Controlador de un carro a control remoto

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1 INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY Campus Estado de México Laboratorio de Sistemas Digitales Controlador de un carro a control remoto Desarrollado por: Alejandro Alemán Castilla Erik Riveroll Fuster Resumen Nuestro proyecto consiste en aprovechar las características de control de un sistema mínimo con un microcontrolador 8031 para controlar un coche a control remoto y memorizar una ruta, establecida por comandos de dirección inmediatos o un archivo de ruta pregrabado.

2 I N T R O D U C C I Ó N Una de las principales aplicaciones de la electrónica y los sistemas de control están en los juegos electrónicos, estos sistemas cada vez son más complejos y cumplen con una mayor cantidad de funciones. Además, estos sistemas desarrollados para juegos infantiles permite un estudio de posibles aplicaciones en la industria, pues los mismos dispositivos empleados pueden adaptarse a condiciones industriales para funcionar de manera muy similar a como lo hacen en los juegos. Lo anterior nos hace reflexionar acerca de lo importante que son los juegos para la electrónica y nos muestra la importancia de implementar nuevos sistemas para analizar su funcionamiento. O B J E T I V O S P A R T I C U L A R E S a. Analizar el sistema de comunicación entre el control remoto y el carro. b. Adaptar una etapa de potencia para poder controlar al carro a partir de señales emitidas por el sistema mínimo. c. Integrar una comunicación serial con una computadora para controlar al carro oprimiendo las flechas de la computadora. d. Almacenar la ruta indicada por la computadora para poder reproducirla. El material que utilizamos para el desarrollo del proyecto es un carro de control remoto, un sistema mínimo, una computadora, cable serial y los dispositivos necesarios para la adaptación de la etapa de potencia. control remoto. Es un sistema que permite controlar al carro mediante una computadora y grabar la trayectoria que sigue el carro para tiempo después repetirla. C A R A C T E R Í S T I C A S El sistema mínimo está diseñado en configuración de Loader para que pueda ser utilizado mediante el programa SIEV31. El sistema hace posible operar al carro mediante la utilización de las flechas del teclado de una computadora. Es capaz de guardar hasta 2 horas y 10 minutos de trayectoria. La trayectoria que repite el carro es desplegada en el LCD del sistema mínimo, al mismo tiempo que es enviada a la computadora para su futuro almacenamiento. El sistema es capaz de recibir de la computadora una trayectoria grabada en un archivo de texto (.TXT) y ejecutarla. El carro a control remoto consta de dos motores, uno para adelante y atrás y otro para derecha e izquierda. El control remoto del carro es a base de switches, cada motor dispone de tres contactos, uno común y otros dos que especificarán la dirección del motor, esto significa que para activar un motor hacia una dirección hay que juntar la terminal común con la terminal correspondiente y para que vaya en la dirección contraria hay que juntar el común con la otra terminal. F U N C I O N A M I E N T O Todo el funcionamiento del sistema se basa en el programa controlador, es decir, nuestro sistema es controlado por software y no por hardware. D E S C R I P C I Ó N Este controlador consta de un sistema mínimo (8051), una etapa de potencia y una etapa de

3 El sistema mínimo. El sistema utilizado en este proyecto es un sistema mínimo en configuración de "loader", el sistema consta de: Microcontrolador 8031A Eprom 27C256 es decir, 32K RAM 62256, memoria de 32K LCD 491 MAX232 Adaptador para transmisión serial. Controlador de teclado 74C922 Puerto serial. El programa controlador Características El programa fue desarrollado en lenguaje ensamblador y permite al sistema para realizar las siguientes tareas: Recepción de comandos. Interpretación de comandos. Almacenamiento de la trayectoria. Reproducción de lo almacenado. Despliegue en el LCD. Despliegue en la computadora.

