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--- guias:control_de_motores [2018/05/06 16:52] – Oscar
+++ guias:control_de_motores [2018/05/11 11:28] – Félix Sánchez-Tembleque
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+====== Control de motores con Arduino ======
+<WRAP tip> **Un motor de corriente continua** (denominado también motor DC por las iniciales en inglés direct current) es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético.
+{{:guias:guias:drivers:img_0128.gif}}
+Un motor de corriente continua se compone principalmente de dos partes: El estátor (carcasa exterior) crea un campo magnético. El rotor es la parte interior que gira, alimentado con corriente directa a través de delgas, que están en contacto alternante con escobillas fija.
+Adaptado de [[https://bricolabs.cc/wiki/guias/control_de_motores|Wikipedia]]</WRAP>
+===== Introducción =====
+Esta página está dedicada al control de motores con Arduino. Específicamente motores de corriente contínua estándar. Existen algunos motores DC especiales como los motores paso a paso o sin escobillas (brushless en inglés) que no serán tratados aquí. Una buena parte de la información servirá para otras plataformas como Raspberry Pi, pero en general las librerías de programación y los esquemas estarán dedicados en exclusiva a Arduino.
+Arduino tiene pines de entrada y de salida para comunicarse físicamente con su entorno. Los pines de salida pueden dar una pequeña cantidad de energía que sirve por ejemplo para encender un LED, pero no pueden alimentar a un motor. Para ello necesitamos un circuito que haga de intermediario. Este circuito, el controlador o driver de motores, tomará energía de otra fuente (una pila, batería o equivalente) y siguiendo las instrucciones de Arduino hará funcionar el motor.
+{{:proyectos:redbot:redbot_5.jpg?400}}
+Existen muchos drivers diferentes, pero para poder controlar bien un motor necesitamos dos características fundamentales:
+  * Que permitan invertir el sentido de giro del motor.
+  * Que permitan graduar la velocidad de giro del motor.
+===== Drivers con Puentes H =====
+El circuito básico que permite las dos funciones que dijimos es un puente H. Un motor DC cambia el sentido de giro cuado invertimos los polos positivo y negativo en sus bornes, y este circuito juega con una serie de interruptores para hacer ese cambio de polaridad. Podemos construir un puente H con cuatro interruptores, pero lo que usaremos es un [[https://es.m.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado|circuito integrado]] que tiene esos interruptores -o puertas- y las abrirá y cerrará siguiendo instrucciones del Arduino.
+{{:proyectos:redbot:redbot_6.jpg?400}}
+===== Señales PWM =====
+Un motor DC está preparado para funcionar a una tensión que nos dará el fabricante. Si le damos una tensión menor girará más despacio, llegando en el extremo a pararse. Así regulamos la velocidad.
+Arduino no puede (con excepciones) regular directamente los voltios que salen por un pin, pero puede hacer una pequeña 'trampa' que se llama PWM y que tiene como resultado una acción parecida a bajar la tensión. En la [[https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_ancho_de_pulsos|wikipedia]] puede verse una explicación de su funcionamiento, pero eso excede nuestro objetivo aquí. Lo importante y que nos interesa ahora es:
+  * Arduino puede generar señales PWM y así simular una tensión menor en voltios.
+  * Esta señal sirve para controlar motores a través de un puente H (¡¡¡con una señal 'verdadera' no se puede!!!).
+  * Los motores DC aceptan esta señal 'falsa' y podemos ajustar así la velocidad.
+No todos los pines de Arduino pueden hacer esta función [[https://cdn.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogWrite/|PWM]]. En los diagramas de funcionamiento de cada modelo puede verse cuáles la tienen y cuáles no.
+===== Librerías de programación =====
+La programación de Arduino, igual que muchos lenguajes, permite la creación de nuevas instrucciones en forma de librerías.
+Para utilizar un driver combinaremos salidas PWM con salidas digitales en las que las opciones son apagado (LOW) o apagado (HIGH). Cada driver tiene su tabla lógica para funcionar. Un ejemplo de código para mover un motor podría ser este:
+<code>
+analogWrite(9, 200);
+digitalWrite(8, HIGH);
+digitalWrite(7, LOW);
+</code>
+Sin embargo en lugar trabajar con los pines uno a uno, lo haremos indirectamente con librerías que transformarán ese código en algo más sencillo como 'robot.adelante'.  Están pensadas para robots de dos ruedas (o cuatro, pero funcionando dos a dos) y darle instrucciones sencillas del tipo: avanza, retrocede, gira, frena.
+<code>
+nombredelrobot.forward(128,128,1000);
+nombredelrobot.reverse(128,128,1000);
+nombredelrobot.rotate(128,128,1000);
+nombredelrobot.rotate(128,128,-1000);
+nombredelrobot.brake(1000);
+</code>
+Hemos tratado de que las librerías tengan todas las mismas instrucciones con independencia del driver. Están alojadas en Github y también allí están los detalles para su uso. Como todo el material de Bricolabs son libres, puedes hacer con ellas lo que quieras.
+===== Conexionado general =====
+Un driver de motores, tal y como se puede ver en el diagrama de bloques de arriba, tendrá una serie de cables que van al Arduino (líneas de control), una entrada de energía conectada a una fuente como una batería o similar (línea de potencia) y las líneas que van finalmente a los motores.
+{{:old:archivo:sapoconcho_fritzing_800.jpg?400}}
+Algunas placas para robótica como la [[https://bricolabs.es/wiki/proyectos/raptor#raptor_pcb|PCB de Raptor]] tienen todo integrado: el Arduino, el driver y la alimentacion, y no tendremos que cablear nada. Esto puede ser cómodo pero también poco flexible.
 ===== Características generales de los drivers =====
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 Si el motor una vez conectado no gira en el sentido deseado podemos cambiarlo muy fácilmente tanto en el hardware (intermabiando los cables del motor o del driver) como en el software (cambiando los pines en la programación).
 ==== L9110 ====
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 |AI-B|0|pwm|0|
-Librerías de funcionaminto para L9110: en este enlace de [[https://github.com/fstdp/sapoconcho|Github]] puedes descargar los archivos L9110.cpp y L9110.h. Deberás instalarlos en la carpeta de librerías de Arduino. En ese mismo enlace puedes descargar varios ejemplos de programas para tu robot y ver la sintaxis para llamar a las funciones de movimiento.
+Librerías de funcionaminto para L9110: en este enlace de [[https://github.com/felixstdp/sapoconcho|Github]] puedes descargar los archivos L9110.cpp y L9110.h. Deberás instalarlos en la carpeta de librerías de Arduino. En ese mismo enlace puedes descargar varios ejemplos de programas para tu robot y ver la sintaxis para llamar a las funciones de movimiento.
 Una vez conectado el driver e instaladas las librerías deberás elegir un nombre para tu robot, y decirle en qué pines has conectado el driver (en el ejemplo los pines 3, 5, 6 y 9), y para eso comenzar tus programas de este modo:
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 {{:guias:guias:drivers:driver_298_arduino_uno.png?500|}}
-Librerías de funcionaminto para L298N: en este enlace de [[https://github.com/fstdp/drivers/tree/master/L298N|Github]] puedes descargar los archivos L298N.cpp y L298N.h. Deberás como siempre instalarlos en la carpeta de librerías de Arduino y empezar los programas con este código.
+Librerías de funcionaminto para L298N: en este enlace de [[https://github.com/felixstdp/drivers/tree/master/L298N|Github]] puedes descargar los archivos L298N.cpp y L298N.h. Deberás como siempre instalarlos en la carpeta de librerías de Arduino y empezar los programas con este código.
 <code>
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 {{:guias:guias:drivers:ardumoto_shield_hookup_guide-02.jpg?400|}}
-La lógica de funcionamiento es la misma y las librerías de programación puedes encontrarlas [[https://github.com/fstdp/drivers/tree/master/ardumoto|aquí]]. Ahora no hay que indicar los pines de conexión porque están fijados, por lo que la cabecera del programa es más simple.
+La lógica de funcionamiento es la misma y las librerías de programación puedes encontrarlas [[https://github.com/felixstdp/drivers/tree/master/ardumoto|aquí]]. Ahora no hay que indicar los pines de conexión porque están fijados, por lo que la cabecera del programa es más simple.
 <code>
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 === Redbot ===
-El driver TB6612FNG también es el que integra la [[https://www.sparkfun.com/products/12097|placa Redbot]] de SparkFun, para la que creamos la librería [[https://github.com/fstdp/mobilerobot.ino|RobotMovil]].
+El driver TB6612FNG también es el que integra la [[https://www.sparkfun.com/products/12097|placa Redbot]] de SparkFun, para la que creamos la librería [[https://github.com/felixstdp/mobilerobot.ino|RobotMovil]].
 {{:proyectos:redbot:redbot_4.jpg?400|}}
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 ===== Enlaces =====
-  * [[https://github.com/fstdp/drivers|Repositorio de todo el proyecto en Github (Bricolabs)]]
+  * [[https://github.com/felixstdp/drivers|Repositorio de todo el proyecto en Github (Bricolabs)]]
   * [[http://www.luisllamas.es/2016/08/arduino-motor-dc-tb6612fng/|Utilización del TB6612 (por Luis Llamas)]]

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