COCHE ROBOT CON ARDUINO VERSION 2.0

Después de unos días experimentando con nuestro coche, llega la primera actualización o ampliación, una curda de luz. Nos explicamos, un sigue luz para que nos siga utilizando una linterna, utilizamos dos resistencias LDR para tal efecto.

También aprovechamos para poner unos LEDs para simular las luces del coche fantástico.

Aprovechando los restos del contrachapado cortamos dos trozos uno de 11 cm de largo por 2 cm de alto y el otro de 11 cm por 1,5 cm. Al primero le practicamos 15 agujeros de 5 mm,  que es el diámetro de los LEDs y las resistencias LDR, sepamos los agujeros unos 2 mm entre sí.

Una vez hechos los agujeros clavamos o pegamos el otro trozo en la parte inferior de esta para luego hacerle un agujero central para colocarle el brazo del servo y así poderlo atornillar al servo, el cual esta vez solo hará de soporte.

Colocamos en los agujeros de los externos las resistencias LDR, nosotros las hemos pegado por la parte trasera. También se colocaron los LEDs en el resto de los agujeros, estos tienen polaridad y procuramos que las patillas negativas las orientamos hacia abajo.

Cuando todo este fijado, comenzamos a soldar. Recortamos las patillas de los LEDs y las LDRs dejando lo suficiente para soldarle cables. Se suelda un cable uniendo todos los negativos de los LEDs, dejando suficiente cable para llegar al pin GND del Arduino, también soldamos una resistencia de 10 KΩ del cable negativo a una patilla de cada LDR, de estas patillas sacamos cables para conectar a la placa, el de la LDR izquierda al pin A8 y el de la LDR derecha al pin A7, la otra patilla de ambas LDR se conectaran entre si y a su vez al pin de 5 V del Arduino. Ahora soldamos un cable a cada positivo y a su vez a una resistencia de 150  para no fundir el LED (hay que tener en cuenta el voltaje e intensidad de funcionamiento de los LEDs para calcular las resistencias a utilizar) y las conéctanos a los pines impares del 29 al 53 inclusive de izquierda a derecha.

Y aquí está el nuevo código, como tiene que hacer barias cosas al mismo tiempo se tuvieron que sustituir los delays por los millis. Al utilizar el delay, nuestro Arduino solo atiende al tiempo del delay y no presta atención al resto del código ni a los sensores, por eso hay que utilizar los millis.