4 Funcionamiento ORG 2000H AJMP MAIN ORG 2023H LJMP SERIAL ;Para evitar problemas con el Siev31, se reenvía a una nueva dirección para interrupción serial Subrutina de interrupción serial ORG 20F9H SERIAL JNB TI, RECEP CLR TI CLR A MOVC JZ INICIA MOV SBUF,A INC DPTR RETI INICIA SETB REN MOV DPTR,#$2300 RETI RECEP CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,#$45,SIGGG ACALL BORRA SJMP SAA SIGGG CJNE A,#$52,SA SETB PSW.5 SJMP SAA SA ACALL MODO JB PSW.6,TEXT ACALL CARRO SJMP SAA TEXT ACALL GRABAR SAA RETI ;Determina transmisión o recepción ;Limpia la bandera ;Despliega el mensaje de Recepción Preparada para indicar que hay buena conexión serial. ;Una vez desplegado el mensaje, habilita recepción y prepara DPTR para grabar trayectoria ;Borra bandera de recepción ;Verifica que si se desea borrar o es otro comando. ;Analiza el comando para ver si es lectura (repetición) o escritura ;Llama a subrutina para establecer modo de control (inmediato/texto). ;Modo de control inmediato. ;Modo de control por texto. Subrutina de movimiento del carro CARRO CON1 ATRAS ORG 212AH CJNE A,#$41,ATRAS ACALL LIMPIA JB PSW.5,CON1 ACALL GRABAR MOV R0,#$00 ACALL DISPLAY MOV P1,#$08 MOV A,P1 MOV R2,A SJMP PRE CJNE A,#$42,IZQ ACALL LIMPIA MOV P1,#$04 JB PSW.5,CON2 ;Si el comando es A,B,C o D indica movimiento del carro, esta subrutina verifica que movimiento es en específico, después llama a la subrutina limpia para borrar el LCD, si no está repitiendo la trayectoria llama a la función grabar y finalmente llama a la función Display para desplegar el comando en el LCD y la pantalla de la Computadora. Seguido de esto, se envía al puerto 1 el código de activación de los switches correspondientes a ese movimiento.

5 CON2 IZQ CON3 VU DER CON4 VU1 WAIT CON5 DISP PRE SALE ACALL GRABAR MOV R0,#$09 ACALL DISPLAY MOV A,P1 MOV R2,A SJMP PRE CJNE A,#$44,DER ACALL LIMPIA MOV P1,#$02 JB PSW.5,CON3 ACALL GRABAR MOV R0,#$0F ACALL DISPLAY MOV A,P1 MOV R4,#$60 ACALL LARGO DJNZ R4,VU SJMP DISP CJNE A,#$43,WAIT ACALL LIMPIA MOV P1,#$01 JB PSW.5,CON4 ACALL GRABAR MOV R0,#$19 ACALL DISPLAY MOV A,P1 MOV R4,#$60 ACALL LARGO DJNZ R4,VU1 SJMP DISP CJNE A,#$57,SALE ACALL LIMPIA MOV P1,#$00 JB PSW.5,CON5 ACALL GRABAR MOV R0,#$21 ACALL DISPLAY SJMP PRE ORL A,R2 MOV P1,A ACALL CONT MOV P1,#$00 RET ;En el comando de adelante y atrás, se graba el registro R0 con el valor para poder decidir si algún movimiento posterior a la izquierda o derecha se realizará hacia adelante o atrás. ;En los comandos de izquierda y derecha se da un tiempo de retardo para activar el switch para izquierda o derecha y posteriormente se activa el switch para que avance hacia adelante o atrás dando la vuelta, esto se debe a que el control remoto no acepta ambos comandos simultaneamente (incluso de manera manual). El comando Wait sólo indica que el carro deberá detenerse un instante. ;Aquí se envía el comando para avanzar cuando se da vuelta. ;Llama a subrutina para que se avance aprox. 0.2 seg. Subrutina de tiempo de movimiento CONT SE1 SE2 SE3 ORG 21A8H MOV R7,#$02 MOV R6,#$00 MOV R5,#$00 DJNZ R5,SE3 DJNZ R6,SE2 DJNZ R7,SE1 RET ;Como no se quiere que el carro avance de manera permanente se realiza esta cuenta para que sólo se envíe un impulso de avance de un poco más de 0.2 segundos por comando.

