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3º ESO / Tema 5 -> Punto 3 - Controladora ZUM de BQ - Contenido educativo

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Subido el 27 de abril de 2020 por Jose Enrique S.

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Bien, una vez que hemos visto todos los conceptos teóricos de los sistemas automáticos o de control en el punto 1 y en el punto 2, vamos a ver ahora cuál es la controladora ZOOM DBQ que vamos a utilizar para los ejercicios. 00:00:00
Ya la explicamos el año pasado un poquito superficialmente y ahora la vamos a ver ya más en detalle con todos los componentes. 00:00:13
Bien, el aspecto que tiene la controladora ThunderQ es esta, es una placa de control programable, luego por tanto va a tener un microprocesador, va a tener una memoria al cual yo le voy a cargar un programa y ese programa lo puedo modificar en cualquier instante, modificando las entradas y modificando las salidas para que en cualquier instante pueda hacer la controladora cualquier actividad. 00:00:21
Bien, las partes que tiene, ya la vimos año pasado, pues la recordamos. 00:00:44
Tiene por una parte un puerto USB de conexión con el PC. 00:00:47
Recordad que siempre que haces un programa de control, ese programa lo vas a hacer con tu ordenador 00:00:51
y una vez que esté hecho tendrás que transferir solo la placa a través del cable que tiene la caja 00:00:55
o conectándolo por este puerto. 00:01:00
Tiene un interruptor de on-off azul que se utiliza para una vez que tengas todo el sistema montado. 00:01:04
Si no quieres que los motores o el fundador suene, pues desde aquí, aunque el programa esté ejecutándose y esté funcionando, desactivarlo. Es un botón un poquito especial, pero que sepáis que existe. Tenemos un pulsador de reset que sería ese de ahí, que es el que vamos a utilizar cuando queramos que el programa arranque. Cuando se pulsa este botón, el programa empieza a ejecutarse en la primera instrucción. 00:01:11
Tenemos una serie de conectores para poder conectar en estas rendijas cualquier sensor, cualquier actuador, cualquier entrada o salida de cualquier fabricante 00:01:33
Pero luego aparte la placa trae una serie de conectores especiales para poderles conectarles 00:01:45
En este de aquí arriba 14 entradas o salidas digitales y en este de acá abajo hasta 7 entradas y salidas analógicas 00:01:52
son sensores y actuadores ya fabricados 00:02:00
por PQ que tienen la conexión 00:02:03
automática y que veis que con esos 00:02:04
tres hilos, con esos tres pinchos, aunque no sé 00:02:06
muy bien, lo voy a desmarcar, cada uno 00:02:08
de ellos tiene uno, dos 00:02:10
y tres conectores 00:02:12
directamente están preparados para que sin 00:02:14
que ningún atornillado, ninguna herramienta 00:02:16
yo directamente pueda pinchar ahí 00:02:18
los sensores y los actuadores y no tenga que hacer nada más 00:02:20
mientras que en esto de aquí arriba que son 00:02:22
los genéricos, sí que tendría que atornillar 00:02:24
y tendría que conectar 00:02:26
los sensores que lo quiera. 00:02:28
Bien, y por último tiene un LED 00:02:32
integrado en el pin 13 00:02:33
para hacer pruebas 00:02:36
que no hace falta que lo conecten. 00:02:37
Bien, como hemos indicado 00:02:40
la controlación de BQ 00:02:41
para que funcione aparte del programa 00:02:42
tenemos que conectarle sensores y actuadores 00:02:44
entradas y salidas. 00:02:46
Bien, y como hemos visto 00:02:48
en la otra experiencia anterior 00:02:49
podemos utilizar sensores y actuadores genéricos 00:02:50
de la marca que queramos 00:02:54
pero BQ dispone ya de una serie de sensores 00:02:55
que son de 3 o 4 cables que se conectan directamente en la placa 00:02:58