#include <Servo.h> //incluimos al librería del servo para su control   Servo motord;      //nombramos el servo derecho Servo motori;      //nombramos el servo izquierdo   int ldresquerda = A8; //nombramos LDR izquierdo y asignamos el pin int ldrdereita = A7;  //nombramos LDR derecho y asignamos el pin   int paradelantero = 11; //nombramos y asignamos pin al parachoques                         //delantero int paratrasero = 12; //nombramos y asignamos pin al parachoques                       //trasero   byte ledPin[] = {29,31,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53}; //pines de                       // los leds long tempoled = 0; //variable de tiempo para los leds int tempoencendido = 40;  //velocidad de encendido de los leds int numeroLED = 0;  //variable del número de led int dir = 1;         //variable de la dirección de los leds   int esquerda = 0;  //variable del valor del LDR izquierdo int dereita = 0;   //variable del valor del LDR derecho   int estado = 0;  // variable de en qué estado está el robot     long tempoaudio; //variable de tiempo para pitidos de choque                 //delantero long temposenal; //variable de tiempo para pitidos de choque trasero   boolean pdelantero = HIGH; //variable del parachoques delantero y                            //definimos su estado boolean ptrasero = HIGH; //variable parachoques trasero y definimos                          //su estado   unsigned long tiempo; //variable de tiempo para el choque delantero unsigned long tempo; // variable de tiempo para el choque trasero   void setup(){  motord.attach(9); //conectamos servo derecho y definimos pin  motori.attach(10); //conectamos servo izquierda y definimos pin  pinMode(paradelantero, INPUT_PULLUP); //activa el pin como entrada                                    //y activa la resistencia interna  pinMode(paratrasero, INPUT_PULLUP); //activa el pin como entrada                                    //y activa la resistencia interna   for (int i=0; i<13; i++) {        //activa los pines de los leds       pinMode(ledPin[i], OUTPUT); //como salidas    }    tempoled = millis();  //iguala la variable del tiempo de los                             //leds a millis que es el contador del }                           //tiempo de la placa Arduino   void loop() {     bocina(); //se llama a la subrutina bocina  senal(); //se lama a la subrutina senal     pdelantero = digitalRead (paradelantero); //lee el estado del                 //parachoques delantero y lo escribe en su variable   ptrasero = digitalRead (paratrasero); //lee el estado del                    //parachoques trasero y lo escribe en su variable   esquerda = analogRead(ldresquerda); //lee el estado de la LDR                             //izquierdo y lo escribe en su variable   dereita = analogRead(ldrdereita);  //lee el estado de la LDR                             //derecha y lo escribe en su variable   if (esquerda == dereita && estado == 0){ //se le indica que si //recibe la misma luz en ambas LDR y si el estado es cero escriba  motord.write (0); // 0° en el servo derecho  motori.write (180); //y 180° en el servo izquierdo }   if (esquerda > dereita && estado == 0){ //se le indica que si recibe //más luz en la LDR izquierda que en la derecha y el estado es cero   motord.write(0); // escriba 0° en el servo derecho  motori.write(100); // y 100° en el servo izquierdo }   if (dereita > esquerda && estado == 0){ //se le indica que si recibe //menos luz en LDR izquierda que en la derecha y el estado es cero  motord.write(80); //escribe 80° en el servo derecho  motori.write(180); //y 180° en el servo izquierdo   }   if(pdelantero == LOW){ //si choco por delante  tiempo = millis(); //escribe el tiempo de millis en la variable                      // tiempo  tempo =1201; //se escribe 1201 en la variable tempo para que no                //interfiera con esta rutina atras(); //va hacia atrás 0,01 segundo } if (millis()- tiempo ==10){ //compara el tiempo capturado con el                         //tiempo real y si es igual a 0.01 segundo  parar(); //para y pita cuatro veces } if (millis()- tiempo == 1000){ //vuelve a comparar el tiempo y si                                //es igual a 1 segundo atras(); // va hacia atras }   if (millis()- tiempo == 2000){ //si la diferencia de tiempo es 2                                //segundos derecha(); //gira a la derecha } if (millis()- tiempo == 2500){ //si la diferencia es 2,5 segundos  estado = 0; //para de girar y se pone en estado 0 } if (ptrasero == LOW){ //si choca por atras  tempo = millis(); //captura el tiempo en la variable tempo  tiempo = 2501; //se escribe 2501 en la variable tempo para que no                //interfiera con esta rutina  adelante(); //va hacia adelante } if (millis() - tempo == 10){ //si la diferencia de tiempo es igual                               // 0,01 segundo  parar();                    //para } if (millis() - tempo == 1000){ //si la diferencia es de 1 segundo  izquierda();                  //gira a la izquierda } if (millis() - tempo == 1200){ //si la diferencia es de 1,2   estado = 0; //segundos deja de ir a la izquierda y devuelve el  }            //estado 0    if ((millis() - tempoled) > tempoencendido) { //si la diferencia                       //de tiempo es mayor al tiempo de encendido      for (int i=0; i<13; i++) { //va cambiando el led de 1 en 1        digitalWrite(ledPin[i], LOW); //apaga los leds      }         digitalWrite(ledPin[numeroLED], HIGH); //enciende los leds      numeroLED = numeroLED + dir;            if (numeroLED ==12) { //si led 13 esta encendido        dir=-1; //cambia dirección de derecha a izquierda      }      if(numeroLED ==0){ //si led 1 esta encendido        dir=1; //cambia dirección de izquierda a derecha      }      tempoled = millis(); //iguala la variable al tiempo real para    }                      //volver empezar el ciclo de los led }     void adelante(){      //subrutina adelante  motord.write(0);    //escribe 0° en el servo derecho  motori.write(180);  //escribe 180° en el servo izquierdo  estado = 1;   //escribe valor 1 en la variable }   void atras(){        //subrutina atras  motord.write(180); //escribe 180° en el servo derecho  motori.write(0);   //escribe 0° en el servo izquierdo  estado = 2;        //escribe valor 2 en la variable estado }   void derecha(){       //subrutina derecha   motord.write(90);  //escribe 90° en el servo derecho   motori.write(180); //escribe 180° en el servo izquierdo   estado = 3;        //escribe valor 3 en la variable estado }   void izquierda(){     //subrutina izquierda   motord.write(0);   //escribe 0° en el servo derecho   motori.write(90);  //escribe 90° en el servo izquierdo   estado = 4;        //escribe valor 4 en la variable estado }   void parar(){         //subrutina parar  motord.write(90);   //escribe 90° en ambos servos  motori.write(90);  estado = 5;         //escribe valor 5 en la variable estado }   void bocina(){               //subrutina bocina if (pdelantero == LOW){ //si choco por delante    tempoaudio=millis(); //iguala la variable al tiempo real } if (millis() - tempoaudio ==50){ //si la diferencia es igual 0,05                                   //segundos    tone(8,10);  //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,1 segundo } if (millis() - tempoaudio ==150){ //si la diferencia es igual 0,15                                   //segundos  noTone(8);                    //deja de sonar 0,1 segundos } if (millis() - tempoaudio ==250){ //si la diferencia es igual 0,25                                   //segundos    tone(8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,1 segundo } if (millis() - tempoaudio ==350){ //si la diferencia es igual 0,35                                   //segundos  noTone(8);                     //deja de sonar 0,1 segundos  }  if (millis() - tempoaudio ==450){ //si la diferencia es igual 0,45                                   //segundos    tone(8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,1 segundo } if (millis() - tempoaudio ==550){ //si la diferencia es igual 0,55                                   //segundos  noTone(8);                      //deja de sonar 0,1 segundos }  if (millis() - tempoaudio ==650){ //si la diferencia es igual 0,65                                   //segundos    tone(8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,1 segundo } if (millis() - tempoaudio ==750){ //si la diferencia es igual 0,75                                   //segundos  noTone(8);                      //deja de sonar  }   }   void senal (){           //subrutina senal  if(ptrasero == LOW){   //si choco por atras    temposenal = millis();  }  if(millis() - temposenal == 50){ //si la diferencia es igual 0,05                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if(millis() - temposenal ==100){ //si la diferencia es igual 0,1                                   //segundos    noTone(8);                    //deja de sonar 0,05 segundos  }  if(millis() - temposenal == 150){ //si la diferencia es igual 0,15                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if(millis() - temposenal ==200){ //si la diferencia es igual 0,2                                   //segundos    noTone(8);                    //deja de sonar 0,05 segundos  }  if(millis() - temposenal == 250){ //si la diferencia es igual 0,25                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if (millis() - temposenal ==300){ //si la diferencia es igual 0,3                                   //segundos    noTone(8);                     //deja de sonar 0,05 segundos  }  if(millis() - temposenal == 350){ //si la diferencia es igual 0,35                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if(millis() - temposenal ==400){ //si la diferencia es igual 0,4                                   //segundos    noTone(8);                     //deja de sonar 0,05 segundos  }  if(millis() - temposenal == 450){ //si la diferencia es igual 0,45                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if(millis() - temposenal ==500){ //si la diferencia es igual 0,5                                   //segundos    noTone(8);                     //deja de sonar 0,05 segundos  }  if(millis() - temposenal == 550){ //si la diferencia es igual 0,55                                   //segundos    tone (8,10); //suena en el pin 8 el tono 10 durante 0,05 segundo  }  if(millis() - temposenal == 600){ //si la diferencia es igual 0,6                                   //segundos    noTone(8);                      //deja de sonar  } }

