Micromanipulator and 3 axis joystick, Arduino based

c

Arduino code

/* MICROMANIPULADOR
 
  90 parado
  Menor de 90, giro a la derecha
  Mayor 90 giro a la izquierda
  
   [##] --> derecha (menor 90)
  +----------+
  |          |
  |          |
  +----------+

  LED 3
 
 */


//Librerias

#include <Servo.h>

Servo servo_x;  // crea el objeto servo
 Servo servo_y;  // crea el objeto servo
  Servo servo_z;
  const int pot_x = A0;
  const int pot_y = A1;
  const int pot_z = A2;
 int pos_x; //Variables lectura
   int pos_y;
    int pos_z;

const int led = 3;
 
int paro = 90; //valor paro servo
int margen_sup = 55;//valores medios 52,53
int margen_inf = 45;
//##########################
//SETUP#####################

void setup() {
   Serial.begin(9600);
   servo_x.attach(9);  // vincula el servo al pin digital 9
     servo_y.attach(10);
       servo_z.attach(11);
       pinMode(led , OUTPUT);
}

void loop() {

 pos_x = map(analogRead(pot_x), 0, 1023, 0, 100);  // lee entrada analogica y trans a %
pos_y = map(analogRead(pot_y), 0, 1023, 0, 100);
pos_z = map(analogRead(pot_z), 0, 1023, 0, 100); 

Serial.print( pos_x);
 Serial.print(" ");
 Serial.print( pos_y);

 Serial.print(" ");
 Serial.println( pos_z);
             

 digitalWrite(led , LOW);
if(pos_x > margen_sup ){ servo_x.write(98);   }//98
if(pos_x > margen_sup + 15){ servo_x.write(180); digitalWrite(led , HIGH);}//180
if(pos_x < margen_inf){ servo_x.write(84); }//85
if(pos_x < margen_inf - 15){ servo_x.write(0); digitalWrite(led , HIGH);}//0

if(pos_x >= margen_inf && pos_x <= margen_sup){ servo_x.write(paro); }


if(pos_y > margen_sup){ servo_y.write(85); }//85
if(pos_y > margen_sup + 15){ servo_y.write(0);digitalWrite(led , HIGH); }//0
if(pos_y < margen_inf){ servo_y.write(98); }//98
if(pos_y < margen_inf - 15){ servo_y.write(180); digitalWrite(led , HIGH);}//180
if(pos_y >= margen_inf && pos_y <= margen_sup){ servo_y.write(paro); }

if(pos_z > margen_sup ){ servo_z.write(97); }
if(pos_z > margen_sup + 15){ servo_z.write(180); digitalWrite(led , HIGH);}

if(pos_z < margen_inf){ servo_z.write(84); }
if(pos_z < margen_inf - 15){ servo_z.write(0);  digitalWrite(led , HIGH);}
if(pos_z >= margen_inf && pos_z <= margen_sup){ servo_z.write(paro); }

  delay(100);


}

Fuente como Dios manda, al fin.

Tenía una fuente buena, pero era muy grande y no tengo mucho sitio. Bueno, quizás es que tengo muchos trastos y necesito maximizar el espacio del que dispongo. Sea como fuere, otras fuentes, compradas o hechas, no me sacaban mucho apareje (corriente, potencia), incluso las que lo prometían al final no lo hacían.

Por eso he decidido rehacer una que no terminó de funcionar bien, pero esta vez paso a paso. He reusado un transformador gordo, dos 78h24 de 5A en paralelo (haciendo pruebas con uno, lo quemé al someterlo a 4A, así que decidí curarme en salud y doblarlos). Puente de diodos gordotes y todo el rollo. Control de voltaje fino y grueso y por supuesto una fiambrera de aluminio para "embutirlo" todo.

La última etapa es un cacharro de cargar baterías para paneles solares del aliexpress que ajusta voltaje de corriente continua a continua y tiene incluso un limitador de amperaje. Se supone que está protegido contra cortocircuito y que aguanta 10A, así que es lo que he utilizado como variador del voltaje. Es conmutado, por lo tanto no se calienta (usa bobinas y condensadores, si quieres menos voltaje, lo filetea y después lo vuelve a "pegar, no hace como las fuentes normales, o como los 78h24 que he usado, que reducen el voltaje "comiéndoselo" y por lo tanto se calientan). Le he puesto un fusible, pero debería protegerla algo mejor, pero, bueno, ya veremos. Igual cuando la queme o me pete en la cara o algo, ya le pondré más protección. De hecho, probándola, con tanta conexión al aire, ya me he pegado una "enrampada" a 220v.  

