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Resumen de contenidos para J&J Grupo CT293+
- Página 1 TARJETA CT293+ MANUAL DE USUARIO © GRUPO J&J. Noviembre 1997.
- Página 2 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+...
- Página 3 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ INDICE 1.- INTRODUCCIÓN A LA CT293+ 2.- DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA CT293+ 2.1.- Disposición y explicación de los componentes de la CT293+ 2.2.- Listado de componentes 2.3.- Descripción de los buses de control 3.- INSTALACIÓN DE LOS SENSORES Y MOTORES 3.1.- Conexión de los motores de continua a la CT293+ 3.2.- Conexión de un motor paso a paso a la CT293+...
- Página 4 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 1. INTRODUCCI N A LA CT293+ La CT293+ es una nueva tarjeta que proporciona al sistema Tower la posibilidad de controlar motores y sensores. Esta diseñada para adaptarse perfectamente a la CT6811 y poder controlarla sin ninguna variaci n tanto en Bootstrap como en Single Chip.
- Página 5 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 2. DESCRIPCI N DE LOS ELEMENTOS DE LA CT293+ 2.1. DISPOSICI N Y EXPLICACI N DE LOS COMPONENTES DE LA CT293+. En la figura 2.1 se puede apreciar la disposici n de los componentes en la placa. Básicamente tiene dos bloques independientes.
- Página 6 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 2.2. LISTADO DE COMPONENTES. Se indica aqu la referencia de cada componente de manera que si se deteriora alguno pueda ser sustituido por otro. Estos componentes se pueden adquirir en las tiendas de electrónica . •...
- Página 7 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ PUERTO A (BUS A) PUERTO E (BUS E) PA0: estado sensor 1 PE0: entrada digital/anal gica 1 PA1: estado sensor 2 PE1: entrada digital/anal gica 2 PA2: estado sensor 4 PE2: entrada digital/anal gica 3 PA3: Motor 1 ON/OFF PE3: entrada digital/anal gica 4 PA4: Motor 2 ON/OFF...
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- Página 9 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 3. INSTALACI N DE LOS SENSORES Y MOTORES . La CT293+ puede incorporar bastantes tipos de sensores, tambi n puede manejar motores paso a paso y motores de continua. En este capítulo se pretenden dar algunos consejos y guías prácticas para evitar conexiones erróneas.
- Página 10 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Siguiendo la forma de conexi n anterior y mirando los motores de frente se puede sacar esta tabla. Cuando el lector construya su microbot puede optar por colocar los motores al azar y luego construirse una tabla como esta o intentar situar los motores siguiendo lo anterior para obtener una tabla igual.
- Página 11 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Figura 3.2.2. Conexión de un motor PP bipolar. Figura 3.2.3. Conexión de un motor PP unipolar. 3.3. CONEXI N DE LOS SENSORES DE INFRARROJOS A LA CT293+. Otro de los elementos que maneja la CT293+ son los infrarrojos CNY70. En concreto esta tarjeta tiene capacidad para controlar directamente cuatro.
- Página 12 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ figura 3.3.2. Esquema del sensor y su circuito de polarizaci n En el circuito de polarizaci n aparece un potenci metro de 100kW pero en la tarjeta no hay ninguno, se ha sustituido por una resistencia de 47kW. Se ha perdido así la posibilidad de regular el funcionamiento de los sensores, pero tampoco hay que preocuparse pues esa regulaci n era útil en condiciones extremas pero en condiciones normales Figura 3.3.3.
- Página 13 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Como ejemplo de conexi n de dispositivos a estas entradas se va a conectar un bumper. En la figura 3.4.2. se describe su estructura interna y en la figura 3.4.3 se analizan las distintas posibilidades de conexi n y su realizaci n práctica en la CT293+.
- Página 14 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 3.5. CONEXI N CON LAS ENTRADAS ANAL GICAS. Las entradas digitales que se explican en el apartado anterior pueden configurarse desde la CT6811 como entradas anal gicas. Este procedimiento y su utilizaci n se explican en el capítulo 4. Ahora se indica como utilizar correctamente las entradas y su circuito de polarizaci n.
- Página 15 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Se propone un ejemplo de conexi n de dos potenci metros uno de 4.7kW y otro de 100kW a las entradas anal gicas de la CT293+. Se representa el circuito y los rangos de tensiones que se obtienen al realizar la conversi n ( a 8 bits).
- Página 16 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 4. PROGRAMACI N DE LA TARJETA CT293+ La tarjeta esta pensada para conectarse a la tarjeta CT6811. Aunque se puede conectar a otros tipos de controladores. El rendimiento m ximo de la tarjeta se saca cuando se conecta al puerto A y al puerto E de la CT6811. El control de la CT293+ se realiza a través de dos bytes.
- Página 17 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 4.1.1. Los Sensores De Infrarrojos. Los bits en blanco significan que son de entrada, y proporcionan el estado de los infrarrojos. Para que la lectura de estos bits sea correcta es necesario activar las salidas de los sensores de infrarrojo correspondientes. Eso se hace con los interruptores que hay en la placa.
