miércoles, 27 de febrero de 2013

Workshop: Dynamixel communications with C#

[Next post: Workshop: USB, serial and remote communications with C#]

As I wrote in the previous post, I am not using Robotis Dynamixel SDK USB2Dynamixelbecause it only works with the  USB2Dynamixel, and I need that it also should work with the serial port and with zigbee or bluetooth (really all 4 use the serial connection). Also I want to query sensors connected to the CM-510.

[caption id="attachment_1053" align="alignright" width="150"]Zigbee device Zigbee[/caption]

Using the CM-510 and computer serial port (or USB to serial) connection you are free to use any wired or wireless device. Really there are a lot of possibilities.

We will start connecting to the Dynamixel bus and sending commands and queries. These classes do the work:

- DynamixelCommunication

- SerialPort2Dynamixel

- RCDataReader

But there are other classes that offer to them some additional services, like Configuration, Utils, Hex and several enumeration types.

I will use the Class-Responsability-Collaboration template to present the classes.

DynamixelCommunicationBioloid DynamixelCommunication class C#


The main responsibility of this class is sending commands and queries to any Dynamixel device, including the sensors, sound and other capabilities of the CM-510 controller.

Collaborator classes:


- SerialPort2Dynamixel,  that offers operations to use the serial port encapsulating .Net SerialPort class

- Three enums for easy use and avoid errors, using an specific type is safer that using simple integers.

    public enum AXS1_IRSensor { Left, Center, Right, None };
    public enum AXS1_SoundNote { LA, LA_, SI, DO, DO_, RE }; //Only the first six 
    public enum DynamixelFunction, with all the Dynamixel protocols codes and some that I added for the CM-510.

- Configuration class, that reads a file where are stored basic configuration parameters. like:

        private static string ParameterSerialPortName
        private static string ParameterSerialPortBaudRate
        private static string ParameterWaitTime_ms
        private static string ParameterWaitTimeForSensors_ms

Bioloid communications C#



Operations:


The public operations are the interface that other classes will use, like:

- short readValue(int id, DynamixelFunction address), reads the value of any AX-12 parameter (or other Dynamixels)


- bool sendOrder(int id, DynamixelFunction address, int value), send commands, like position, speed or torque.


And the private that do internal work supporting the public interface, like:

-  static int getReadWordCommand(byte[] buffer, byte id, DynamixelFunction address), create the Dynamixel hexadecimal sequence (FF FF 0F 05 03 1E CB 01 FE)


- static short getQueryResult(byte[] res), once the query or command is sent it gets the result.


Let's see readValue and two other called functions:

[sourcecode language="csharp"]

public short readValue(int id, DynamixelFunction address)
{
mutex.WaitOne();
short position = -1;

try
{
int size = getReadWordCommand(buffer, (byte)id, address);
byte[] res = serialPort.query(buffer, size, WaitTimeReadSensor);

position = getQueryResult(res);
if (position < 0)
Debug.show("DynamixelCommunication.readValue", position);

}
catch (Exception e)
{
Debug.show("DynamixelCommunication.readValue", e.Message);
}

mutex.ReleaseMutex();

return position;
}

private static int getReadWordCommand(byte[] buffer, byte id, DynamixelFunction address)
{
//OXFF 0XFF ID LENGTH INSTRUCTION PARAMETER1 …PARAMETER N CHECK SUM
int pos = 0;

buffer[pos++] = 0xff;
buffer[pos++] = 0xff;
buffer[pos++] = id;

// bodyLength = 4
buffer[pos++] = 4;

//the instruction, read => 2
buffer[pos++] = 2;

// AX12 register
buffer[pos++] = (byte)address;

//bytes to read
buffer[pos++] = 2;

byte checksum = Utils.checkSumatory(buffer, pos);
buffer[pos++] = checksum;

return pos;
}

private static short getQueryResult(byte[] res)
{
short value = -1;

if (res != null)
{
int length = res.Length;
if (res != null && length > 5 && res[4] == 0)
{
byte l = 0;
byte h = res[5];
if (length > 6)
{
l = res[6];
}

value = Hex.fromHexHLConversionToShort(h, l);
}
}
return value;
}

[/sourcecode]

Notes:


To avoid concurrency problems all the operations that use the Dynamixel bus are protected with a Mutex object that avoids that two or more concurrent objects use DynamixelCommunication simultaneously entering the same operation or using the same resources, like variables, objects or the Dynamixel bus.