6 Subrutina para repetir trayectoria LEER AQUI FIN ORG 21B5H SETB PSW.5 MOV DPTR,#$2300 MOVX JZ FIN ACALL CARRO INC DPTR SJMP AQUI CLR PSW.5 RET ;Establece modo lectura (no graba) ;Inicio de trayectoria grabada ;Revisa por fin de trayectoria ;Conforme lee, envía señal para mover el carro y busca el sig. Comando en la trayectoria ;Elimina modo lectura (puede continuar grabando) Subrutina de grabación ORG 21C5H GRABAR INC DPTR MOV A,#$00 RET ;Envía el comando a la siguiente dirección de la última dirección utilizada y después graba con 00 la siguiente dirección para indicar fin de trayectoria. Subrutina para borrar LCD ORG 21D2H LIMPIA MOV P2,#$60 MOV R1,#$00 MOV R3,A MOV A,#$01 MOV A,R3 ACALL LARGO RET ;Esta subrutina se emplea para borrar el mensaje que tenga actualmente el LCD para posteriormente desplegar el mensaje de el movimiento que se está efectuando. Subrutina para desplegar movimiento en el LCD y pantalla. ORG 21E0H DISPLAY MOV A,R0 MOV R3,A DISPL MOV P2,#$22 MOVX CJNE A,#$01,SIGUE MOV A,R3 MOV R0,A ACALL COMPU SJMP ENDD SIGUE MOV R1,#$01 MOV P2,#$60 ACALL CORTO INC R0 SJMP DISPL ENDD RET ;Guarda el valor del registro para reutilizarlo en el despliegue en pantalla. ;Lee caracter a desplegar ;Al terminar el mensaje en LCD busca el valor inicial del registro y llama a subrutina para despliegue en pantalla. ;Lazo para desplegar en display, considerando retardos para envío de datos al LCD.

7 Mensajes desplegados ORG 2200H DB 'ADELANTE' DB 01H DB 'ATRAS' DB 01H DB 'IZQUIERDA' DB 01H DB 'DERECHA' DB 01H DB 'DETENIDO' DB 01H ; Estos son cada uno de los mensajes que se despliegan según el comando de movimiento. El byte 01, se utiliza como fin de mensaje. Subrutina de despliegue en pantalla COMPU CO0 COMP1 COMP CO4 CFIN CO1 CO2 ORG 2230H MOV P2,#$22 MOVX MOV SBUF,A JNB TI,CO0 CLR TI INC R0 MOV P2,#$22 MOVX CJNE A,#$01,COMP SJMP CFIN MOV SBUF,A JNB TI,CO4 SJMP COMP1 MOV A,#$0A MOV SBUF,A JNB TI,CO1 CLR TI MOV A,#$0D MOV SBUF,A JNB TI,CO2 CLR TI RET ;Se regresa al punto inicial del mensaje y se lee el caracter. ;Se envía el primer caracter ;Retardo hasta que se termine de transmitir el caracter y se borra bandera. Con un lazo se repite el proceso de lectura del caracter a transmitir y se comprueba que no se haya terminado el mensaje. ;Se transmite caracter y se espera a que se termine transmisión para transmitir el sig. caracter. ;Una vez terminados los caracteres, se envían comandos para generar un Enter o Return y empezar en la siguiente linea. Subrutina de modo de control ORG 2270H MODO CJNE A,#$49,TEXTO CLR PSW.6 SJMP SALMOD TEXTO CJNE A,#$54,SALMOD SETB PSW.6 SALMOD RET ;Según el modo de control deseado, inmediato o grabación (para enviar texto) se desactiva o activa la bandera PSW.6 respectivamente.