Versión anterior y posterior de coche robot.

Versión 1: 
http://imoslonxe.blogspot.com.es/2015/11/coche-robot-con-arduino.html
Versión 3:
http://imoslonxe.blogspot.com.es/2015/12/coche-robot-con-arduino-version-30.html

Autores: Jose Manuel Parafita Lamas, Juan Manuel Verdeal Garcia y Raquel Cobas Mata alumnos del curso Montaje y Reparación de Sistemas Microinformáticos IFCT 0309

COCHE ROBOT CON ARDUINO

       El objetivo de este proyecto es realizar un sencillo robot controlado por Arduino de una forma fácil y económica.

   El chasis está realizado en madera contrachapada, material rígido y de fácil manipulación. Las ruedas delanteras están hechas con dos tapas de botes de conservas, para la rueda trasera hemos utilizado una rueda loca y los motores son dos micro servos trucados para que puedan girar más de 180º.

    Empezaremos por el chasis, el cual dimensionaremos bien para que nos coja toda electrónica encima, nosotros hemos optado por el siguiente diseño que nos ayudara, en ambos extremos, con los sensores. A continuación podéis ver las medidas.

       Una vez hecho el chasis, continuamos con la preparación de las ruedas delanteras.

     Al utilizar servomotores trucados, que explicamos más adelante como hacerlo, tienen en su interior un sistema de engranajes de reducen la velocidad, por lo tanto utilizamos unas ruedas de diámetro amplio para ganar velocidad.

     Nosotros hemos utilizado dos tapas de unos botes de conserva de 6,5 cm de diámetro, a estas hay que buscarles el centro y hacer un pequeño agujero para que coja el tornillo que la sujetara al servo. 