All the operations use the same buffer, but being protected with the Mutex object I think that is the better option, although in a previous version I used a very different approach where there were AX12 objects with their own buffer.

[Next post: Workshop: USB, serial and remote communications with C#]

domingo, 24 de febrero de 2013

Workshop: Programming a Bioloid robot workbench using C# and C++

[Next post: Dynamixel communications with C#]

It would be a workshop using C# .Net and C++ with Qt 5. The code presented here is used in this two different robots and boards, a HP 214 Ipaq with Windows Mobile and a Raspberry Pi, using the Robotis CM-510 as the servo and sensors controller:

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=mvaMTdlb48E&w=281&h=210][youtube http://www.youtube.com/watch?v=Yhv43H5Omfc&w=281&h=210]

These will be the first steps, using C# and .Net , here the code and the exe for the Workbench UI:

Bioloid Workbench


Using this enhaced Toss Mode that adds some new functions.  Some of them:


jueves, 14 de febrero de 2013

Programación Orientada a Objetos y robótica

¿Por qué utilizar programación orientada a objetos?


[Artículo previo: Aprender a programar: una breve introducción]

Las facilidades de modularización, encapsulación, abstracción y automatización que ofrece la orientación a objetos, tanto en la conceptualización (análisis y diseño) como en la programación, son las mejores y más maduras que podemos encontrar.

Estas características son imprescindibles para crear el complejo software que necesita la robótica, aunque para la parte del software que se ha de ejecutar en un  microcontrolador la mejor solución suele ser simplemente C y programación estructurada. Pero para la robótica también es muy útil otro aspecto, una representación mucho más fácil de los elementos de la realidad que ha de manejar el software (actuadores, sensores, objetos del mundo real a percibir, acciones a realizar, ...). Más adelante produndizaremos un poco más.

Las herramientas necesarias para utilizarlas son también muy maduras y muchas de ellas gratuitas y/o libres:

- lenguajes de programación: "libres" como C++, y no tan "libres" como Java y C# (empresas como Oracle y Microsoft mantienen poder sobre ellos)Eclipse
- herramientas básicas como compiladores y entornos de edición y depuración de programas: los más libres, compilador GNU C++, entornos como Eclipse (no incluye compilador), no tan libre, como MonoDevelop o sólo gratuitos como Visual Studio Express que incluyen "compilador" (realmente no crea ejecutable para procesador, sino para máquina virtual, como Java).

¿En qué consiste?


Básicamente consiste en integrar en un único elemento, un objeto de una clase determinada,  todo lo necesario para realizar su trabajo,  tanto los datos a manejar como las operaciones que los manejan.

Un par de breves introducciones con mucha más información:

- Sencilla y clara presentación (pdf) de Martha Tello de Universidad Distrital Francisco José de Caldas (copia local por si falla el enlace)

- Clara y detallada presentación (pdf) de E.T.S.I. Telecomunicación Universidad de Málaga (copia local por si falla el enlace)

Libros gratuitos y libres:

- Programación orientada a objetos

- Divertido tutorial de C++

- Con este Curso de C# puedes aprender fácil y progresivamente C# (pdf)

Un par de ejemplos en C++ y C#


Los siguientes diagramas y código fuente forman parte del software que da vida a Hexawheels, que tiene una versión en C++ y otra en C#.

Diagrama general


Las clases HexaWheels y FuncionesBasicasHexaWheels, contienen el comportamiento, son la cúspide de la pirámide, ya que utilizan otras clases donde se realizan las comunicaciones, se reciben los datos de los sensores y se crean las secuencias de instrucciones para los servos.

[caption id="attachment_1012" align="aligncenter" width="272"]Diagrama clases AXControl CPP Diagrama clases AXControl CPP[/caption]

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=Yhv43H5Omfc]

Ejemplo C++:


Declaración de clases métodos y funciones:

[sourcecode language="cpp"]
#ifndef HEXAWHEELS_H_
#define HEXAWHEELS_H_

#include "FuncionesBasicasHexaWheels.h"

namespace MiHexaWheels {

class HexaWheels : public FuncionesBasicasHexaWheels {
public:

HexaWheels();
virtual ~HexaWheels();

void andarEvitandoObstaculos();
void rodarEvitandoObstaculos();

protected:
int tiempoEspera;
int velocidad;
};

} /* namespace MiHexaWheels */
#endif /* HEXAWHEELS_H_ */
[/sourcecode]

Definición de clases, métodos y funciones ("el cuerpo"):

[sourcecode language="cpp"]
#include "HexaWheels.h"

namespace MiHexaWheels {

HexaWheels::HexaWheels() {
tiempoEspera = 500;
velocidad = 200;
}

HexaWheels::~HexaWheels() {
parar();
pausa(1000);
}

void HexaWheels::andarEvitandoObstaculos()
{
ponerPosicionEspera();
escaneadorFijoDMS.iniciar(1);

avanzarAndando();

// Es un bucle infinito
while (true)
{
// Si detecta un obstáculo maniobra para evitarlo
if (escaneadorFijoDMS.siObstaculoDetectado())
{
// retrocederTransversal(velocidad);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
//walker.
//pausa(tiempoEspera);
pararAndar();

situarPosicionRuedas(Circular);
pausa(tiempoEspera); // esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos
girarIzquierda(velocidad * 2);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera * 2);// esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos
parar();
pausa(tiempoEspera); // esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos

// seguimos avanzando
continuarAndando();
}
}
}

void HexaWheels::rodarEvitandoObstaculos()
{
situarPosicionRuedas(Transversal);

escaneadorGiratorioDMS.iniciar(3);

avanzarTransversal(velocidad);

// Es un bucle infinito
while (true)
{
// Si detecta un obstáculo maniobra para evitarlo
if (escaneadorGiratorioDMS.siObstaculoDetectado())
{
retrocederTransversal(velocidad);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera);

girarIzquierda(velocidad * 2);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera * 2);

// seguimos avanzando
avanzarTransversal(velocidad);
}
}
}

} /* namespace MiHexaWheels */
[/sourcecode]

Ejemplo C#:


[sourcecode language="csharp"]
namespace MiHexaWheels
{
// La clase Quadropodo hereda las funciones básicas de la clase FuncionesBasicasQuadropodo
class HexaWheels : FuncionesBasicasHexaWheels
{
protected int tiempoEspera = 500;
protected int velocidad = 200;

// De momento lo único que sabe hacer es pasear evitando obstáculos
public void rodarEvitandoObstaculos()
{
situarPosicionRuedas(PosicionRuedas.Transversal);

escaneoGiratorioDMS.iniciar();

avanzarTransversal(velocidad);

// Es un bucle infinito
while (true)
{
// Si detecta un obstáculo maniobra para evitarlo
if (escaneoGiratorioDMS.siObstaculoDetectado())
{
retrocederTransversal(velocidad);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera);

girar(DireccionGiro.izquierda, velocidad * 2);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera * 2);

// seguimos avanzando
avanzarTransversal(velocidad);
}
}
}

public void andarEvitandoObstaculos()
{
ponerPosicionEspera();
escaneoFijoDMS.iniciar();

avanzarAndando();

// Es un bucle infinito
while (true)
{
// Si detecta un obstáculo maniobra para evitarlo
if (escaneoFijoDMS.siObstaculoDetectado())
{
// retrocederTransversal(velocidad);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
//walker.
//pausa(tiempoEspera);
pararAndar();

situarPosicionRuedas(PosicionRuedas.Circular);
pausa(tiempoEspera); // esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos
girar(DireccionGiro.izquierda , velocidad * 2);
// y dejamos pasar un tiempo para que retroceda unos centímetros
pausa(tiempoEspera * 2);// esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos
parar();
pausa(tiempoEspera); // esperar o ir comprobando si aún se siguen moviendo los servos

// seguimos avanzando
continuarAndando();
}
}
}

// ¿qué más le podemos enseñar? ;)
}
}
[/sourcecode]

jueves, 31 de enero de 2013

Aprender a programar: una breve introducción

Este mes hace 20 años que me dedico profesionalmente al mundo del desarrollo de software, la mitad de ellos programando distintas aplicaciones en C++. Aunque desde 2006 no participo directamente en la parte de programación, me sigue fascinando tanto como el primer día (hacia junio de 1983) que escribí mi primer programa en un ZX-81 (increíble, tenía 1 KB de memoria y la CPU procesaba a 3,25Mhz).