8 Subrutina de borrado ORG 2280H BORRAR MOV A,DPL DEC A CJNE A,#$FF,BOR1 MOV DPL,A MOV A,DPH DEC A MOV DPH,A SJMP SALBOR BOR1 MOV DPL,A SALBOR MOV A,#$00 RET ;Esta subrutina permite eliminar el último caracter escrito dentro de la trayectoria del carro. Rutina de inicio MAIN LAZO ORG 208BH MOV TH1,#$FD MOV TL1,#$FD MOV TMOD,#$20 MOV TCON,#$00 MOV IE,#$90 MOV SCON,#$40 MOV P1,#$00 CLR PSW.5 CLR PSW.6 MOV DPTR,#$6000 MOV A,#$3C ACALL CORTO MOV A,#$01 ACALL LARGO MOV A,#$06 ACALL CORTO MOV A,#$0C ACALL CORTO MOV A,#$80 ACALL CORTO MOV DPTR,#LCD SETB TR1 SETB TI JNB PSW.5,LAZO MOV IE,#$00 ACALL LEER MOV IE,#$90 SJMP LAZO ;Establece Baud rate = 9600 ;Modo del temporizador ;Habilita interrupción serial ;Modo de transmisión serial ;Limpia puerto 1. ;Limpia bandera lectura ;Limpia bandera modo de control ;Comienza inicialización del LCD ;Termina inicialización LCD ;Dirección mensaje Recepción preparada ;Activa trigger 1 e int. serial. ;Espera a modo lectura ;Deshabilita interrupciones ;Llama subrutina lectura ;Rehabilita interrupción serial.

9 Subrutina de tiempo CORTO ESP ORG 20D4H MOV R6,#$13 DJNZ R6,ESP RET ;Subrutina para tiempo de retardo corto para envío de datos y comandos al LCD. Subrutina de tiempo LARGO WAIT2 WAIT1 ORG 20D9H MOV R6,#$3 MOV R7,#$00 DJNZ R7,WAIT1 DJNZ R6,WAIT2 RET ;Subrutina de retardo largo para envío de datos y comandos al LCD. Mensaje de confirmación LCD ORG 20E2H DB 'RECEPCION PREPARADA' DB 0AH DB 0DH DB 00H END END ;Mensaje para confirmar transmisión serial entre sistema mínimo y computadora. C O N E X I O N E S Y M A N E J O Conexión El sistema mínimo se conecta a una fuente de alimentación de 5V. Se conecta la etapa de potencia al puerto 1 del sistema y el control remoto a su vez a la etapa de potencia. El control remoto se alimenta con una pila de 9V y el carro se alimenta con un banco de 4 baterías de 1.5V cada una. Se carga el programa controlador al loader mediante el puerto serial utilizando el SIEV31, una vez cargado el programa e iniciado (mediante la instrucción g 2000), cerramos el SIEV31 mediante la tecla F1, pero no desconectamos el loader, una vez hecho esto abrimos hyperterminal de Windows y establecemos una conexión a través del puerto serial a un baudrate de 9600 sin paridad. Esto se hace debido a que el SIEV31 tiene un error: este programa, además de no reconocer el código ASCII de las flechas de control, interviene en la transmisión serial del programa controlador e introduce cadenas de espacios en blanco, todo esto se traduce en un mal funcionamiento del circuito. Manejo Una vez obtenida la conexión serial podemos empezar a manejar el carro mediante el uso de las flechas de adelante, atrás, izquierda y derecha para generar movimiento o presionar la tecla "W" para indicar al carro que se detenga por un instante. Una vez concluida nuestra trayectoria podemos presionar la tecla R del teclado de la computadora para hacer que el sistema repita la trayectoria grabada. También es posible borrar uno a uno el último comando presionando la letra "E".

10 T X T R A Este programa esta hecho en C++ y su objetivo es convertir un archivo con texto a un archivo con el formato R&A. El formato R&A Sus siglas responden a los apellidos de los autores y se basa en secuencias de las letras A,B,C,D y W que especifican la acción que ejecutará el carro: A= Adelante B= Atrás C= Derecha D= Izquierda W=Esperando Creación de una trayectoria pregrabada Para enviar una trayectoria al sistema podemos crear un archivo que contenga una secuencia de las letras anteriormente citadas, por ejemplo: Si creamos un archivo con la siguiente secuencia de letras: y lo enviamos por puerto serial utilizando Hyperterminal, el carro se moverá de la siguiente forma: ADELANTE ADELANTE ESPERANDO ATRAS DERECHA IZQUIERDA Para evitar crear el archivo utilizando las letras A,B,C,D,W podemos hacer uno con las palabras completas (ADELANTE, ATRAS, IZQUIERDA, DERECHA, ESPERANDO) en mayúsculas y con un cambio de línea entre cada una ("enter") y utilizar el programa TXTRA para que convierta ese archivo en uno con el formato R&A llamado "ruta.r&a". Una vez obtenido el archivo podemos enviarlo al sistema para su ejecución. El código fuente de este programa se muestra a continuación: AAWBCD

