Robots para todos con Picaxe (I) El MED1 Picaxe Walker

Antes de nada quiero expresar mi gratitud a Revolution Education en el Reino Unido por un producto de excelencia. No soy experto en este campo, pero siempre he tenido muchas ganas de construir cosas con microcontroladores, sin embargo, esto no fue posible hasta hace muy poco. Gracias al sistema Picaxe ahora es posible. En este artículo quiero demostrar que cualquier persona que es capaz de soldar y que entiende los fundamentos de la electrónica puede disfrutar de un campo antiguamente reservado a los programadores en las universidades. Es una sistema que funciona 5 minutos después de abrir la caja, sin complicaciones.

MED1 Picaxe Walker (MED1PW) Los microcontroladores son los nuevos y apasionantes "ordenadores de un solo chip" electrónicos, que están siendo introducidos rápidamente tanto en la Industria como en la Educación. El sistema Picaxe es un sistema de programación de microcontroladores altamente poderoso, pero muy económico (un chip Picaxe vale 2 euros), diseñado para el uso educacional y aficionado de los microcontroladores. Es un sistema basado en microcontroladores PIC a los que se les a preprogramado un Bootloader. El Sistema Picaxe ofrece varias ventajas en comparación con los métodos tradicionales de programación de microcontroladores (colocando el chip en un equipo programador).

Una de las características más interesantes del sistema Picaxe es que los programas pueden descargarse directamente al microcontrolador mediante un cable serial conectado al mismo, por lo tanto, no se requiere el uso de equipos programadores adicionales. El software es fácil de utilizar y gratuito; por lo que los estudiantes pueden trabajar en sus proyectos utilizando el sistema de programación completo en casa. Y otra de sus características más importantes: se puede programar en Basic. El MED1 Picaxe Walker (en adelante MED1PW) consiste en un Picaxe -18A, 3 servo motores tipo “mini”, 2 leds, un altavoz “robado” de un viejo móvil y 4 pilas recargables de alta capacidad NiMH (2000mah), un poco de aluminio para el chasis y tubos de latón para las patas. Tú puedes usar otros materiales, pero me gustan los tubos de latón, (comprados en Leroy Merlin) porque son fáciles de soldar y una forma sencilla y resistente de construir patas o chasis de robots. El circuito de la figura siguiente es la configuración estándar de un Picaxe 18. El MED1PW utiliza la función “servo” en las salidas 4, 5 y 6 (pins 10, 11 y 12) . El altavoz, de 50 ohms, está conectado a la salida 0 y los dos LEDS están conectados a las salidas 2 y 3.

El Picaxe tiene un control en Basic, para los servomotores, que es fácil y sencillo a usar. A continuación tenemos un pequeño programa para mover un servo (conectado a la salida 4) Servo: Servo 4, 75 'el servo se moverá al máximo en un sentido. El 4 indica la salida, y 75 la posición. Pause 2000 'aplicamos una pausa de 2 segundos Servo 4, 225 'movemos el servo al máximo en el otro sentido. Pause 2000 'aplicamos una pausa de 2 segundos Goto Servo 'el programa vuelve a la posición de inicio, (en este caso se llama Servo) Así podemos controlar la posición de las patas, brazos, cámara o lo que sea que conectemos. En el MED1PW hay 3 servomotores, así que el siguiente programa es suficiente para que el robot pueda caminar, pero hay que afinar los valores para que funcione bien (los valores adecuados de la posición de los servomotores dependen de los propios servomotores y de la construcción de las patas). inicio: High 2 'iluminar led 1 Pause 500 'pausa 1/2 segundo Low 2 'apagar led1 Servo 4, 150 'posicionamos los motores Servo 5, 150 Servo 6, 150 Pause 2000 'pausa de 2 segundos Servo: Servo 4, 75 'ponemos la pata en un extremo Servo 5, 225 'ponemos la cintura a otro extremo Servo 6, 75 'ponemos la otra pata en el otro extremo Pause 750 'pausa de 3/4 de segundo, para dar tiempo suficiente para los motores a llegar a su posición Servo 4, 225 'realizamos el movimiento contrario Servo 5, 75 Servo 6, 225 Pause 750 'pausa de 3/4 de segundo Goto Servo 'vuelve a Servo (sigue caminando) Hay que experimentar con los valores de posición, porque dependen en gran medida de la construcción de su robot. El centro de gravedad debe estar en el centro del chasis , el tamaño de las patas también tiene una gran influencia sobre cómo caminará el robot. Cuando el robot pueda caminar en línea recta sólo tendrás que cambiar el sentido del servomotor de la cintura para que el robot puede caminar hacia atrás. Con mi robot solo uso +/- 30 grados ( el centro es 150), y es muy estable y puede caminar por encima de mi gato , (a él no le gusta nada..). Para girar a derecha o izquierda las patas deben moverse mas por un lado que por el otro.

El circuito de la fotografía siguiente es el utilizado en el MED1PW, la única diferencia entre este circuito y el recomendado por Picaxe es la inclusión de un condensador para quitar problemas de ruido de los servomotores. Sin este condensador el programa no va a funcionar correctamente porque la interferencia es demasiado grande. Picaxe recomienda el uso de una alimentación independiente para los motores o servos pero es difícil buscar más espacio para otras 4 pilas, y claro, también es difícil caminar con tanto peso. Con un valor de 100nF (104) funciona perfecto y no hay interferencia al microcontrolador. En la foto este condensador se ve montado encima del chip, conectado a los pins 5 y 14.

Detalle del circuito de control A continuación vemos los circuitos recomendados por Picaxe para la conexión de Led, altavoz, reloj de cristal e interruptor (el interruptor lo podemos sustiuir por un “final de carrera” conectado a un “bigote” para detectar obtáculos):

Como vemos en la tabla siguiente, el picaxe 18A tiene 8 salidas y 5 entradas, con memoria para 80 lineas de programacion, pero hay diversos modelos adecuados a las necesidades de cada uno.

Como véis es fácil poner más luces o un altavoz o aún mas importante:

bigotes o antenas para que el robot sepa dónde va. Cuando tienes la oportunidad a jugar con un Picaxe este articulo podría parecer muy básico, pero sólo quiero darte algo de inspiración. Casi todo lo visto anteriormente puede ser usado para hacer un brazo robótico o una cabeza que se mueva, sólo hace falta su imaginación.