[caption id="attachment_902" align="alignright" width="115"]Sinclair ZX81 Sinclair ZX81[/caption]

Tanto me fascina que en mi tiempo libre sigo ampliando conocimientos y habilidades en programación, realizando software para la creación de comportamientos para robots.

Esta fascinación me lleva también a compartir lo aprendido y ayudar a otras personas a que se animen a programar, especialmente robots, y de aquí todos estos artículos y mi participación en distintos foros de robótica.

Un poco de perspectiva: programación y desarrollo de software

Una parte fundamental del desarrollo de software es la programación, durante la cual se crea el código fuente con el que se generará el ejecutable a utilizar. Pero para crear este código fuente hemos de tener muy claro:

- qué ha de hacer y cómo sabemos que lo hace correctamente

- cómo vamos a estructurar este código fuente

- qué pruebas hacer para asegurarnos que el programa funciona correctamente

Sin obtener unas respuestas claras y reales a estas preguntas la programación se complicará tanto que en lugar de disfrutar programando nos parecerá un suplicio; probablemente sin conseguir que el programa funcione correctamente.

¿Qué necesito aprender para poder programar?

Igual que en un iceberg, la mayor parte no está a la vista.

1.- La parte obvia y más visible es aprender a utilizar:

  • un lenguaje de programación, como C, C++, C# o Java, por mencionar sólo los más conocidos,



  • las herramientas necesarias para crear un ejecutable con el programa escrito, como, por ejemplo, GNU C/C++ o Visual Studio de Microsoft


2.- Pero, realmente, mientras se aprende el lenguaje escogido es imprescindible aprender algunas cuestiones básicas y comunes a todos ellos:

  • cómo secuenciar las instrucciones a ejecutar (condiciones, bucles, etc.)



  • cómo guardar los datos (variables, objetos, arrays, listas, etc.)


3.- Y, donde empieza realmente la diversión, buscando el resultado correcto con sencillez, eficiencia y/o eficacia:

  • qué pasos ha de realizar el programa para que el resultado sea correcto (algoritmos)



  • cual es la mejor forma de estructurar el programa (arquitectura general del programa, diseño de clases y métodos o funciones)


Un ejemplo muy sencillo

[caption id="attachment_921" align="alignright" width="126"]Dynamixel AX12 Dynamixel AX12[/caption]

Ejemplo extraído de leyendo y moviendo Dynamixel AX-12 (I)  (Dynamixel son servomotores fabricados por Robotis)

Respecto el punto anterior 1:

  • El lenguaje utilizado es C



  • la herramienta utilizada para generar el ejecutable (un .hex para un microcontrolador en este caso) es Win AVR que utiliza, a su vez, GNU C.


[sourcecode language="c"]

int main(void)
{
init();

while(true) // repetiremos eternamente este bucle
{
int id=obtenerId(); // obtenemos el ID del AX-12 a utilizar
int posicion=obtenerPosicion(); // obtenemos la posición en la que situar el AX-12 seleccionado
dxl_write_word( id, P_GOAL_POSITION_L, posicion); // enviamos la orden al Dynamixel
}

return 0;
}
[/sourcecode]

Respecto el punto 2:

  • La secuencia principal es muy sencilla. Una repetición eterna ejecutando tres funciones: obtenerId, obtenerPosicion y dxl_write_word. Pero revisando qué hacen estas funciones veréis que a su vez incluyen, cada una de ellas, otras secuencias y llamadas a otras funciones. La estructura general es como un árbol, donde del tronco (main o parte principal) salen diversas ramas de las cuales pueden aparecer otras nuevas y así hasta varios niveles.



  • Los datos utilizados en este nivel principal son muy sencillos, guardaremos números enteros, uno con el identificador del servo a utilizar, id y otro con la  posición donde lo situaremos, posicion.