11 /* Programa que convierte un archivo de texto en formato R&A */ /* Inclusión de las librerías necesarias */ #include <iostream.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <dir.h> #include <conio.h> int main(void) /* Limpia la pantalla y realiza la presentación del programa */ clrscr(); cout<<endl<<endl; cout<<endl<<"txtra 1.0"<<endl<<endl; cout<<endl<<"itesm-cem Laboratorio de Sistemas Digitales"; cout<<endl<<"programado por Alejandro Alemán y Erik Riveroll"; cout<<endl<<"copyright, 1999"<<endl<<endl; cout<<endl<<"programa para convertir formato TXT a formato R&A"<<endl<<endl; /* Declaración de variables */ FILE *in, *out; fpos_t filepos; int j,dato,datos[25],enter; char *fname,fuente[250]; char a[] = "A"; char b[] = "B"; char c[] = "C"; char d[] = "D"; char w[] = "W"; /* Pide el nombre del archivo fuente */ cout<<"dame el nombre del archivo fuente: "; cin>>fuente; fname=fuente; /* Checa si es posible abrir el archivo fuente (in) y crear el archivo destino (out), si no es posible manda un mensaje de error y termina el programa */ if ((in = fopen(fname, "rt")) == NULL) fprintf(stderr, "No se puede abrir el archivo.\n"); getch(); return 1; if ((out = fopen("ruta.r&a", "wt")) == NULL) fprintf(stderr, "No se puede crear el archivo destino.\n"); getch(); return 1; /* Si es posible abrir el archivo fuente y crear el destino, empieza el proceso de codificación */ cout<<endl<<endl<<"el contenido del archivo "<<fname<<" es: "<<endl; /* Busca el inicio del archivo fuente */ fseek(in, 0,SEEK_SET);

12 /* Empieza la codificación */ while(!feof(in)) /* Toma las 3 primeras letras del archivo fuente y suma el valor correspondiente a cada letra. */ /* Ejemplo: ADE= =202 */ dato=0; for (j=0;j<=2;j++) dato=dato+fgetc(in); /* Verifica si el número obtenido corresponde al de "ADELANTE" */ if (dato==202) cout<<"adelante"<<endl; /* Escribe en el archivo destino la letra A */ fwrite(a, strlen(a), 1, out); /* Busca el cambio de línea (10) o el fin del archivo (-1) */ enter=0; while(enter!=10) enter=fgetc(in); if(enter==-1) enter=10; /* Verifica si el número obtenido corresponde al de "ATRAS" */ if (dato==231) cout<<"atras"<<endl; /* Escribe en el archivo destino la letra B */ fwrite(b, strlen(b), 1, out); /* Busca el cambio de línea (10) o el fin del archivo (-1) */ enter=0; while(enter!=10) enter=fgetc(in); if(enter==-1) enter=10; /* Verifica si el número obtenido corresponde al de "IZQUIERDA" */ if (dato==244) cout<<"izquierda"<<endl; /* Escribe en el archivo destino la letra D */ fwrite(d, strlen(d), 1, out);

13 /* Busca el cambio de línea (10) o el fin del archivo (-1) */ enter=0; while(enter!=10) enter=fgetc(in); if(enter==-1) enter=10; /* Verifica si el número obtenido corresponde al de "DERECHA" */ if (dato==219) cout<<"derecha"<<endl; /* Escribe en el archivo destino la letra C */ fwrite(c, strlen(c), 1, out); enter=0; /* Busca el cambio de línea (10) o el fin del archivo (-1) */ while(enter!=10) enter=fgetc(in); if(enter==-1) enter=10; /* verifica si el número obtenido corresponde al de "ESPERANDO" */ if (dato==232) cout<<"esperando"<<endl; /* Escribe en el archivo destino la letra W */ fwrite(w, strlen(w), 1, out); enter=0; /* Busca el cambio de línea (10) o el fin del archivo (-1) */ while(enter!=10) enter=fgetc(in); if(enter==-1) enter=10; /* Cierra los archivos fuente y destino */ fclose(in); fclose(out); /* Termina el programa */ cout<<endl<<endl<<"trabajo Finalizado --> ruta.r&a"<<endl<<endl; getch(); return 0;