En el siguiente video se ve como tolera bien el pico de casi 3A de un motor de  1A aprox. Otras fuentes no eran capaces de arrancar motores como este.

Digital game board for my son

Schematics for a kid game board based on arduino.

 

 I have already built the shell and I am going to upload photos soon. I have to wired it and do the software.

...

30/102017

Finally:

Aluminium basket for samples

I have designed a tiny basket for samples for my tissue processor. It is built by drilling and threading a 8mm aluminium bar.

 

Process

 

 6 mm inside

1 mm, holes

Prueba del procesdor de tejidos

Planos del procesador con LibreCAD

He estado trasteando con un programa de CAD (computer-aided design), tal vez les suene el famoso AUTOCAD. Se trata programas de dibujo industrial o arquitectónico. 

Esta es la primera vez que hago algo con uno. He utilizado el LibreCAD para rediseñar el carrusel del procesador de tejidos que tengo entre manos.

En vez de "dibujar" he preferido indicarle al "CAD" los comandos para que fuera más preciso. Sin embargo, tienes que saber los puntos donde le vas a decir que dibuje lo que sea. Ej: círculo con centro en (0,0) y radio 15.

El carrusel tiene 12 agujeros, la única dificultat es la de hallar los centros para los agujeros que no estan sobre los ejes Y o X. Para ello téngase en cuenta la siguiente imagen.

Los agujeros iran a 30º y 60º, por lo que por trigonometria \(radio*sen(alfa)=Y\) y \(radio*cos(alfa)=X\). Para trazar la línea que corta el círculito (para poder taladrar el agujero) se ha procedido encontrando dos puntos alineados con el centro de este, con el mismo método.

Bueno, si esto es raro de entender, es porque esta raro explicado. Solo son apuntes. En el fondo (y en la superficie) lo que quiero es poner el dibujito de mi plano y ya está. Pues eso es todo. Arte, arte... esto si que es arte: 

Pruebas con procesador de tejidos DIY

Sirva esto como anotación personal.

Próximos pasos:

• Probar el servo, que ha de ir a un Pin PWM. Hacía cosas raras al iniciarse, tal vez debiera colocarle un relé. 
• Terminar el menú que ha de constar de las siguientes secciones:
• Preprogramas: Son las rutinas básicas como:
• Baños de deshidratación
• Deshidratación y xilol
• Deshidratación, xilol y parafina
• Solo parafina,
• Etc.
• Programación
• Le especificamos que ha de hacer
• Utilidades
• Permite mover los motores independientes y otras acciones. Para hacer pruebas sin tener que modificar el software de la máquina.
• Hacer la caja. En principio sería de aluminio y metacrilato. Se compondría de dos partes, inferior y superior. La parte de arriba se quitaría como una tapa dejando al descubierto el brazo con el carrusel  y los controles. El brazo y el carrusel serían fácilmente extraíbles de la carcasa.
• Perfeccionar el sistema de “encoder” óptico. Tendría que hacer un optoacoplador especial a partir de dos de ellos y usar solo un disco de posición en vez de dos. El sensor tendrá que ser móvil y ajustable con palomilla.
• Pruebas con el porta-cables. Una vez se tenga la caja hay que ver cómo encaja todo.  

Circuito de Chua

Se trata de un circuito que exhibe un comportamiento caótico. Hace tiempo que tenía ganas de montarlo y finalmente creo que ha sido posible con cierto éxito. Aunque, en la primera prueba, como no, he conseguido que estallara un chip. Es que un experimento sin explosiones no es un auténtico experimento.

 

Amplificador operacional 358, petado 

(supongo que le conecté la alimentación al revés) 

Aquí el resultado. Como se ve, el voltaje es irregular. Podría utilizarse para que algún aparatejo tenga un comportamiento errático, evitando la mecanicidad típica de las máquinas. Por ejemplo, en el reloj Corpus de Cambridge, el cronófago que lo corona se mueve de forma irregular. Se invirtió un millón de libras para confeccionarlo con métodos tradicionales.  Quizas para algo similar, encender unos leds o hacer una cuenta atrás tipo Predator, podrida serenos útil.

Algunas imágenes más:

El circuito se tiene que alimentar con una fuente especial (con +, - y neutro) hace time que me hice un conversor de fuente simétrica a mi fuente de alimentación. Y a continuación el aspecto general del montaje.