- Página 18 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ El programa anterior no esta optimizado, se propone al lector que lo simplifique. Como orientaci n se indica que puede pasar de ocupar 22 bytes ( el de arriba) a ocupar 16 bytes. Se recomienda mirar el juego de instrucciones y reordenar el c digo.
- Página 19 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Realmente este programa es igual que el anterior, un poco modificado pero en lugar de encender el LED se enciende un motor. Una diferencia curiosa es que este programa ocupa 16 bytes..4.1.3. Un Microbot Que Sigue La Línea Negra. Finalmente se propone programar algo m s complejo.
- Página 20 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ En la figura 4.1.4 se explica de modo gr fico el comportamiento del microbot. También se detalla la situación de los motores y sensores. En concreto el sensor_1 y el motor_2 se sitúan en el lado derecho. Mientras que el sensor_2 y el motor_1 lo hacen en el izquierdo.
- Página 21 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Como puede apreciar es muy f cil cambiar el programa para que el microbot siga el borde de la línea negra. Tan solo hay que cambiar las condiciones de bifurcación. ( Instrucción BRSET ). 4.1.4.
- Página 22 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Como ya se ha mencionado el problema de leer los sensores de infrarrojo cuando act an como encoders es que si se pierde la cuenta de un paso se lee un ángulo erróneo. Por eso es mucho más eficaz utilizar los capturadores de entrada del 68hc11, sobretodo porque permiten leer por medio de interrupciones, forma en la que no se pierde la lectura de ning n paso.
- Página 23 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ El problema que se plantea ahora es que el circuito de polarizaci n que se tiene no se corresponde con ninguno de los propuestos en el apéndice C. Esto hace que las señales de control que se deben de utilizar no sean iguales a CA, CB, CC y CD por lo que la tabla anterior no es válida.
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- Página 25 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 4.2. PROGRAMACI N DEL BLOQUE E. ENTRADAS DIGITALES / ANAL GICAS. Lo primero que se tiene que hacer es unir el Bloque E de la CT293+ con la CT6811 utilizando el bus E. Se conecta un cable de bus entre el Puerto E de la CT293+ ( conector J3) y el Puerto E de la CT6811 ( conector J3).
- Página 26 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ En el circuito de polarizaci n propuesto, cuando el bumper esta inactivo, se lee nivel alto a la entrada debido a la resistencia de pull up. Cuando se activa se lee nivel bajo pues la entrada se ha cortocircuitado con VRL dentro del bumper.
- Página 27 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 4.2.2 Ejemplo De Utilizaci n En Modo Anal gico. La tarjeta CT293+ tiene un modo de funcionamiento anal gico. La selecci n de este modo se realiza desde la CT6811 pues es realmente el microcontrolador 68hc11 quien ofrece este servicio. Al configurarlo para funcionar en este modo el Puerto E que antes era digital deja de ser válido y ahora sus entradas se conectan con las entradas anal gicas.
- Página 28 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Registros del conversor A/D A) OPTION ( $1039) : En este registro el bit m s significativo es el ADPU. Este bit indica si se activa o no el conversor. Al ponerlo a nivel alto el microcontrolador entiende que se va a usar el conversor y empieza a cargar los condensadores utilizados para la conversión.
- Página 29 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Cuando el conversor esta funcionando en modo continuo, la puesta a nivel bajo de este bit hace que se abandone la conversión que se realiza en ese momento para empezar otra nueva. Por el contrario, en modo discreto, es necesario poner a nivel bajo el bit para que se realice otra conversión.
- Página 30 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ En estos registros se guardan los resultados de ocho bits de la conversión. Los registros son de lectura única y una vez rellenados con los datos válidos se activa la bandera CCF para indicar conversión finalizada. En el modo continuo esta bandera no tiene efecto, aunque la puesta a cero de este bit interrumpiría la conversión en curso para comenzar una nueva.
- Página 31 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+...
- Página 32 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ 6. CONEXI N DE OTROS ELEMENTOS.
- Página 33 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+...
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Página 34: Ap Ndice A: El Chip L293B
MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ AP NDICE A: EL CHIP L293B El chip L293B es un driver de potencia utilizado mucho en sistemas con motores paso a paso. En la CT293+ se ha utilizado como driver de potencia para motores de continua. La gran característica de este chip es la posibilidad de implementar el puente en H necesario para manejar un motor que tiene que ser capaz de girar en los dos sentidos. - Página 35 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ SWITCH S1 SWITCH S3 SWITCH S2 SWITCH S4 MOTOR IZQUIERDA DERECHA PARADO PARADO PARADO Tabla explicativa del puente en H El chip se maneja muy fácilmente. Hay un conjunto de cuatro drivers de potencia dos en cada lado del chip. Cada pareja tiene su CE (chip enable) correspondiente, de tal manera que se puede activar o desactivar cada pareja por separado.
- Página 36 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ El sistema con mínimos recursos sólo necesita el L293B para realizar el interfaz con los motores, el esquema de conexión se proporciona en la figura A.3. y la forma de controlar el circuito en la tabla siguiente. Este circuito tiene la ventaja de ahorrar electrónica, pero no es el más indicado para realizar un buen control.
- Página 37 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ A.2. Sistema intuitivo o con recursos máximos. Esta forma se llama intuitiva porque facilita mucho los sistemas de control de motores, permite implementar un sistema de PWM para el control de velocidad. Otras ventajas son el ahorro de energía al utilizar los chip entable, y que la conexión con el controlador se sigue realizando con cuatro hilos.
- Página 38 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+...
- Página 39 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ AP NDICE B: EL SENSOR CNY70. Generalmente los sensores de infrarrojos se usan en sistemas de transmisión de información ( control remoto) y en sistemas de detección de señales (alarmas, barreras,...). Se encuentran ejemplos de su uso en la mayoría de los electrodomésticos.
- Página 40 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ B.1. POLARIZACI N EN CONTINUA Al polarizarse en continua su distancia efectiva se reduce bastante, sólo se pueden usar para distinguir objetos muy próximos al sensor, por ejemplo una línea negra sobre un fondo blanco. La principal ventaja es la facilidad de uso y simplicidad del circuito.
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- Página 42 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ AP NDICE C: LOS MOTORES PASO A PASO. C.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES PASO A PASO. Los motores paso_paso o también llamados ‘stepper motor’ se utilizan en aplicaciones en las que se requiera girar y detener en ciertas posiciones el eje de un motor con una precisión de una centésima de milímetro. En un motor de corriente continua normal ( motor CC ) para obtener esta condición es necesario tener un circuito de realimentación más o menos complicado.
- Página 43 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ La figura C.1.2. muestra diferentes tipos de motores PP unipolares. La característica común es la realización de un contacto interno en el medio de las bobinas excitadoras. Lo más usual es unir todos estos cables y derivarlos a VCC.
- Página 44 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ En el motor unipolar solamente hacen falta cuatro interruptores. En la siguiente tabla se aprecia cuál es la secuencia que hay que seguir para hacer girar al motor. Si se recorre la tabla según 1,2,3,4,1,2,... el motor gira en un sentido, si se recorre según 4,3,2,1,4,3,...
- Página 45 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ En el motor bipolar hacen falta ocho interruptores, por eso se dice que su circuito de control es bastante más complicado. la interpretación de la tabla que aparece a continuación es la misma que para los motores unipolares. En la tabla primero se indica que señal se debe introducir en cada cable A,B,C,D.
- Página 46 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Por suerte ya no es necesario hacerse estos circuitos con elementos discretos como son los transistores, relees, etc, existen en el mercado numerosos dispositivos integrados que contienen estos circuitos y hacen transparente al diseñador y al programador todo lo anterior. Se proponen a continuación dos esquemas de montaje con dos circuitos integrados diferentes.
- Página 47 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Recordatorio de la secuencia de control...
- Página 48 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ C.4. ESQUEMA DE CONEXI N DE UN MOTOR PASO_PASO UNIPOLAR CON EL CHIP SAA1027. El circuito integrado SAA1027 de Philips genera automáticamente las señales de control. Se le indica por el pin 3 cual es el sentido de giro deseado y por el pin 15 cuando se quiere dar un paso. El automáticamente genera la secuencia necesaria para dar dicho paso.
- Página 49 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ Reset Sentid --> --> --> <-- <-- <-- <-- <-- <-- --> --> --> Reloj down down down down Motor --> parado --> parado <-- parado parad parad <-- parad --> parado...
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Página 50: Ap Ndice D: Listado De Los Nemonicos Del 68Hc11
MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ AP NDICE D: LISTADO DE LOS NEMONICOS DEL 68HC11 ABA : Añadir el contenido del acumulador B al acumulador A ABX: Añadir el contenido del acumualdor B (sin signo) al contenido del registro X ABY: Añadir el contenido del acumulador B (sin signo) al contenido del registro Y ADCA: Añadir al acumulador A un dato y el bit de acarreo. - Página 51 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ CPX: Comparar el registro X con un dato CPY: Comparar el registro Y con un dato DAA: Ajuste decimal DEC: Decrementar una posición de memoria especificada DECA: Decrementar el acumulador A DECB: Decrementar el acumulador B DES: Decrementar el puntero de pila SP DEX: Decrementar el registro X DEY: Decrementar el registro Y...
- Página 52 MANUAL DE USUARIO DE LA CT293+ SBCB: Restar un dato y el bit de acarreo al acumulador B SEC: Poner a uno el bit de acarreo SEI: Inhibir las interrupciones SEV: Poner a uno el bit de overflow STAA: Almacenar el acumulador A en una posición de memoria STAB: Almacenar el acumulador B en una posición de memoria STD: Almacenar el registro D STOP: Para el reloj del sistema...