14 B I T Á C O R A D E L P R O Y E C T O Primera semana Durante esta semana hicimos las siguientes actividades: Adquisición del coche a control remoto Probamos el coche y después procedimos a desarmar el control remoto para ver de qué manera se accionaban los motores del carro. Nuestra primera buena noticia fue que el sistema de control se basaba en un conjunto básico de switches. El sistema de control consta de dos partes, una que mueve los motores de atrás y adelante y otra que mueve los de los lados. Cada uno de estas partes están compuestas de 3 contactos, uno de los cuales es común (tierra) y los otros tienen el voltaje de Vcc (9V). Lo único que se tiene que hacer para activar un motor es unir el extremo correspondiente al motor deseado con el contacto común. Investigamos también, mediante un multímetro, la corriente que circula por estos contactos (43mA). Esto nos serviría para establecer la configuración de la "etapa de potencia" necesaria para activar el control remoto. Decidimos la manera en la que se iba a manejar el coche, mediante las flechas de adelante-atrás-izquierda-derecha del teclado de cualquier computadora, por lo que el siguiente paso fue diseñar un programa para poder ver el código que se genera al oprimir cada tecla. Segunda semana Desarrollo del programa para encontrar el código ASCII al apretar las flechas adelante,atras, izquierda, derecha: El programa empleado para encontrar el código enviado por las flechas de la computadora consistió en recibir de modo serial el código y enviarlo al LCD; este programa lo obtuvimos del proyecto final de la materia de Microprocesadores y periféricos, aunque tuvimos que modificarlo al encontrarnos con algunas irregularidades: a) El LCD únicamente desplegaba un espacio al momento de apretar la tecla, por lo que no sabíamos exactamente cual era el dato. b) El programa Siev31, presenta un problema de envío constante de una señal al sistema mínimo, para resolver lo anterior, decidimos utilizar la comunicación serial por Hyperterminal de Windows para tener una comunicación sin envío de información no deseada. Al momento de utilizar Hyperterminal nos dimos cuenta que las flechas al apretar las flechas se obtenía: [A, [B, [C, [D, al apretar arriba, abajo, derecha e izquierda respectivamente, es decir, recibíamos 3 caracteres con sólo presionar una tecla. Nuestra solución vino con el mismo programa, pues decidimos utilizar un programa que únicamente desplegara en el display A, B, C o D, sin considerar todo lo demás, incluso así se pudo utilizar el Siev31, pero únicamente con las letras, no con las flechas. c) Al estar utilizando las flechas para el control, nos dimos cuenta que apretando 2 teclas simultaneamente no era posible recibir otra señal distinta, sino que se recibían ambas señales, pero si se dejaban apretadas las teclas, únicamente aparecía la señal de la última tecla apretada, por lo tanto, no sería posible controlar los 6 movimientos diferentes que tiene el carro. Nuestra solución fue modificar nuevamente el programa para utilizar los números para controlar los movimientos del automóvil, y en esta