siguiendo un código de colores con lo cual es imposible equivocarse 00:03:02
de manera que el cable rojo y el cable negro 00:03:05
siempre van a servir para dar energía al sensor o al actuador 00:03:08
mientras que el tercer cable es el que va a dar la información 00:03:11
de la entrada del controlador, sensor 00:03:14
o va a recibir la información de la salida de la controladora, actuador. 00:03:17
Bien, pues vamos a ver cuáles son estos sensores 00:03:21
que son los que vais a utilizar en los ejercicios. 00:03:22
Bien, en los ejercicios vais a utilizar esta caja y en esta caja están todos los componentes que trae el sistema. 00:03:25
Entonces, veis que aquí tenemos la placa, por una parte, tenemos por aquí el cable de conexión para poder programar 00:03:32
y luego lo que está rodeado de rojo son las entradas y lo que está rodeado de verde son las salidas. 00:03:40
Como entradas tenemos dos sensores de infrarrojos, abrimos lo que son, tenemos un pulsador azul, 00:03:46
tenemos un potenciómetro, tenemos dos sensores de luz y tenemos un sensor de ultrasonidos. 00:03:52
Y como salidas tenemos un motor servo continuo grande, bueno, tenemos dos motores servos continuos grandes, 00:03:59
tenemos dos motores servos pequeños, tenemos dos LED y tenemos un zumbador. 00:04:05
Bueno, pues con todos estos componentes puedo hacer todos los ejercicios que vamos a proponer o cualquier cosa que se te ocurra. 00:04:10
Vamos a verlos un poquito más en detalle. 00:04:17
Bien, empezamos con los sensores que tiene la caja. 00:04:19
Por una parte tenemos un botón, si os fijáis en el sensor aquí se ve perfectamente como ya tiene los tres cables, el negro, el rojo y el blanco y el conector preparado para pincharlo directamente en la placa sin más. 00:04:21
Entonces, este entrada es muy sencilla. 00:04:36
Es un botón que manda un 1 cuando pulso a la controladora del programa 00:04:38
o manda un 0 cuando no pulso. 00:04:42
Solo hay uno en la caja que, evidentemente, 00:04:44
tenéis que conectarlo en la zona de señales digitales. 00:04:48
Tampoco os podéis equivocar porque, si os fijáis, 00:04:50
tenemos rojo, negro y blanco, 00:04:53
que son justamente los colores del interruptor, 00:04:57
lo que tiene que coincidir colores con colores. 00:04:58
Bien, tenemos un potenciómetro. 00:05:01
El potenciómetro me permite introducir señales analógicas. Si os fijáis, el botón, lo único que introduce es una señal digital, o un 1 o un 0, pulso o no pulso. En cambio, con el potenciómetro podemos meter señales analógicas al programa que van desde el número 0 hasta el 1023, a medida que vamos girando el potenciómetro de izquierda a derecha. 00:05:03
Recordad cómo era un potenciómetro cuando lo vimos en la parte del tema de electrónica de este curso. 00:05:24
Si está en un extremo tiene un valor, si está en otro extremo tiene otro. 00:05:32
En este caso el que tenemos en PQ, si está en un extremo vale 0, el controlador recibe el valor 0, 00:05:34
y en el otro extremo recibe el valor 1023. 00:05:41
Aquí veis el conector, aquí tenemos el conector, voy a abrir esto para que se vea bien, 00:05:43
Y aquí tenemos el potenciómetro que es una ruedecita que yo puedo girar hacia un lado o puedo girar hacia el otro. Si está a un extremo vale 0, si está en otro extremo vale 1023. Si os fijáis el color de estos cables es azul, rojo y negro, por tanto este tendremos que conectarlo en la zona de pinchos que tiene la placa donde están el azul, el rojo y el negro. 00:05:50
El tercer tipo de sensor de entrada que tiene esta caja, pues tenemos dos sensores de luz. ¿Y qué es lo que me permite esta entrada? Pues permite introducir una señal de luz analógica al programa que va variando desde 0 cuando no hay luz hasta 800 cuando hay máxima luz a medida que la luz ambiente va cambiando. 00:06:12
Por ejemplo, si apagamos la luz, pues le va a mandar al programa el valor 0 y si encendemos la luz, le va a mandar el valor 800 y así, dependiendo de que estemos uno en otro, pues vamos a tener, el programa va a decidir lo que tiene que hacer. 00:06:36
Si os fijáis, aquí, aunque no se ve muy bien, está la LDR, el sensor de luz y luego los cables que se conectan a la controladora, aquí está el conector. 00:06:51
Bien, tenemos un sensor infrarrojo. El sensor infrarrojo, que sería este de aquí, aquí tiene el sensor infrarrojo con los cables de conexión, con el conector, emite una señal infrarroja por el emisor, la cual detecta el receptor que lleva incorporado. Aunque no se ve muy bien, aquí tenemos una lucecita que es un emisor y aquí tenemos una lucecita que es un receptor. 00:07:02
De la manera que cuando se detecta el color blanco se manda un 1 al programa y cuando se detecta el color negro se manda un 0 al programa. El límite entre blanco y negro se va a ajustar con un potenciómetro y un minilet que lleva incorporado en la parte de atrás. 00:07:23
En la parte de detrás, aunque aquí no se ve en la fotografía, tenemos un potenciómetro para ajustar qué es blanco y qué es negro. Esto es un sensor digital, o cero o uno. Y evidentemente hay colores que no son ni blancos ni negros. Yo puedo decirle, puede ser límite para blanco, puede ser límite para negro con el potenciómetro y de esa manera utilizarlo, por ejemplo, este sensor para detectar líneas y utilizar, por ejemplo, robots móviles que vayan siguiendo una línea negra o una línea blanca. 00:07:38
entonces con el sensor conectado en la zona 00:08:04
de señales analógicas y sin tener ningún 00:08:06
problema cargado, esto es para configurarlo 00:08:09
se va girando el potenciometro manualmente 00:08:10
hasta que tú encuentres el límite 00:08:12
y en ese momento lo paras y ya tienes la diferencia 00:08:14
entre blanco y negro 00:08:17
y el último sensor que tenemos es 00:08:17
un sensor que es un sensor de ultrasonidos 00:08:20
que permite detectar distancias 00:08:22
emitiendo y recibiendo una señal 00:08:24
de ultrasonidos, tenemos uno 00:08:27
en la caja, sería este de aquí 00:08:28
este es un poquito más complicado de manejar y de hecho 00:08:30
no lo vamos a usar 00:08:32
Aquí tenemos el emisor de ultrasonidos, emitirá la señal contra un obstáculo, cuando detecte los obstáculos el receptor lo va a recoger y va a calcular esta distancia sabiendo que velocidad es igual a espacio partido por tiempo. 00:08:33
como la velocidad de la luz yo la conozco 00:08:50
lo que hace este sensor es 00:08:52
calcular el tiempo que tarda 00:08:54
entre ir y volver y una vez que tenemos 00:08:56
el tiempo automáticamente calcula 00:08:58
el espacio, luego este sería el sensor 00:09:00
que vamos a utilizar para calcular distancias 00:09:02
veis que tiene cuatro cables 00:09:04
el GND, SH, TRI y VCC 00:09:06
y aquí os explico un poquito 00:09:08
cómo funciona y cómo se va a conectar 00:09:10
este no lo pido para los ejercicios pero si alguno 00:09:12
quiere probarlo y quiere hacer algún programa 00:09:14
que mida distancias con los usos de ultrasonidos 00:09:16
Luego, por tanto, resumiendo, tenemos cinco sensores. Tenemos un sensor de pulsación que simplemente es un 0 o un 1, una señal digital de toco o no toco. Tenemos un sensor de luz que va a detectar blanco o negro, que antes tengo que ajustar con el potenciómetro qué es blanco, cuál es el límite entre blanco y cuál es el negro. 00:09:18
Tenemos un potencio metodológico para poderle meter señales analógicas y simular una señal analógica. Tenemos un sensor de ultrasonidos que vamos a utilizar para calcular distancias y por último tenemos el sensor de luz que va a calcular o va a medir cuál es la luz que tenemos en el ambiente. 00:09:42