     También es conveniente ponerle en su perímetro, según donde se vaya usar el robot, una goma, una junta torica u otro material antideslizante, nosotros hemos utilizado dos tiras de una cámara de una rueda de bicicleta que estaba rota.

     En cuanto a la rueda trasera hemos optado por utilizar rueda loca sencilla que se compró.

     Como sistema motriz se utiliza dos micro servos, uno para la rueda derecha y el 

otro para la rueda izquierda, estos hay que trucarlos porque de fábrica solo giran 180 grados. 

    Los micro servos están divididos en dos parte, una la parte mecánica donde están los engranajes y la otra en la que se encuentra la parte eléctrica.

  

     Para trucarlos hay que sacarle los tornillos de la parte de abajo para poder abrirlos. Una vez que se le sacaron los tornillos el servo se separa en tres partes, al sacar la carcasa superior se tiene acceso a la parte mecánica. Aquí hay que tener cuidado y recordar el orden de las ruedas dentadas.

     Se tira suavemente de la primera y saldrá con el eje.

Ahora se separa el eje del engranaje.

     Una vez separado se agranda el agujero de la rueda dentada lo suficiente para que gire libremente sobre el eje con un destornillador fino o una broca fina y se puede también alisar la punta del eje, esto se hace por que este eje está conectado a un potenciómetro y es el que indica los grados a los que está el servo y hay que fijarlo a 90 grados.

     Al engranaje también hay que sacarle el tope que tiene por debajo para que gire, se puede hacer con un cúter o una lima. En la siguiente imagen se puede ver lo que se saca y como tiene que quedar.

     Para definir el punto central del potenciómetro del servo, puedes cargar el siguiente código en placa Arduino con el software de Arduino.

#include <Servo.h> int servo = 9; Servo motor; void setup() {   motor.attach (servo); } void loop() {   motor.write (90); }

    Una vez cargado en el Arduino, y conectado el cable de señal al pin 9, el de alimentación a 5v y el de masa a GND y puesto el eje en su sitio, debes girar el eje del potenciómetro hasta que el motor se pare, en ese estado puedes fijar el potenciómetro con pegamento. Hecho todo esto ya se puede montar el servo.

    Ahora nos pondremos con los sensores de choque ya que todo robot que se precie necesita unos sensores que le indiquen que se ha chocado.

    Estos sensores se pueden hacer colocando un par de micro interruptores en la parte delantera del robot, pero como estamos haciendo un robot económico ¿Por qué no nos lo hacemos nosotros mismos?

    La idea es mantener separadas dos superficies conductoras, de forma que cuando se  produzca un impacto estas dos superficies entren en contacto y por lo tanto cierren el circuito. 

    Necesitaremos papel de aluminio del que se utiliza en cocina que pegaremos sobre el chasis.

     Primeramente cortamos una tira de unos 15mm de anchura y la pegamos centrada en la parte curva del chasis.

    Comprueba que el papel de aluminio no llegue a los extremos laterales del chasis para que no generen falsos contactos cuando incorporemos la otra parte del parachoques.

    Con una broca haces un agujero cerca del papel de aluminio. Por ese agujero pasamos un cable y lo empalmamos, hacemos la unión más o menos estable.

   Ahora tendremos que hacer los guardabarros, necesitaremos dos trozos de cartulina (nosotros hemos utilizado un plástico utilizado como portada de encuadernación de fotocopias), dos tiras de unos 1,5 cm de ancho por 20 cm de largo,  que recubriremos de papel de aluminio. Cerca de un extremo fijamos un cable.

   Llegados a este punto nos ponemos con el montaje, haremos en el chasis los agujeros para atornillar todo.

     Atornillamos las ruedas a los servos trucados.

     A continuación atornillamos la rueda trasera y fijamos las dos delanteras con dos soportes que hicimos con chapa para poder asegurar los servos al chasis.

      Y también colocamos el interruptor y los tornillos para soportar la placa Arduino.

    Continuamos poniendo el servo delantero, el altavoz, el porta pilas con velcro y fijamos los cables al chasis por la parte de abajo.

     Como no es muy conveniente alimentar los servos directamente del Arduino, ya que calentamos innecesariamente el regulador de la placa. Utilizaremos dos alimentaciones, una para alimentar Arduino y sensores con 9v, y otra de 6v para alimentar los servos realizada con 4 pilas de 1,5v sobre un porta pilas.