Veamos el contenido de obtenerId:

[sourcecode language="c"]
int obtenerId()
{
/*
Creamos una variable de un tamaño amplio, 256 bytes (posiciones de un carácter), aunque con 4
valdría, pero si se introdujeran más carácteres de los definidos provocaría un error.
*/
char cadena[256];

/*
Y otra variable de tipo entero, es recomendable asignar siempre un valor, en este caso
la inicializamos con el valor mínimo, 1
*/
int ax12Id=1;

// puts es muy similar a printf, muestra la cadena que recibe como parámetro por la pantalla
puts (&amp;quot;nVamos a mover un Dynamixel a voluntad. V02&amp;quot;);

do
{// inicio del bucle
puts (&amp;quot;Introduce el ID del servo a mover, entre 1 y 18, &amp;quot;);
ax12Id=leerEnteroComoCadena(cadena); // llamamos a esta función; para entrar por pantalla el valor
// la admiración (!) es el operador lógico NOT. Repetiremos el bucle mientras el rango NO sea valido
}while(!enRangoValido(ax12Id, 1, 18));

// Mostramos el valor introducido
printf(&amp;quot;ID del AX12: %in&amp;quot;, ax12Id);

return ax12Id;
}
[/sourcecode]

Y, finalmente, respecto el punto 3:

  • como el ejemplo es muy sencillo el algoritmo utilizado también lo es:




    • inicializar (init)

    • eternamente hacer:

      • obtener datos del usuario (obtenerId y obtenerPosicion)

      • posicionar el servomotor con el identificador y posición introducidas (dxl_write_word)






  •  el programa está estructurado en distintas funciones que encapsulan el trabajo a realizar en pequeñas tareas, compartiendo información a través de los parámetros que reciben y el valor que retornan.



  • estas funciones están estructuradas en tres ficheros:

    • moviendoDynamixel.c

    • entrarDatos.c

    • myCM510.c


    ¿Por qué dividir en ficheros .c (módulos) y clases o funciones? Porque cuanto más modularizada y lógica sea la estructura más fácil es crearla, mantenerla y corregirla, pudiéndose reutilizar los elementos (módulos, clases, métodos y funciones) en distintos programas o partes de un mismo programa.

  • un detalle importante, la función init. Esta función está pensada para ser utilizada en muchos programas, no sólo en éste, ya que inicializa el controlador CM-510. Está incluida en el fichero myCM510.c , que contiene las funciones básicas necesarias para utilizar el controlador CM-510 (LEDs, teclas, zumbador,...)


Esquema del orden de la la ejecución de las funciones:

  1. main

    1. init

    2. <inicio bucle eterno>

    3. obtenerId

      1. leerEnteroComoCadena

      2. enRangoValido



    4. obtenerPosicion

      1. leerEnteroComoCadena

      2. enRangoValido



    5. dxl_write_word

    6. <fin bucle eterno>


     


Tutoriales más detallados

Robomind, programa gratuito, para uso personal, para empezar a programar de una forma muy fácil. Se puede utilizar con Lego Mindstorms.

[caption id="attachment_2279" align="aligncenter" width="150"]RoboMind RoboMind[/caption]

 

Introducción a la programación con C, libro/curso de la UOC (Universidad abierta de Cataluña) práctico y muy fácil de seguir.

La UPV /EHU tiene publicado este fantástico tutorial de programación (web. pdfs, zips,...)

Aprenda ANSI C como si estuviera en primero (pdf)

Curso de introducción a C de 13 páginas

Impresionante explicación sobre algoritmos (pdf)

Libros gratuitos y libres

Impresionante colección de libros gratuitos y libres, sobre programación y otros temas. Dos que me han parecido especialmente interesantes son:

- Introducción a la programación utilizando C, libro/curso de la UOC (Univ. Abierta de Cataluña)

- Programación orientada a objetos

- Práctica introducción a C++

- Divertido tutorial de C++

¿Y la programación Orientada a Objetos?

La programación orientada a objetos es un paso más para alcanzar una mejor concepción y estructuración del código fuente. Fundamentalmente consiste en encapsular en clases, y los objetos que se generan de ellas, agrupando datos y las operaciones que los manejan. Pero la riqueza que se puede alcanzar es mucho mayor de lo que puede parecer. Ver, por ejemplo, los famosos patrones de diseño

Artículo continuación: Programación orientada a objetos y robótica

[caption id="attachment_929" align="aligncenter" width="464"]Design patterns (patrones de diseño) Design patterns (patrones de diseño)[/caption]

lunes, 29 de octubre de 2012

Robotizando un coche teledirigido con Arduino

Esta es la primera entrega de una serie (espero) de ellas sobre cómo hackear un coche teledirigido y ponerle todos los sensores y cacharros que se nos ocurran.

