1. SISTEMA EDUCACIONAL PARA
EL DESARROLLO DE
APLICACIONES MECATRÓNICAS
Autor: Martínez Marrodán, David
Tutor: Zalama Casanova, Eduardo
INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL
EN ELECTRÓNICA
Valladolid , Julio de 2010

2. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

3. Índice
Objetivos.
Elección microcontrolador.
Documentación y búsqueda.
Elección hardware.
Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?
Desarrollo software.
Resultados obtenidos.
Aplicación mecatrónica.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

4. Documentación y búsqueda
Diferentes criterios
Potencia. E/S específicas. Coste. Conocimiento previo.
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5. Documentación y búsqueda
¡Herramientas de desarrollo gratuitas!
Compilador C Mplab C30
Programador dsPIC Bootloader
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6. Documentación y búsqueda
Conocimiento previo
 Poca potencia.
Familia PIC 16  Poca memoria.
 Escasas E/S dedicadas
 “Fundación Cartif”.
dsPIC30F6011A  Cumple especificaciones.
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7. 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 I2C
Otros periféricos no empleados: SPI, CAN…
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8. Índice
Objetivos.
Elección microcontrolador.
Documentación y búsqueda.
Elección hardware.
Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?
Desarrollo software.
Resultados obtenidos.
Aplicación mecatrónica.
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9. Documentación y búsqueda
Muestra representativa
Servomotor Paso a paso Motor DC Pantalla LCD
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10. Índice
Objetivos.
Elección microcontrolador.
Documentación y búsqueda.
Elección hardware.
Desarrollo hardware. ¿Cómo Programar interfaz?
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
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11. Documentación y búsqueda
Visual Basic .NET
Rápida curva de aprendizaje.
Mucha información.
Compilador gratuito.
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12. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.
Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebas
Desarrollo software. Montaje.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
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13. Desarrollo hardware
Software Diseño de
Circuitos de potencia.
Kicad
Placa microcontroladora.
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14. Desarrollo hardware
Circuitos de potencia
potencia potencia
Circuito de potencia.
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15. Desarrollo hardware
Circuitos de potencia
Motores DC Puentes H
Paso a paso unipolares Amplificación directa
con MOSFET.
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16. Desarrollo hardware
Placa microcontroladora
Conectores.
Adaptar señal comunicaciones.
MAX232.
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17. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.
Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebas
Desarrollo software. Montaje.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
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18. Desarrollo hardware
Distribución
Sectorial.
Fuente y dsPIC centrados.
Ahorro cableado.
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19. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda. Desarrollo de placas.
Desarrollo hardware. Diseño del banco de pruebas
Desarrollo software. Montaje.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

20. Desarrollo hardware
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

21. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Librerías
Desarrollo software.
Interfaz
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
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22. Desarrollo software
Problemas
¿Qué placa se va emplear?
¿Qué dispositivos se van a conectar?
¿Dónde se van a conectar?
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23. Desarrollo software
Soluciones
Definir equivalencias entre
microcontrolador y placa.
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24. Desarrollo software
Soluciones
Control patillas: libres/ocupadas, entrada/salida,
funciones asociadas.
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25. Desarrollo software
Soluciones
Filosofía de trabajo en dos etapas:
Configuración Acción
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26. Desarrollo software
Configuración patillas
Entrada o salida digital.
Entrada input capture.
Entrada conversor A/D.
Salida PWM.
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27. Desarrollo software
Acción patillas
Leer estado entrada digital.
Establecer salida digital.
Leer valor entrada analógica.
Establecer valor PWM.
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28. Desarrollo software
Configuración motores
Hasta 5 servomotores.
Hasta 4 motores paso a paso.
Hasta 6 motores DC de entre los cuales:
Hasta 4 con realimentación mediante potenciómetro.
Hasta 4 con realimentación mediante codificador.
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29. Desarrollo software
Acción motores
Servomotores en posición o velocidad.
Paso a paso bidireccional.
Motor DC giro en función de potencia
Control de posición entre 0 y 100 con potenciómetro.
Control posición o velocidad mediante codificador.
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30. Desarrollo software
Otras acciones
Comunicaciones RS232 e I2C.
2 temporizadores configurables.
Gobierno pantalla LCD.
Regulador PI.
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31. Desarrollo software
Regulador PI
PI con anti windup mediante back calculation, se
satura al llegar al 100 %.
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32. Desarrollo software
Regulador PI
Empleado en motores.
Aplicable a cualquier proceso pasando:
Kp,Ti,Ts, valor actual, consigna, error integral
acumulado.
Respuesta entre -100 y 100.
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33. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Librerías
Desarrollo software.
Interfaz
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

34. Desarrollo software
Objetivos
Comunicación sencilla con el dsPIC.
Ajuste intuitivo.
Gráfica de respuesta del lazo cerrado.
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35. Desarrollo software
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36. Desarrollo software
Ajustar comunicación.
Aceptar para volver a ventana
principal.
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37. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
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38. Aplicación mecatrónica
Examinador de placas
Comprobar soldadura componentes.
Ordenador.
Servomotores para posicionar.
Codificadores incrementales.
Webcam.
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39. Índice
Objetivos.
Documentación y búsqueda.
Desarrollo hardware.
Desarrollo software.
Aplicación mecatrónica.
Resultados obtenidos.
Sistema educacional para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas

40. Resultados obtenidos
Sistema educacional
Muestra y estudio de diferentes motores.
Estudio del microcontrolador dsPIC.
Prácticas de regulación y ajuste del PI.
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41. Resultados obtenidos
Aplicaciones mecatrónicas
Rápido desarrollo de aplicaciones.
Funciones sencillas y flexibles.
Programar sin conocer el dsPIC
Bajo coste.
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