15 misma semana readaptamos el programa para su funcionamiento. Este programa únicamente manda las señales y sólo las quita hasta que una nueva señal modifica los valores que hay en el puerto 1 (Este es el puerto que utilizamos para controlar nuestro control remoto). Por otra parte, en el aspecto de implementación física en cuanto a la etapa de potencia, decidimos la forma en la que la desarrollaríamos y encontramos que un transistor 2N2222 soportaba fácilmente la demanda de corriente por parte del control remoto al activar cada switch, por lo que sólo tuvimos que configurarlo para que actuara como switch, conectando el emisor a la tierra y el colector con una resistencia a Vcc, pudiendo controlar la base para los estados de corte y saturación. Este proceso lo evaluamos con un transistor, verificando que se pudiera controlar y el resultado fue correcto. El circuito respondió bien al momento de mandarle la señal para hacer que el carro se moviera. Tercera semana Se implementó completamente la etapa de potencia para nuestro control, esta consiste en un transistor 2N2222 y 2 resistencias por cada switch (4 switches en total). El transistor se conectó con una resistencia que tiene un valor cercano inicial a los 200Ω para tener los 43mA de corriente entre el emisor y el colector, la otra resistencia es de 18KΩ aproximadamente, conectada a la base. El colector se conectó a Vcc del switch, el emisor a tierra y la base recibe nuestra señal de control. Esta etapa se encuentra ensamblada en protoboard pues continuamos haciendo pruebas. Además durante el fin de semana encontramos la forma de controlar al carro con las flechas de la computadora (nuevamente), insistimos en utilizar las flechas por lo explícitas que son en cuanto al movimiento del carro. La solución para poder tener los 6 movimientos es utilizando como referencia para la dirección (adelante o atrás) el último dato empleado para manifestar la misma. Es decir si queremos dar vuelta a la derecha hacia enfrente, es necesario que primero avancemos hacia enfrente (si antes estabamos avanzando hacia atrás) y después enviar la señal de vuelta a la derecha. Si la última ocasión que avanzamos hacia enfrente o hacia atrás es la misma que la que queremos al momento de indicar una vuelta, sólo es necesario presionar la tecla de vuelta. En esta semana logramos implementar este programa y funcionó de acuerdo a como queríamos. Posteriormente vino un problema con el programa: Dentro de nuestra programación incluimos la letra Q para indicarle al carro que se detuviera por completo, y la lógica empleada funcionó correctamente al igual que los comandos de movimiento, sin embargo, si después de una Q decidíamos reiniciar el movimiento con una vuelta hacia cualquier lado, el auto se iba hacia enfrente o atrás (dependiendo del último valor) pero no daba la vuelta, después nos dimos cuenta que el problema no estaba en la programación directamente, pues incluso si se daba la misma instrucción de modo manual, el carro respondía de la misma manera. Buscamos la manera de solucionarlo y ahí nos surgío otro problema pues al implementar la solución dando un retardo en cada señal, el programa dejó de funcionar, cosa que no nos había sucedido hasta la fecha y por más que estuvimos intentando regresar al programa anterior donde el problema estaba en el funcionamiento del carro y no en el programa, no logramos conseguirlo y nuestro programa tuvo un error que tendríamos que corregir.

16 Cuarta semana Después de solucionar el problema con el retardo decidimos establecer una base de tiempo de medio segundo para el muestreo de instrucciones recibidas de la computadora. Cada vez que se oprimiera una tecla el microcontrolador mantendría la señal correspondiente en el puerto 1 durante medio segundo. Como ya contábamos con una base de tiempo, eliminamos la opción de la tecla Q, puesto que ya no era necesaria. Agregamos al programa la capacidad de mandar la dirección a la que se dirigía el carro (adelante, atrás, izquierda, derecha), directamente al LCD. En esta semana comenzamos con el proceso de almacenamiento de datos (a partir de la dirección 2300H). Cada vez que el programa recibe un dato válido, despliega en el LCD lo que significa, lo almacena y envía la instrucción correspondiente al puerto 1. El almacenamiento y la lectura de datos funciona de la siguiente manera: a) Al momento de recibir una instrucción, ésta es grabada a partir de la dirección 2300H de la RAM externa. La localidad de memoria siguiente es borrada (00H). b) Al momento de acabar de grabar la ruta se oprime la tecla R de la computadora y el microcontrolador entra en una subrutina de lectura, éste lee cada dato a partir de la dirección 2300H y realiza la subrutina de control de movimiento del carro, deteniéndose si encuentra que el dato que va a mandar es 00H. c) Si se sigue grabando después de la lectura de datos, el programa almacenará la ruta a partir de la última dirección de memoria utilizada, por lo que si se ejecuta "Repetición" (tecla R), el microcontrolador mandará la trayectoria indicada desde el principio y añadirá las instrucciones nuevas. Esta última etapa de nuestro diseño se complicó debido a la complejidad del programa, sin embargo todo salió como lo planeado y estábamos listos para probar el carro. Probamos el carro al aire libre y demostramos que funciona, se puede manejar libremente el carro y después pedirle que repita la trayectoria. Quinta semana Esta semana fue de evaluación del avance del proyecto, por lo que no hubo un avance significativo, pues estuvimos observando los proyectos de los demás equipos y presentando el nuestro. Sexta semana En esta semana desarrollamos el programa para poder desplegar en la pantalla de la computadora la trayectoria del proyecto, es decir, despliega un mensaje con la dirección que el carro está siguiendo en ese momento, pero al ir desplegando cada uno, se puede observar la trayectoria del proyecto. Para este punto tuvimos ciertos problemas con el programa que teníamos, pues no permitía la transmisión serial dado que todo nuestro control se realizaba en la interrupción del puerto serial y no realizaba una "interrupción serial dentro de sí misma". Para resolver el problema se desarrolló otro programa donde se pudiera realizar una recepción mucho más rápida dentro de la interrupción y liberarla rápidamente. Una vez funcionando el programa, decidimos unir ambos programas para fusionar ambas funciones. En el programa fusionado establecimos 2 comandos de control "T" que indica posibilidad de recibir un archivo de texto y que su peculiaridad es que no realiza la