Por supuesto, empezaremos por el principio: cómo hacer que el coche sea autónomo a través de un Arduino. El elegido en este caso es el Arduino Leonardo, pero vale  casi cualquier otro.

Materiales necesarios:

  • Un coche teledirigido baratillo, de los chinos mismo

  • Una placa Arduino

  • Cuatro resistencias (yo usé de 1K, pero valen de un valor +-50%)

  • Estaño

  • Funda termoretráctil

  • Varios cables de colores (a poder ser) de unos 20cm

  • Una batería de 9V


Herramientas necesarias:

  • Estañador

  • Destornillador

  • Pelacables (o una navaja, en su defecto)

  • Alicates de corte diagonal

  • Desoldador de estaño (no imprescindible, pero sí recomendable)


Pasos a seguir:

1. Desmonta el coche

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2. Desatornilla la placa

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3. Elimina el circuito integrado, ya que no lo necesitaremos para nada. Para ello tienes dos opciones:

a) Consigues calentar el estaño de sus patitas y lo sacas como Dios manda o...
b) Con los alicates le cortas las patitas por la parte de arriba y lo sacas con unas pinzas. Yo me he decidido por esta segunda opción. ;)

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Éste es el aspecto que mostrará cuando las hayas cortado todas:

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4. Prepara las resistencias

Lo que vamos a hacer ahora es proteger nuestra placa, por lo que vamos a coger las cuatro resistencias que tenemos (en mi caso de 1K, pero ya digo que el valor no es crítico, pueden ir desde 0,5K a 1,5K) y cuatro cables de colores de unos 10cm de largo, y los vamos a unir formando binomios resistencia-cable:

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Cuando ya tengas las parejas hechas, consolida la unión con estaño.

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Las cuatro parejas tendrán este aspecto:

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Elimina el trozo sobrante con los alicates de corte.

5. Estudia el circuito integrado que desechaste

Fíjate en las letras impresas que tiene encima para poder Googlearlo. Si has comprado un coche en un chino o en algún sitio por el estilo, seguramente tendrás un integrado como este:

http://jumpjack.altervista.org/digitalrome/progetti/macchinina/TX-2C%28RX-2C%29AY.pdf

Lo que se trata es de buscar a qué corresponde cada pata del integrado para poder controlar nosotros a voluntad el coche. Fïjate que en este pdf aparecen tanto las especificaciones del transmisor (el que está en el mando), como del receptor (que es el que nos interesa). Los pines que estamos buscando son los correspondientes a:

  • Tierra (GND)

  • Derecha (RIGHT)

  • Izquierda (LEFT)

  • Marcha atrás (BACKWARD)

  • Hacia delante (FORWARD)


En mi caso, se trata de los pines 2, 6, 7, 10 y 11.

6. Introduce las parejas que preparaste y el quinto cable en los pines que has identificado

Lo que tienes que hacer ahora es, con ayuda del estañador y el desoldador, eliminar las patitas correspondientes a esos pines para poder introducir las resistencias por los agujeros. Procura limpiar bien la zona con el desoldador para que sea más fácil introducir la pata de la resistencia, aunque ya te digo que yo no tenía y no me costó excesivo trabajo dejar la zona presentable).

A continuación, introduce las cuatro resistencias por los pines correspondientes a las dos marchas y a los lados izquierdo y derecho de la siguiente manera:

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Puedes observar que la resistencia queda hacia el lado de arriba, y cómo están limpios y preparados el resto de agujeros. Éste es el aspecto que tiene por debajo:

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Una vez introduzcas las cuatro resistencias y el quinto cable que tenías apartado, pero aun no habías usado (es el que va en la patilla de GND, efectivamente), estaña los cinco pines y corta el sobrante tanto de las resistencias como del cable de tierra que te sobrará.

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Éste es el aspecto que tendrá tu placa entonces:

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7. Protegiendo tu placa

Lo que vas a hacer ahora es proteger esas parejas que hemos introducido con la funda termoretráctil. Para ello corta en varios trozos la funda de tal manera que cada trozo cubra totalmente la resistencia, el trozo estañado y un poco del cable. Unos 10-15 cm, vamos. Y como bien dice su nombre, aplícale calor para que se retraiga y se moldee según la resistencia y el cable. Puedes usar desde un mechero o una cerilla a un secador de pelo. Tú mismo. El objetivo es darle un mejor acabado a las conexiones eléctricas y dotar de protección mecánica y anti-abrasiva a los cables y demás componentes eléctricos.

