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Informe de circuitos eléctricos , diagrama de flujo ,procedimientos y conclusión....

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CURSO DE ARDUINO CON TINKERCAD Clase 54: ¿Cómo funciona un Servomotor? Autor: Konrad Peschka // Instagram: @konredus

Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad ¿Cómo funciona un Servomotor? Puesta en palabras muy simples y sencillas, un servomotor es una fusión entre “un motor DC” o motor de continua en conjunto con una retroalimentación que nos permite controlar y mantener una posición fija deseada por el programador.

¿Qué es un motor DC? El motor de corriente continua (motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio

Partes de un motor DC

Algunas aplicaciones especiales de estos motores son: motores lineales, , servomotores y motores paso a paso.

Autor: Konrad Peschka // Instagram: @konredu

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Curva torque - velocidad La siguiente gráfica es una representación de los torques que un motor puede proporcionar a diferentes velocidades a los voltajes nominales.

Curva Torque-Velocidad

Para un dado torque proporcionado por el motor, se puede utilizar la curva corriente-torque para determinar la corriente requerida cuando se le aplica el voltaje nominal al motor. Como regla general, los motores generan grandes torques a baja velocidad, y grandes torques implican una demanda mayor de corriente por parte del motor. Este tipo de motores DC no son muy precisos, y como ya se vio, no poseen un torque constante, al depender de la velocidad del motor el torque no asegura la posición del motor, No son capaces de dar determinada cantidad de vueltas o detenerse en una posición fija. Solo giran y giran sin parar, hasta que se interrumpa el suministro de corriente. Esto hace que no sea posible utilizarlos para asuntos de robótica, ya que en este tipo de aplicaciones se necesita movimientos precisos y mantener posiciones fijas. para aplicaciones de precisión se utilizan motores tipo servo

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Servomotores Un servomotor es un tipo especial de motor que permite controlar la posición del eje en un momento dado. Está diseñado para moverse determinada cantidad de grados y luego mantenerse fijo en una posición. Al hablar de un servomotor se hace referencia a un sistema compuesto por componentes electromecánicos y electrónicos. El motor en el interior de un servomotor es un motor DC común y corriente. El eje del motor se acopla a una caja de engranajes similar a una transmisión. Esto se hace para potenciar el torque del motor y permitir mantener una posición fija cuando se requiera.

Partes de un Servomotor

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad La presencia del sistema de engranajes como el que se muestra en la figura hace que cuando movemos el eje motor se sienta una inercia muy superior a la de un motor común y corriente. Observando la imagen que hemos presentado nos podemos dar cuenta que un servo no es un motor como tal, sino un conjunto de partes (incluyendo un motor) que forman un sistema. Se debe resaltar que, dentro de los diferentes tipos de servomotores, éstos se pueden clasificar según sus características de rotación. •

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Servomotores de rango de giro limitado: son el tipo más común de servomotor. Permiten una rotación de 180 grados, por lo cual son incapaces de completar una vuelta completa. Servomotores de rotación continua: se caracterizan por ser capaces de girar 360 grados, es decir, una rotación completa. Su funcionamiento es similar al de un motor convencional, pero con las características propias de un servo. Esto quiere decir que podemos controlar su posición y velocidad de giro en un momento dado.

Funcionamiento de un servomotor

Los servomotores poseen tres cables, a diferencia de los motores comunes que sólo tienen dos. Estos tres cables casi siempre tienen los mismos colores, por lo que son fácilmente reconocibles.

Colores de cables de un Servomotor

Los colores dependerán del fabricante, pero difícilmente nos equivocaremos a la hora de reconocer los terminales de un servo. La necesidad de una señal de control para el funcionamiento de este tipo de motores hace que sea imposible utilizarlos sin un circuito de control adecuado. Esto se debe a que para que el circuito de control interno funcione, es necesaria una señal de control modulada. Para esto se utiliza modulación por ancho de pulsos, es decir, PWM.

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad

Esquema del sistema de control de un Servomotor

El diagrama de bloque del servomotor representa de forma visual el servomotor como un sistema. El circuito electrónico es el encargado de recibir la señal PWM y traducirla en movimiento del Motor DC. El eje del motor DC está acoplado a un potenciómetro, el cual permite formar un divisor de voltaje. El voltaje en la salida del divisor varía en función de la posición del eje del motor DC. Las señales de PWM requeridas para que los circuitos de control electrónico son similares para la mayoría de los modelos de servo. Esta señal tiene la forma de una onda cuadrada. Dependiendo del ancho del pulso, el motor adoptará una posición fija.

Relación de ancho de pulso con posición del servomotor

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Las señales que vemos en la imagen son las que permiten que el eje del motor adquiera determinada posición. Éstas señales deben repetirse en el tiempo para que el motor mantenga una posición fija.

Librerías en Arduino Las librerías son trozos de código hechas por terceros que usamos en nuestro programa. Esto nos facilita mucho la programación y permite la abstracción haciendo que nuestro programa sea más sencillo de hacer y de entender Las librerías de software funcionan de la misma manera que una biblioteca tradicional: pides información sobre un tema concreto y después la utilizas dentro de tu proyecto según te convenga o la necesites. Imagínate que estás trabajando en un proyecto de investigación: sacas un libro de consulta de la biblioteca y utilizas las informaciones que necesitas de ese libro para tu proyecto. Exactamente lo mismo sucede con una librería de software. En el mundo de Arduino, una librería es una colección de funciones que incluyes de una manera muy sencilla y explícita en tu programa y que proporciona una cierta funcionalidad específica. Por ejemplo, hay una librería de cristal líquido que, cuando está incluida en tu programa, te dará la capacidad de usar fácilmente una pantalla LCD. Una misma librería puede usarse en varios proyectos diferentes. Al descargar e instalar en tu ordenador el entorno de desarrollo del Arduino (IDE), se incluyeron algunas librerías estándar con la instalación. Las librerías estándar son aquellas que el equipo de desarrollo de Arduino estimó que serían necesarias para los desarrollos de muchos usuarios.

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Para incluir una librería basta con añadir una declaración “#include” al comienzo del programa. Por ejemplo, si quieres incluir la librería para manejar motores servo, basta con incluir la siguiente declaración al principio de tu sketch:

#include

Observa que el nombre de la librería tiene que ir limitado por los corchetes menor/mayor: < y >. Además, hay que notar que la línea no termina con un punto y coma (;) como es la norma en las demás líneas de código.

A continuación, veremos las diferentes librerías estándar: • • • • • • • • • • •

Librería ArduinoTestSuite Librería EEPROM Librería SD Librería Ethernet Librería Firmata Librería LiquidCrystal Librería Servo Librería Stepper Librería SPI Librería Wire Librería SoftwareSerial

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Circuito Propuesto

El circuito propuesto consta de un Arduino que controla un motor Servo, para ello usaremos: • •

1 Arduino uno 1 Servomotor

Circuito: activar un servomotor

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Curso de Arduino desde Cero con Tinkercad Solución de la Programación

Programa: activar un servomotor #include

//se incluye la librería Servo

Servo servo_azul; void setup() { servo_azul.attach(9); ; } void loop() { servo_azul.write(0); delay(1500); servo_azul.write(180); delay(1500); }

//Declarar Variables y Constantes de la librería

//Se asigna el servo a grado 0 de giro //Retardo de 1.5 Seg //Se asigna el servo a grado 180 de giro //Retardo de 1.5 Seg

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