17 trayectoria hasta que se presiona la tecla "R", y el comando "I" que es para una respuesta inmediata a la indicación de movimiento con las flechas. Nuevamente decidimos modificar el programa, para tener también la posibilidad de detener el carro por algunos instantes en su recorrido, este comando se ejecuta presionando la tecla "W". En esta semana también modificamos el programa para que pudiera desplegar la trayectoria escrita en la pantalla de la computadora, este proceso se lleva a cabo sin utilizar la interrupción serial. Se mejoró la estética de la etapa de potencia eliminando el protoboard y fijándola en una tablilla con soldadura. Septima semana Realización de pruebas finales. Programación en C++ de programas accesorios. Este programa consiste en leer un archivo *.txt que contenga las instrucciones: "ADELANTE", "ATRAS", "IZQUIERDA", "DERECHA", "ESPERA". El programa realizará la conversión a un formato *.R&A que se podrá transmitir al controlador para realizarse. Presentación final. A P L I C A C I O N E S Desde un principio se mencionó la importancia de los juegos electrónicos en la actualidad, y el desarrollo de este proyecto tiene un enfoque orientado precisamente a una modificación a este tipo de tecnología. Además, este proyecto tiene la posibilidad de aplicarse en la industria, pues si se requiere realizar movimientos predeterminados (rutas) invariables, donde no se tenga posibilidad de "tráfico", este sistema puede responder adecuadamente a cualquier trayectoria asignada de este tipo. C O N C L U S I O N E S Creemos que lo más importante de este proyecto es el hecho de que logramos implementar por completo todos los objetivos inicialmente planteados, incluso al grado de agregar un buen número de detalles extras al sistema. Consideramos además, que este proyecto nos dio la oportunidad de integrar realmente nuestros conocimientos en el área de los Sistemas Digitales en una aplicación práctica y útil. Para agregarle los detalles antes mencionados, tuvimos la suerte de poder utilizar conocimientos de Computación haciendo una integración mayor de conocimientos en un mismo proyecto. Un aspecto importante que descubrimos con este proyecto es la capacidad del microcontrolador que estamos utilizando, pues no fue necesaria una gran implementación física de dispositivos para generar esta aplicación, pero fue muy necesario trabajar en la programación del controlador. El trabajar en equipo es algo que deja mucho de provecho ya que los integrantes del mismo aprenden a cooperar y

18 a ayudarse entre ellos y lo más importante, a confiar en el trabajo de las demás personas. Creemos que es necesario realizar un programa monitor que no tenga las restricciones del SIEV31 en cuanto a transmisión y recepción serial, al igual que el reconocimiento de mnemónicos en un programa, pues le resta a la configuración "Loader" las grandes ventajas que implicitamente representa. B I B L I O G R A F Í A : MACKENZIE, Scott. The 8051 Microcontroler, 2ª edición. Ed. Prentice Hall, USA, 1995 Manual del Microcontrolador 8051 Apuntes de Microprocesadores y Periféricos

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