Photobucket

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Éste será el aspecto que tendrá finalmente tu placa.

8. Preparando el Arduino

Si no lo has hecho antes, ahora es el momento de anotar a qué color corresponde cada pin. Puedes hacer una tabla como la siguiente (la que resultó en mi caso):

PIN                  COLOR                  FUNCIÓN

2                               Verde                             GND

6                               Gris                                 Derecha

7                               Azul                                Izquierda

10                            Blanco                           Marcha atrás

11                            Amarillo                       Adelante

El código que vamos a preparar es muy sencillo, ya que únicamente se trata de verificar las cuatro funciones: las dos direcciones marcha atrás y adelante, y los dos lados izquierda y derecha. Se trata del siguiente:

[sourcecode language="c"]
/*
Probando las cuatro órdenes del coche
*/

int forward = 12;  // Forward pin
int reverse = 11;  // Reverse pin
int left = 10;     // Left pin
int right = 9;     // Right pin

void setup()       // Configuración de los pines como salidas
{
pinMode(forward, OUTPUT);
pinMode(reverse, OUTPUT);
pinMode(left, OUTPUT);
pinMode(right, OUTPUT);
}

void go_forward()
{
digitalWrite(forward,HIGH);  // Da la orden de adelante
digitalWrite(reverse,LOW);   // Apaga la orden de marcha atrás
}
void go_reverse()
{
digitalWrite(reverse,HIGH);  // Da la orden de marcha atrás
digitalWrite(forward,LOW);   // Apaga la orden de adelante
}
void stop_car()
{
digitalWrite(reverse,LOW);   // Apaga todas las órdenes
digitalWrite(forward,LOW);
digitalWrite(left,LOW);
digitalWrite(right,LOW);
}
void go_left()
{
digitalWrite(left,HIGH);     // Da la orden de izquierda
digitalWrite(right,LOW);     // Quita la orden de derecha
}
void go_right()
{
digitalWrite(right,HIGH);    // Da la orden de derecha
digitalWrite(left,LOW);      // Quita la orden de izquierda
}

void loop()
{

go_forward();
go_left();
delay(500);

stop_car();
delay(500);

go_reverse();
go_left();
delay(500);

stop_car();
delay(500);

go_forward();
go_right();
delay(500);

stop_car();
delay(500);

go_reverse();
go_right();
delay(500);

stop_car();
delay(500);

}
[/sourcecode]

9. Conectando y probando el Arduino

Y por fin llega el último paso: donde por fin pruebas si todo esto funciona. Elimina la antena del coche si no lo has hecho ya (obviamente, no nos hará falta) y atornilla la placa con los tornillos que quitaste en el paso 2.

Conecta los cables según los pines que has declarado en el programa (en mi caso del 9 al 12) y los colores que anotaste antes. El color de tierra lo llevarás al GND de la placa, que como ves en la foto, está junto a los otros cuatro cables (en mi caso, repito):

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Para realizar las pruebas de código, o variaciones, te recomiendo que aun no alimentes la placa con una batería, de tal manera que tendrás que tener la placa accesible al USB. Puedes volver a montar el coche y sujetar la placa con una goma elástica, como en mi caso, o dejarlo ya desmontado para introducir la placa y la batería dentro. Ahí según tu elección.

10. Alimentando la placa

Tan sólo falta el toque final: hacer el coche totalmente autónomo. Con el código ya probado ya sabes que se mueve solo, así que sólo falta el tema de la alimentación. Para ello puedes usar una batería normal de 9V, como esta:

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Puedes fijarla tanto en el propio chasis del coche (si tienes sitio), como en la carrocería (algo como esto):

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La conexión la puedes realizar con un enchufe centro-positivo en el conector de alimentación de la placa, o con unos simples cables como los ya empleados, insertándolos en los pines GND y Vin del conector POWER de la placa. Según tengas el adaptador o no.

El resultado será algo como esto:

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=ulftGvqm1LU]

Espero que te haya resultado divertido. Si tienes cualquier pregunta o duda, estamos aquí para ayudarte.

Un saludo y nos vemos en la siguiente entrega! :D