Pero con estos cinco sensores ya tengo cinco componentes bastante interesantes para empezar a hacer programas y probar cosas con información que viene del exterior, pues luz, pulso, no pulso, analógico o digital. 00:10:04
¿Y qué actuadores tiene la caja? Bueno, pues tiene diferentes actuadores, tenemos cuatro. En primer lugar tenemos un LED, simplemente es un diodo que emite luz cuando se activa, emite luz cuando en el programa le pone un 1 y se apaga cuando en el programa se pone un 0. 00:10:17
Tenemos dos y como veis es un sensor completamente digital. Aquí tenemos la luz y aquí tenemos el conector para conectarlo dentro de la placa. Tenemos un zumbador que es simplemente un timbre que invierte el sonido cuando se activa en el programa y se apaga cuando se desactiva. 00:10:34
y además 00:10:52
en el programa cuando haga los ejercicios 00:10:54
vais a ver que incluso podemos programar la frecuencia 00:10:56
a la que vibra, por tanto podemos 00:10:58
programar diferentes 00:11:00
frecuentes y diferentes sonidos 00:11:01
tenemos uno que también se conecta a la zona 00:11:03
digital, aquí tenemos el timbre 00:11:06
no lo sé muy bien pero sería este de aquí 00:11:07
tenemos aquí el timbre y aquí 00:11:10
tenemos el conector 00:11:12
vale, tenemos un servo continuo 00:11:13
¿qué es esto? es un motor que se mueve 00:11:16
continuamente cuando se activa en el programa 00:11:18
es un motor 00:11:20
digital. Si le damos una señal se conecta y si le damos una se conecta, si le damos 00:11:22
un cero se desconecta. Además vais a ver que en el programa se puede hacer que vaya 00:11:29
en una dirección o que vaya en la otra. Como es un motor digital se conecta como veis con 00:11:34
los colores que es blanco, negro y rojo a la zona de salidas digitales. Bien, luego 00:11:41
tenemos un servo normal que es un motor que se mueve paso a paso hacia el ángulo que 00:11:47
se indique en el programa este es analógico tenemos dos en la caja y podemos hacer que 00:11:51
vaya en un sentido o vaya en otro pero no de vueltas continuas sino que haga determinados 00:11:57
ángulos y cuidados con él con él los cables porque éste tiene un cable amarillo que debe 00:12:01
conectarse en el conector blanco y un cable marrón que conectase con el conector negro 00:12:09
este es único que la combinación de colores o los colores de los cables no coinciden con 00:12:13
los colores de los conectores. 00:12:17
Bien, pues con esto 00:12:21
ya conocéis un poquito la placa, 00:12:22
ya conocéis cuáles son los sensores y los actuadores 00:12:24
y ya podéis conectarlos y podéis 00:12:26
hacer 00:12:28
cualquier aplicación. ¿Qué es lo que nos faltaría? 00:12:30
Evidentemente nos falta hacer el programa 00:12:32
y para hacer el programa se utiliza 00:12:33
un entorno de programación que se llama 00:12:36
BitBlock, que es el que vamos a ver en el siguiente 00:12:37
punto. Os voy a enseñar a arrancarlo, 00:12:40
os voy a enseñar a programar y os voy a decir 00:12:42
cuáles son las opciones más importantes que tiene. 00:12:44
Idioma/s:
es
Materias:
Tecnología
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Educación Secundaria Obligatoria
    • Ordinaria
      • Segundo Ciclo
        • Tercer Curso
Autor/es:
José Enrique Suárez Pascual
Subido por:
Jose Enrique S.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
7
Fecha:
27 de abril de 2020 - 9:17
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ISABEL LA CATOLICA
Duración:
12′ 47″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1366x768 píxeles
Tamaño:
10.06 MBytes

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