Cálculo resistencias equivalentes

En ocasiones no disponemos del valor concreto de una resistencia que necesitamos. Para solucionarlo podemos o bien, colocar dos en paralaelo o en serie. Podemos hacer el montaje que queramos y hacer más combinaciones, claro, pero para sustituir una resistencia no vamos a montar una central nuclear, ¿no? Así pues, limitémoslo a dos y punto.

Si optamos para la serie, es sencillo: \(R_f=R_1 + R_2\)
El valor en paralelo sería \(R_f=\frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}\)

¿Cómo elegir los valores?

Pues utilizando un poco de álgebra.

$$R_f (R_1 + R_2)=R_1 \cdot R_2$$
$$R_f \cdot R_1 + R_f \cdot R_2=R_1 \cdot R_2$$
$$R_f \cdot R_1 - R_1 \cdot R_2 = - R_f \cdot R_2$$
$$R_1(R_f  - R_2) = - R_f \cdot R_2$$
$$R_1= \frac{- R_f \cdot R_2}{R_f  - R_2}$$

Y ya tenemos el valor de una resistencia en función de la otra.

Ahora, a R_f le daremos un valor concreto (el valor resistivo que necesitamos), y para plasmarlo en un plano cartesiano, podemos decir que, R_1=y y R_2=x. Así, al ir variando el valor de x, nos daŕa el valor de y (como toda la vida, vamos).

Particularmente, necesito 2 valores que no tengo, 8,2K y 5,6K.

$$y= \frac{- 8,2\cdot x}{8,2  - x}$$

El graico tiene esta forma:

 Existen soluciones negativas, que no tienen sentido para nosotros. Así, según el valor de la \(R_2\) en el eje de las x, nos dará el valor de la \(R_1\) en el eje de las y (y viceversa).

Poniendo en un excel las resistencias que tengo, puedo ver la mejor combinación. Por ejemplo, para 8,2k, si x=47 (que es una resistencia que tengo), y= 9,92, muy cercano a una de 10k.

Combinando dos resistencias de 47k y 10k en paralelo consigo una de 8,24k que está muy cerca de la que necesito. Hay que considerar también que el margen de error de la resistencia aumentará, pero no lo vamos a tener en cuenta ahora.

Respecto al valor de 5,6k, en paralelo no he encontrado ningun valor intersante, pero como tengo de 5,1k y de 0,47k, si las monto en serie tendría una de 5,57k que también es un valor cercano.

Todo esto, realmente, es para hacer un pianillo electrónico de 9 teclas.

Amplificador Operacional

Toma de contacto.

El 555 como astable (vibrador).

Cuando la patilla 3 (out) está en alta (sale corriente \(V_3 \approx V_{alimentación}\)) la patilla 7 está en corte (abierta, no deja pasar corriente –tal como un interruptor-). Eso hace que la corriente pase por R1 y R2 y se carge el condensador C1. El voltaje de las patillas 2 y 6 aumenta.
Cuanto el voltaje de la patilla 6 alcanza los 2/3 del voltaje de alimentación (si hemos puesto 9v, pues 6v), la patilla 3 pasa a baja (no sale corriente \(V_3 \approx  0\)). 

Eso implica que 7 se cierre (haga contacto). Entonces C1 empieza a descargarse vía R2 y la patilla 7 (el valor de R2 modula el tiempo de descarga).
Así, el voltaje de las patillas 6 y 2 baja. Cuanto el voltaje de la patilla 2 llega a 1/3 del de alimentación, la patilla 3 pasa a alta (vuelve a salir voltaje) y la patilla 7 entra en corte, volviéndose a cargar el condensador hasta que llegue a 2/3 del voltaje de entrada y repitiéndose el proceso. 

Cálculos:
Tiempo total: 0’7•(R1+2•R2)•C1
Tiempo en alta: 0’7•(R1+R2)•C1
Tiempo el baja: 0’7•R2•C1

Ejemplo:
R1= 1k
R2=10k
C1=10nF (0,01mf, 0,00001f)

0’7•(1000+20000)•0,00001)=0,147s

Simulaciones de varios circuitos:
http://www.falstad.com/circuit/

Insoladora en caja de chapa con remaches y tal

Estos días he consegudo hacer circuitos impresos por el método del rotulador y la plancha (toner), antes de pasar a hacer algún circuito más decente -quizás un bioamplificador-, me he decidido a hacerme una insoladora y así alcanzar quizás el nivel más alto en cuanto a calidad de la confección casera de circuitos. La insoladora no es mas que una lámpara de luz ultravioleta. Está esta confeccionada a partir de un solarium facial que compre de segunda mano y una caja de herramientas de Bauhaus. El cristal es translúcido y lleva un conector de corriente tipo ordenador a la izquierda y un interruptor a juego a la derecha. He pasado de ponerle temporizador.