   Los positivos (color rojo) de los servos están conectados a las pilas por medio de un interruptor, los negativos (color marrón de los servos y negro del porta pilas y el cables para conectar a la placa) están soldados todos al negativo del porta pilas y aparte sale otro para conectar al GND de la placa de Arduino, la señal (color amarillo) pasan individualmente a la cara de arriba para conectar al pin 9 el servo de la rueda derecha, y al pin 10 el servo de la rueda izquierda.

   Y también fijaremos los para choques al chasis, nosotros hemos utilizado una grapadora y luego se reforzó con pegamento.

    El altavoz lo colocamos en medio de los tornillos de la rueda trasera.

    Ahora colocamos la placa de Arduino, las pilas y comenzamos a conectar todo, también se hizo un conector para ampliar las conexiones negativa, este lo conectamos a los dos GND de la placa.

     Conectamos la señal de servo derecho al pin 9, la señal del servo izquierdo al pin 10, la señal del parachoques delantero al pin 11, la señal del parachoques trasero al pin 12, el positivo del altavoz al pin 8 y ahora los negativos de los parachoques delantero y trasero, el negativo del altavoz y el negativo general de la parte de abajo al anterior conector. También colocamos la pila de 9 V sujeta también con velcro.

     Lo conectamos al ordenador por USB, le cargamos el siguiente código por medio del software de Arduino y a experimentar y disfrutar.

#include <Servo.h>  // incluimos librería del servo Servo motord;       // nombramos el servo derecho Servo motori;       // nombramos el servo izquierdo int paradelantero = 11; // pin al que está conectado el parachoques                         // delantero int paratrasero = 12;   // pin al que está conectado el parachoques                         // trasero int bocinapin = 8;      // pin al que está conectado el altavoz boolean pdelantero = HIGH;  // definimos el estado del parachoques                             // delantero boolean ptrasero = HIGH;   // definimos el estado del parachoques                            // trasero void setup(){   motord.attach(9);  // conectamos el servo derecho y definimos pin   motori.attach(10);  // conectamos el servo derecho y definimos pin   pinMode(paradelantero, INPUT_PULLUP); // pone pin como entrada y                                         // activa la resistencia                                         // interna   pinMode(paratrasero, INPUT_PULLUP);  // pone pin como entrada y                                        // activa la resistencia                                        // interna } void loop() {   pdelantero = digitalRead (paradelantero); // comprueba si ha                                             // chocado por delante   ptrasero = digitalRead (paratrasero); // comprueba si ha chocado                                         //por delante   if (pdelantero == LOW){   // si choco por delante    parar();                 // para    delay(500);              // espera 0,5 segundos    bocina(100);             // pita cuatro veces    bocina(100);    bocina(100);    bocina(100);    atras();                 // va hacia atrás    delay(1000);             // 1 segundo    derecha();               // va hacia delante a la derecha    delay(500);              // durante 0,5 segundos }   else {                    // si no    adelante();              // va hacia adelante } if (ptrasero == LOW){       // si choco por detrás   parar();                  // para   delay(500);               // espera 0,5 segundos bocina(50);                 // pita seis veces bocina(50); bocina(50); bocina(50); bocina(50); bocina(50); izquierda();                 // gira a la izquierda delay(200);                  // durante 0,2 segundos adelante();                  // Y sigue adelante } }    void adelante(){             // subrutina adelante   motord.write(0);           // servo derecho gira hacia 0°   motori.write(180);         // servo izquierdo gira hacia 180° } void atras(){                // subrutina atras   motord.write(180);         // servo derecho gira hacia 180   motori.write(0);           // servo izquierdo gira hacia 0 } void derecha(){              // subrutina derecha    motord.write(90);         // servo derecho para    motori.write(180);        // servo izquierdo gira hacia 180 } void izquierda(){            // subrutina izquierda    motord.write(0);          // servo derecho gira hacia 0    motori.write(90);         // servo izquierdo para } void parar(){              // subrutina parar   motord.write(90);        // servo derecho para   motori.write(90);        // servo izquierdo para } void bocina(int tempo){    // subrutina bocina y variable tempo   {     tone(bocinapin,10);    // genera un tono     delay(tempo);          // duración   }   noTone(bocinapin);       // para el tono   delay(tempo);            // duración del paro por si se repite }

Versiones posteriores del coche robot.

Versión 2:
http://imoslonxe.blogspot.com.es/2015/11/coche-robot-con-arduino-version-20.html
Versión 3:
http://imoslonxe.blogspot.com.es/2015/12/coche-robot-con-arduino-version-30.html

Autores: Jose Manuel Parafita Lamas, Juan Manuel Verdeal Garcia y Raquel Cobas Mata alumnos del curso Montaje y Reparación de Sistemas Microinformáticos IFCT 0309