interfaza de control

Entendemos por controladora para ordenador a un sistema o equipo electrónico, que permita la comunicación  entre el ordenador y el sistema o máquina a controlar. La controladora interpreta y adapta las señales procedentes del ordenador para gobernar los elementos correspondientes del sistema bajo control. Además, proporciona al ordenador las señales y valores producidos por los sensores del sistema bajo control para que puedan ser leídos por éste.

Controladora CNICE

La controladora CNICE es una interfaz de control que, tal como se puede observar en la imagen, dispone de los siguientes elementos:

Ocho entradas digitales

Esta controladora posee ocho entradas digitales con niveles TTL.

Para que se pueda recoger la señal en una entrada digital se ha de conectar un cable a la entradade la fuente emisora de la señal y otro a la conexión MASA, recogiendo, únicamente, la activación o no activación de dicha entrada.

Hay que recordar que en esta controladora se utiliza lógica negativa para las entradas digitales, es decir, cuando las entradas están al aire o se les introduce un valor 1, se interpreta un 0; por el contrario, si se le introduce un 0 en la entrada se leerá un 1.

Ocho salidas digitales

En esta controladora cuando una salida digital no está activada emite una señal de 0 voltios

, por el contrario, si se activa emitirá una señal de 5 voltios.

Cuatro entradas analógica

Las entradas analógicas, al contrario que las digitales, recogen una señal variable de entre 0 y 5 voltios.

También debemos saber que la lectura de las entradas, tanto las analógicas como las digitales, se realiza en dos partes: primero se lee la parte alta y después la parte baja del dato de entrada.

Conector de fuente de alimentación

La fuente de alimentación es el circuito que se encarga de suministrar energía eléctrica adecuada a toda la placa controladora. Al conector de entrada se le conectará un transformador con un voltaje de salida de 12 voltios. Si la conexión a la red es correcta se debe encender un led rojo. Conector macho de 25 pines

La comunicación entre la controladora y el ordenador se realiza a través del puerto paralelo LPT y para ello la placa de la controladora tiene un conector macho de 25pines. Se debe unir el puerto paralelo del PC al conector de 25 pines mediante un cable de 25 contactos macho-hembra.

Masa

Sirve para conectarse a MASA o a tierra, es decir, a 0 voltios. Para que exista corriente eléctrica tiene que existir diferencia de potencial entre dos puntos. Uno de los puntos será la toma de corriente y el otro es la masa.

En la siguiente imagen se pueden observar con mas detalle cada uno de los componentes explicados anteriormente.

CONTROL POR COMPUTADORA

Los sistemas de control por computadora  permiten emplear un orden para controlar un sistema  físico real. En nuestro entorno encontramos  multitud de sistemas que son o pueden ser  controladores por ordenador. Dentro de estos sistemas  podemos encontrar el ordenador  a bordo de un automóvil, una casa domtizada, un sistema de aire acondicionado, los complejos  sistemas de control,  los complejos sistemas de control de los coches de fórmula, las naves espaciales, etc. Con el control por computadora conseguimos que el ordenador interaccione con objetos y mecanismos reales, pudiendo incluso mejorar el comportamiento de estos sistemas físicos.

La controladora

Las controladoras son el "cerebro del robot".  Se encargan de reconocer la información que viene del exterior a través de los sensores (que serían como los sentidos) y  hacer funcionar los actuadores (motores, bombillas,...) conforme a un programa almacenado en su memoria

Entradas: Por las entradas de la controladora, el robot recibe información del exterior  a través de sensores. Se diferencia entre entradas analógicas y digitales, pero la terminología es confusa, porque, normalmente, en los robots todas las entradas son digitales. 

Llamamos entradas digitales a las que solo pueden interpretar dos valores (sensor activado/ sensor desactivado). En realidad se trata de entradas lógicas. En ellas, por ejemplo, se conectan los sensores de tacto que no son más que interruptores. Sus posibles estados son pulsado/no pulsados.

Salidas: Las salidas  de la controladora  permiten controlar actuadores, esto es receptores eléctricos como motores, bombillas, resistencias... Existen varios tipos de salidas: ce conexión/desconexión, reversibles y analógicas.

Salidas digitales  conexión/desconexión: Permiten conectar un receptor que sólo se alimentará con una polaridad. Por tanto los motores conectados a ellas no podrán cambiar su sentido se giro. Se comportan como un interruptor. En algunos casos son salidas a relé (que permiten bastante potencia) y en otros casos están activadas por interruptores electrónicos (en este caso hay una pequeña pérdida de la tensión de alimentación). Si el receptor tiene polaridad, habrá que tenerla en cuenta ya que entonces no se podrá conectar de cualquier manera. En la placa PICAXE de alta potencia, las salidas 5,6,7  y 8 son de este tipo. En ellas los receptores deben conectarse por un lado al polo positivo y por otro a la salida.

Unión al ordenador: Las controladoras deben conectarse a  un ordenador para introducirles el programa. En algunos casos, la misma tarjeta no tiene memoria de forma que el programa reside en el ordenador. Esto tiene la ventaja de que se puede utilizar toda la memoria y capacidad de cálculo de un ordenador que suele ser muy superior al de las controladoras autónomas, pero el grave inconveniente de que el robot tiene que estar unido al ordenador mediante cables y esto limita su movimiento o se trata de robots muy grandes.  En estos casos, las controladoras simplemente son targetas que permiten introducir información en el ordenador o que pueden disparar relés como resultado de órdenes del mismo.

En otros casos , la unión al ordenador se hace sólo para sercargar el programa ya que la propia controladora tiene su memoria para almacenar el programa y su CPU para gestionarlo. El inconveniente es que la memoria y la potencia de cálculo están muy limitados, pero la ventaja de la independencia del robot que no tiene el anterior "cordón umbilical". Las controladoras PICAXE son de este tipo.

Sensores: se encarga de analizar el entorno y enviar las señales al computador  de control para que realice las funciones programadas. Se conecta a las entradas digitales o analógicas de la controladora dependiendo de si simplemente actúan como interruptores o si se precisa analizar un rango  determinado de valores. Cuando lo sensores serán activados, dejando pasar la corriente y cuando no lo están impiden el paso de la misma.

https://www.youtube.com/watch?v=mqNdo60Fj3E

este es el link del video: