Instalación de componentes en el Escornabot

Empezaremos fijando el módulo RFID-RC522 a la parte inferior del robot. Este módulo permitirá leer tarjetas RFID MIFARE que como veremos más adelante servirá para chequear que el robot está recorriendo el camino correcto.

Después de mucho pensar encontré una solución sencilla y barata que permite fijar perfectamente y a la distancia adecuada este módulo en la estructura del robot sin modificarla.

Para ello realizaremos en el módulo RFID-RC522 un agujero de 3 mm de diámetro en la parte señalada en la siguiente imagen:

El agujero no afectará al funcionamiento del módulo ya que en esa parte no existe ninguna pista del circuito ni tampoco ningún componente electrónico. Hay que asegurarse que el agujero lo hacéis a 1,9 mm del borde mostrado en la imagen anterior y nunca superar esta distancia. Si superáis esta distancia luego no podreis acoplar el módulo al chasis del robot porque topará con la pieza del robot que contiene la bola situada en la parte inferior.

Si os fijáis bien, la distancia de 1,9 mm coincide con el punto central serigrafiado en blanco presente en el módulo con lo cual lo podéis tener como referencia a la hora de hacer el agujero, aunque igualmente y por seguridad verificar siempre la distancia.

Lo siguiente que haremos es soldar los pines (los que tienen forma de ángulo y no lo rectos) tal y como se muestra en la siguiente imagen. Al hacerlo de esta manera, estos pines y por consiguiente los cables que se conectarán a ellos quedarán más distanciados del suelo evitando que se puedan topar con algún obstáculo cuando el robot se mueva.

Ahora que ya tenemos el módulo preparado vamos a fijarlo al chasis del robot. Para ello necesitaremos un separador M3 hexagonal hembra-macho de 10 mm de longitud teniendo en cuenta que la parte “macho”, es decir, la parte que irá roscada a la estructura del robot tenga una longitud de 8 mm. Esto es importante porque normalmente los separadores que podemos encontrar más habitualmente en las tiendas poseen una longitud de unos 6 mm y esto no nos valdría porque no tendría la longitud suficiente para que entre la rosca en la estructura del robot.

Quitaremos el tornillo ya existente en el robot y los sustituiremos por el separador hexagonal tal y como se muestra en la siguiente imagen:

Ahora ya podemos fijar el módulo RFID-RC522 al separador hexagonal que acabamos de poner mediante un tornillo de M3 de 5 mm de longitud junto con una arandela:

Antes de conectar el módulo RFID-RC522 a la mini protoboard del robot tendremos que añadir dos cables a dicha protoboard con el fin de añadir dos líneas más de alimentación +5V y GND.

Verificar que tenéis la disposición de vuestro Arduino Nano montando en la protoboard tal cual se muestra en la siguiente imagen, si no es así hacer las modificaciones necesarias para dejar al menos una tira libre en la protoboard.

Como veis hemos unido mediante cable de protoboard el pin +5V y GND de nuestro Arduino con la línea más a la izquierda de la protoboard (+5V parte superior , GND parte inferior).

La longitud de los cables de protoboard tendrían que ser de unos 2 cm de longitud:

Ahora ya podemos conectar los pines del módulo RFID-RC522 a nuestro Arduino presente en la mini protoboard mediante cables dupont de 10 cm de longitud de la siguiente manera:

Módulo RFID-RC522 Arduino Nano
SDA A0
SCK D13
MOSI D11
MISO D12
IRQ SIN CONECTAR
GND GND PROTOBOARD
RST A1
3,3V 3V3

 

NOTA: Aunque los cables de 10 cm irán un poco justos a la hora de conectarlos a la protoboard es conveniente no usar de 20 cm puesto que quedaría demasiado cable visible al cambio de esta manera quedará todo mucho más “recogidito”.

PLACA CON MODULO BLUETOOTH HC-06 Y BUZZER

Ahora toca instalar el módulo bluetooth HC-06 a nuestro robot.

Si disponéis de una versión de Escornabot  que ya esté preparada para acoplar un módulo bluetooth os podéis saltar este apartado. Por el contrario si disponéis de la versión DIY (como la que tengo yo) podéis aplicar la solución que os presento a continuación para acoplar el módulo HC-06 a vuestro robot y ahorraros un enjambre de cables.

En el módulo HC-06 el pin de entrada de datos (RXD) y el pin de salida de datos (TXD)  operan a 3,3V y por tanto el pin de entrada (RXD) deberá conectarse a nuestro Arduino a través de un divisor de tensión que disminuya la tensión de  salida de 5V del pin del Arduino a unos 3,3V (aproximadamente) cuando está a nivel ALTO. Por el contrario el pin de salida de datos (TXD) puede conectarse directamente a nuestro Arduino ya que los 3,3V ya son interpretados como un nivel ALTO por Arduino. Por tanto tendremos que crear un divisor de tensión para conectar el pin de entrada del (RXD) del HC-06 con el pin (TXD) de nuestro Arduino.

En la versión DIY no tenemos espacio suficiente en la protoboard donde poder poner las resistencias que harían el divisor de tensión, es por ello que pensé que la mejor manera sería crear una placa para este cometido y que se pudiera acoplar a la protoboard de una manera sencilla. También aproveché y decidí meter en dicha placa el buzzer (zumbador) que siempre lo tenía por ahí colgando.

Para la realización de esta placa cogeremos una placa PCB de doble cara de 2×8 cm:

La cortaremos para que solo tenga la longitud necesaria para albergar todos los componentes y de esta manera hacer que no sea tan larga. En las siguientes imágenes tenéis el diseño de la placa:

El resultado es este:

Antes de insertar la placa que acabamos de hacer en la protoboard del robot debemos desplazar todos los cables que controlan los motores paso a paso una hilera hacia la derecha ya que originalmente estos cables que se fijan en los pines que van del pin D2 al pin D9 ahora pasarán a ponerse en los pines que van del pin D3 al al pin D10. Por otro lado el pin D10 que es donde se conectaba el buzzer pasará a ser el pin D2. El objetivo de todo esto es dejar los pines libres para poder acoplar nuestra placa.

Una vez hecho esto tendremos que cambiar nuestro fichero de configuración Configuration.h del Escornabot de esta manera:

// buzzer
#define BUZZER_PIN 2

// stepper pin setup (digital outputs)
#define STEPPERS_MOTOR_RIGHT_IN1 6
#define STEPPERS_MOTOR_RIGHT_IN2 5
#define STEPPERS_MOTOR_RIGHT_IN3 4
#define STEPPERS_MOTOR_RIGHT_IN4 3
#define STEPPERS_MOTOR_LEFT_IN1 10
#define STEPPERS_MOTOR_LEFT_IN2 9
#define STEPPERS_MOTOR_LEFT_IN3 8
#define STEPPERS_MOTOR_LEFT_IN4 7

Una vez hecho todo lo anterior bastará acoplar a la protoboard nuestra placa tal y como se muestra en la siguiente imagen y solo tendremos que pasar un cable de alimentación de +5V a la hilera de la protoboard donde irá acoplado el primer pin marcado como (5) de la placa.

PLACA ARDUINO NANO
BUZZER (1) D2
GND (2) GND
SIN CONECTAR
TXD (3) RXD
RXD (4) TXD
VCC (5) VCC (+5V)

 

En la siguiente imagen se ve la placa acoplada en la mini protoboard de nuestro Escornabot.

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