Practicando con S4A (3º Parte)

No se concive la robótica física sin un control de motores y sensores en el objeto que estás creando. Por ello, es necesario saber programar los diferentes motores que podemos llegar a usar con un pequeño robot. Por economía, he decidido utilizar el más barato (motor de continua) en esta quinta práctica de S4A. De todas formas y como consuelo, está bien decir que los servos son mucho más fáciles de programar.

Lo que quiero conseguir con esta práctica es controlar, a mi gusto y deseo, el giro del rotor de un motor de continua. Un motor, simplemente, convierte la energía eléctrica en mecánica, haciendo mover el rotor. La siguiente imagen muestra un pequeño motor de continua de modo que, en la imagen derecha, se observan sus dos partes principales: estator y rotor.

Motor físico. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

El estátor, es la parte donde se sitúan los polos magnéticos N y S del imán y el rotor la parte móvil que vemos moverse al conectarlo, gracias a que le llega una corriente a través de unos elementos que se llaman escobillas. Para cambiar el sentido de giro del rotor, tenemos que cambiar el sentido de la corriente que le estamos proporcionando al rotor, y esto se consigue invirtiendo la polaridad de la pila que alimenta al motor. Este es nuestro objetivo en la práctica número 5.

Para conseguir este objetivo, podría utilizar un transistor pero, con vistas a crear un pequeño robot móvil que tendrá por lo menos dos ruedas (y en consecuencia, dos motores), me inclino más por utilizar el circuito integrado L293D. No debemos olvidarnos de que vamos a usar una placa arduino y esto implica que esta placa sólo le puede suministrar al motor una corriente de 40mA. Con el integrado L293D conseguimos proporcionarle más corriente y además, podemos alimentar el motor con una pila externa (en nuestro caso, 9V).

En fin, el integrado L293D es un pequeño dispositivo que nos vale para controlar motores. Si leemos sus especificaciones, vemos que se compone de un sistema de puente en H, concretamente, dispone de 4 medios puente H, lo que nos llevaría a pensar que con él puedo controlar 4 motores. Es cierto, pero los 4 motores girarían a la vez en un mismo sentido. Pero, en cambio, si lo que deseamos es controlar el giro hacia la derecha e izquierda de cada motor, independientemente, un sólo integrado nos llegaría para 2 motores, pero no para 4. En nuestra práctica, con un solo motor, es más que suficiente.

L293D. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

En la imagen anterior se observa que lo correcto es que las patillas EN estén en alta y que el motor se para en el caso de que las patillas A estén ambas en alta o en baja. También, para que el motor gire en un sentido u otro, las patillas A han de estar en diferentes estados (una en alta y otra en baja). Esto es importante ya que debemos tenerlo en cuenta a la hora de programar los pines de la placa arduino que se conectan a estas patillas.

El circuito de la práctica 5 "Control de giro de un motor DC" utilizando el integrado L293D es el siguiente:

Control de giro de un motor DC. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

El entorno Scratch es el que dará las órdenes a este motor para que gire su rotor a nuestro gusto. La práctica la he diseñado para que:

• Si el usuario presiona la flecha derecha del teclado, el rotor de motor gire hacia la derecha.
• Si el usuario presiona la flecha izquierda del teclado, el rotor del motor gire hacia la izquierda.
• Y, si el usuario presiona la tecla espacio del teclado, el rotor del motor se para.

El escenario del scratch en la práctica, con el objeto arduino (motor) es el siguiente:

Escenario con el objeto arduino en la opción de giro Parada. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

Los siguientes vídeos muestran en acción el motor tanto de forma física como en el escenario del S4A:

• 1º Parte:

Práctica 5: Cambio de giro de un motor de continua en S4A (Parte 1) from Susana Oubiña Falcón on Vimeo.
En este vídeo se muestra el funcionamiento de un circuito que controla el giro de un motor de continua a través del circuito integrado L293 usando, para su programación, el entorno S4A

• 2º Parte:

Práctica 5: Cambio de giro de un motor de continua en S4A (Parte 2) from Susana Oubiña Falcón on Vimeo.
Este vídeo muestra la simulación, en el entorno S4A, del control de giro de un motor de continua.

El desarrollo completo de la práctica, paso a paso, explicando el montaje y programa, puede verse en el siguiente link:

• Práctica 5: Control de giro de un motor DC en S4A