 

Es muy bonica, con ese estilo sovieticoide que a mi me gusta. (por supuesto, le he puesto una pegatina de peligro por radiación ultravioleta)

Una vez hecha toca saber cuanto tiempo hay que insolar las placas de cobre fotosensibles. Para eso he hecho el fotolíto que se ve en la imagen inferior (una transparencia típica) lo he montado con celo en la insoladora, lo he tapado todo por debajo y cada minuto he estirando una sección, así el 1 ha estado expuesto 1 minuto y el 10; 10 minutos. Abajo la placa ya revelada (he utilizado sosa cáustica).

Arriba ya tenemos lo que sería el circuito ya atacado con ácido (he usado agua oxigenada y salfuman corrientes de supermercado a proporción 2/1). Las manchas de cobre que aparecen tal vez sean del celo o de tocar con los dedos, he ehcho la prueba rápido.

Como puede verse el tiempo ideal para esta insoladora es de 5 a 7 minutos.

Hagase la luz

Hace décadas que tenía pendiente aprender algo de electrónica y el siguiente proyecto, la confección de una lampara infantil nocturna, me ha brindado la ocasión de un aprendizaje práctico.

Se trata de una lámpara de leds con varios colores y que se acciona con un sensor de contacto. Después de varias pruebas y fracasos conseguí un circuito con un chip 555 que era simplemente un pulsador on-off. Oprimes el pulsador y pone un led (o lo que sea) en on, vuelves a pulsar y deja en on (a esto lo llaman un montaje biestable, puesto que tiene dos ustos de estabilidad).

Como pulsador utilicé otro circuito que utiliza dos transistores (amplificador darlington) para amplificar la corriente que pasa a través del dedo al tocar un sensor que tiene los bornes separados unos milímetros.

La conexión entre los dos circuitos dependía de un relé (que al final da algunos problemas).

Todo esto está montado con un potenciómetro que controla el brillo de los 4 juegos de leds (blanco, rojo, azul y verde) y un interruptor rotatorio de 5 posiciones que permite apagar y accionar cada uno de de esos juegos de 2 leds. También al activar la lampará se enciende un led amarillo como piloto.

Todo va montado en un frasco de cristal. Al frasco de mermelada le hice 7 talados con unas brocas especiales y después tuve que pulir los agujeros con lija corriente.

En resumen, la lamparita tiene un selector para las luces, un selector para la intensidad y una platina que permite encenderla y apagarla rozando con el dedo.

En el montaje tuve algunos problemas con el led piloto (amarillo) puesto que el diseño de su conexión no estaba bien hecho. En el montaje final modifiqué la placa, así que la que adjunto como ejemplo no es correcta. También tuve que añadir una resistencia extra en el potenciómetro. Por cierto, todo funciona con un cargador de móvil que me encontré tirado por casa. 

 Algunas fotos del proceso

 

Aqui tenemos en una protoboard el montaje del pulsador con un 555.

Primer diseño del pulsador que al final no funcionaba bien (quería amplificar la señal eléctrica de la piel para activar el pulsador, de ahí que ese pulsador fuera un único borne de cobre, pero la señal es irregular y descubrí un web que decían que no se recomendaba utilizar ese tipo de sistema -funcionar funcionaba, pero no muy bien-)

Aquí tenemos el circuito preliminar de prueba, con un pulsador provisional.

El circuito lo diseñe (está hecho apartar de otros cogidos de aquí y de allá) con el programa Fritzing que te deja imprimir el circuito tal y como quedaría.

 

Aquí tenemos los circuitos de la lampara (el hexagonal es el sensor táctil) listos para ser atacados con ácido.

 

 

Aqui tenemos el montaje definitivo del circuito (obsérvese el "arreglo" de última hora, puenteando -cable rojo- el circuito impreso para que funcionara bien).

Taladrar el frasco de cristal fue un buen ejercicio de paciencia. 

Y el resultado final.

Robot D2-1. Seguidor de linea.

Primera compra directa a China y primer montaje de un kit electrónico. Todo satisfactorio.

Construido a partir de algo como esto: