSerial.begin(9600);
  //Insertar aquí
}

void loop(){
  if(BTSerial.available()>0){
    estado = BTSerial.read();
    Serial.write(estado);
    Serial.print("\r\n");
    //Insertar aquí
  }
}

Para controlar el robot Sanduino


#include <SoftwareSerial.h>

int tRetrocede = 500;
int tAvanza = 50;
int tAlto = 40;
int tGiro = 70;

int estado=0;
int multi=0;
#define RxD 10
#define TxD 11
SoftwareSerial BTSerial(RxD, TxD);
  
void setup(){
  Serial.begin(9600);
     BTSerial.flush();
  delay(500);
  BTSerial.begin(9600);

  pinMode(6,OUTPUT);
  pinMode(7,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  pinMode(9,OUTPUT);
  
}

void loop(){
  if(BTSerial.available()>0){
    estado = BTSerial.read();
    Serial.write(estado);
    Serial.print("\r\n");
    digitalWrite(9,HIGH);
  }
  if (estado == '1') {
    avanza(100);
    Serial.print("Avanza");
  }
  if (estado == '2') {
    derecha(100);
    Serial.print("Derecha");
  }
  if(estado == '3') {
    retrocede(100);
    Serial.print("Retrocede");
  }
  if(estado == '4') {
    izquierda(100);
    Serial.print("Izquierda");
  }
  if(estado == '5') {
    alto(0);
    Serial.print("Alto");
  }
}

void alto(int ms) {
  digitalWrite(6,LOW);
  digitalWrite(7,LOW);
  digitalWrite(8,LOW);
  digitalWrite(9,LOW);
  delay(ms);
}

void derecha (int ms) {
  digitalWrite(6,HIGH);
  digitalWrite(7,LOW);
  digitalWrite(8,LOW);
  digitalWrite(9,HIGH);
  delay(ms);
}
void izquierda (int ms) {
  digitalWrite (6, LOW);
  digitalWrite (7, HIGH);
  digitalWrite (8, HIGH);
  digitalWrite (9, LOW);
  delay (ms);
}
void avanza (int ms) {
  digitalWrite (6, HIGH);
  digitalWrite (7, LOW);
  digitalWrite (8, HIGH);
  digitalWrite (9, LOW);
  delay (ms);
}

void retrocede (int ms) {
  digitalWrite(6,LOW);
  digitalWrite(7,HIGH);
  digitalWrite(8,LOW);
  digitalWrite(9,HIGH);
  delay(ms);
}

Las funciones para mover el robot son las mismas funciones básicas describas en la entrada Robot Sanduino Control con funciones.

Cursos

En el Instituto de Robótica de Xalapa se imparten cursos y talleres de robótica en verano y permanentes para niños, jóvenes y adultos, tales como:

  • Cursos de Robótica para Niños y Jóvenes
  • Cursos de Arduino
  • Cursos de robótica con Arduino
  • Cursos de robótica con Lego Mindstorms NXT y EV3
  • Cursos de Raspberry Pi

El iRoX cuenta con amplia experiencia en la formación de niños y jóvenes, así como en la participación en eventos y concursos de robótica.

Cursos y talleres 2017

Más información en el sitio web del iRoX: www.iRoX.mx.

iRoX – Escuela de Verano Robótica 2017 – Segunda llamada

El Instituto de Robótica de Xalapa invita al público en general a su Escuela de Verano Robótica 2017 para niños, jóvenes y adultos, que se llevará a cabo del 14 al 22 de julio en Xalapa, Veracruz, México. Donde impartiremos cursos de robótica (y Raspberry Pi) independientes de dos o cuatro días:
  • Curso Raspberry Pi, 14 y 15 de julio, intensivo, 12 horas, dirigido a jóvenes y adultos.
  • Curso Robótica Lego NXT, 17 al 20 de julio, matutino, 16 horas, dirigido a niños y jóvenes.
  • Curso Robótica Arduino, 17 al 20 de julio, vespertino, 16 horas, dirigido a niños y jóvenes.
  • Curso Robótica Lego EV3, 21 y 22 de julio, intensivo, 12 horas, dirigido a jóvenes y adultos.

¿Conoces a algún niño o joven fuera de Xalapa a quien le gustaría aprender de robótica? Llévalo a Xalapa un fin de semana a tomar nuestro Curso Robótica Lego Ev3, o mejor aún, una semana completa para tomar dos o tres cursos de robótica.

NOTA: Tenemos descuentos en inscripción temprana, hasta el 30 de junio.

Puedes ver más información en nuestra página Escuela de Verano Robótica 2017, o escribirnos en nuestra página de contacto o al correo electrónico irox@robotsa.com.

El iRoX es sede de los equipos de robótica Galácticos, formados por niños que han obtenido los siguientes logros:

Lego Mindstorms EV3 código fuente disponible

Xander Soldaat publicó en 2013 un artículo en su blog botbench.com, dando a conocer que el código fuente del Lego Mindstorms EV3 está disponible para uso personal. Ver Enlace.

El código fuente está cargado en el espacio Mindboards Github: [LINK]. De donde se puede clonar el repositorio.

Entre los requisitos que Xander menciona para modificar el código fuente están:

  • Una máquina con Linux (puede ser virtual).
  • Eclipse.
  • Java JRE.
  • Code Sourcery Lite para ARM.
  • Un adaptador USB a puerto serial.
  • Una tarjeta SD.
  • Alicates de punta plana.
  • Un adaptador Netgear WNA1100 WiFi.

Si te gustan los robots Lego Mindstorms EV3, los retos de programación y te gustaría entra al mundo del desarrollo de código abierto (open source), este es un proyecto donde podrás aprender mucho e incluso hacer tus propias aportaciones.

Esta es la página de Xander: http://botbench.com/blog/2013/07/31/lego-mindstorms-ev3-source-code-available/

¿Qué es Inteligencia Artificial?

La Inteligencia Artificial (IA) estudia el comportamiento inteligente de las máquinas.

  • El comportamiento inteligente supone percibir, razonar, aprender, comunicarse y actuar en entornos complejos
  • Una meta a largo plazo de la IA es desarrollar máquinas capaces de hacer esto igual o mejor que los humanos

¿Un robot futbolista tiene un comportamiento inteligente? ¿Si es capaz de ir por la pelota y llevarla a la portería contraria podría considerarse que si lo es?

¿Pueden pensar las máquinas?

  • Pregunta que ha interesado tanto a filósofos como a científicos e ingenieros
  • Depende de cómo se definan las palabras máquina, pensar (Alan Turing) y pueden

Estas preguntas y respuestas se presentan como parte del material usado en la asignatura Inteligencia Artificial, en el tema de introducción, que el autor impartió algunas veces a nivel universitario. Abarca brevemente temas como ¿qué es la inteligencia artificial? ¿pueden pensar las máquinas?, algunas aproximaciones a lo que implica la inteligencia artificial, así como una breve historia de la IA.

Presentation · June 2009
DOI: 10.13140/RG.2.2.31841.30565
Disponible en https://www.researchgate.net/publication/317244264.

Instalación de Java Development Kit en Windows XP/Vista/7

El objetivo de esta guía es mostrar al programador nuevo en el lenguaje Java cómo instalar y poner a punto el Java Development Kit Standard Edition en Windows XP/Vista/7, con la finalidad de poder compilar y ejecutar aplicaciones de consola (programas que corren en una ventana de símbolo de sistema).

public class Hola {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hola mundo");
  }
}

Presentation February 2010
DOI: 10.13140/RG.2.2.35144.32004
Disponible en https://www.researchgate.net/publication/317275548

¿Cómo construir un dispositivo para monitoreo ambiental con Arduino y el Internet de la cosas?

Por Ana Luisa Balderas García
4to semestre de Bachillerato
Colegio de Bachilleres Simón Bolívar del Sureste

Participante en el Programa de Fomento al Interés por la Carrera Científica en Niños y Jóvenes con el Mtro. Julio Sandria en el Instituto de Ecología, A.C.

Dí­a 1

Aprendí los principios básicos del Arduino. Sus caracterí­sticas, conexiones, su enlace a la computadora y el lenguaje de programación a utilizar.

Realice ejercicios con un programa base (uno predeterminado). Este programa ordenaba a la tarjeta (Arduino) que encendiera un led y lo apagara con un tiempo de espera determinado entre cada orden. Ejercicio: El led enciende para dar una señal de SOS en código morse.

Dí­a 2

¿Qué es el cambio climático?, y ¿Qué es el monitoreo ambiental?

  1. El cambio climático es la alteracion de proporcion y composición de gases de efecto invernadero que atrapan el calor de la atmósfera.
  2. El monitoreo ambiental discute desarrollos técnicos y el surgimiento de datos de monitoreo ambiental, principalmente en el diseño de sistemas de monitoreo y en el uso de la información recabada, analizando consecuencias del manejo de recursos naturales y riegos de la contaminación.

Trabajamos con 3 sensores; el DHT22, que mide la humedad y temperatura, el BMP180, que mide la presión barométrica, la temperatura y la altura en metros sobre el nivel del mar; y el sensor de luz, con valores de luz del 0 al 1023, teniendo como referencia que el 0 es total iluminación y el 1023 para obscuridad.

Se tení­a programas base para cada uno de los sensores, y se descargaron librerías para poder trabajarlos.

Ejercicio: Enlazar dos programas en uno, haciendo trabajar dos sensores al mismo tiempo. Los programas se entrelazaron., tomando las instrucciones del algoritmo base que el otro no tenía y eran fundamentales para su funcionamiento.

Ejercicio: Acoplar el tercer sensor. Se utilizó un Protoboard para anexar las conexiones del tercer sensor y modificar el programa. Se conectó a internet para el registro de datos con una tarjeta de red, con entrada para cable Ethernet.

Dí­a 3

El Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT), es una iniciativa global para la interconexión digital de objetos cotidianos mediante internet, la cual permite subir datos a un servidor para que se almacenen. El maestro Julio César Sandria Reynoso generó un programa en donde los datos obtenidos pasan a un servidor del INECOL y en otro servidor de forma gratuita en el IoT.

En conclusión, este prototipo nos sirve para monitorizar variables que pueden reflejar el cambio climático y estar disponibles en servidores gratuitos.