Carrito a control remoto con Arduino / Bluetooth / Android, circuito en Protoboard y en Baquelita.

Circuito en Protoboard.

Circuito en baquelita.

1.- INTRODUCCION: En este blog y video, haremos un carrito / coche a control remoto, lo vamos hacer con Arduino Uno, o también podemos utilizar el Arduino Leonardo, y lo vamos a controlar por medio de bluetooth, el dispositivo bluetooth que estamos utilizando es el HC-05 o también pueden utilizar el HC-06, el carrito lo vamos a con nuestro teléfono celular Android, el aplicativo lo vamos a descargar desde le Play Store, tengo el código, el diagrama, materiales y la explicación paso a paso de como ensamblar el circuito.

2.- ¿QUE ES ARDUINO?

Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso.

Para poder entender este concepto, primero vas a tener que entender los conceptos de hardware libre y el software libre. El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, de manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas, pero igualmente funcionales al partir de la misma base.

El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.

El proyecto nació en 2003, cuando varios estudiantes del Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea, Italia, con el fin de facilitar el acceso y uso de la electrónico y programación. Lo hicieron para que los estudiantes de electrónica tuviesen una alternativa más económica a las populares BASIC Stamp, unas placas que por aquel entonces valían más de cien dólares, y que no todos lo podían comprar.

El resultado fue Arduino, una placa con todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un microcontrolador, y que puede ser programada tanto en Windows como macOS y GNU/Linux. Un proyecto que promueve la filosofía 'learning by doing', que viene a querer decir que la mejor manera de aprender es cacharreando.

¿Cómo funciona el Arduino?

Las funciones de Arduino, como ocurre con la mayoría de las placas de microcontroladores, se pueden resumir en 3 factores:

Cuenta con una interfaz de entrada. Esta puede estar directamente unida a los periféricos, o conectarse a ellos a través de puertos.

La interfaz de entrada tiene como objetivo trasladar la información al microcontrolador. El microcontrolador es la pieza que se encarga de procesar esos datos. Además, varía dependiendo de las necesidades del proyecto en el que se desee usar la placa, y existe una gran variedad de fabricantes y versiones disponibles.

También cuenta con interfaz de salida. Este se encarga de llevar la información procesada a los periféricos autorizados de hacer el uso final de esos datos. En algunos casos puede tratarse de otra placa en la que se centraliza y procesa la información de forma totalmente renovada, o sencillamente, puede ser una pantalla o un altavoz encargado de mostrar la versión final de los datos.

Lenguaje de la programación con Arduino: C++

¿Qué lenguaje utiliza este tipo de programación? La plataforma Arduino se programa con un lenguaje propio basado en el lenguaje de programación de alto nivel Processing, lo que significa que es similar a C++.

¿Qué quiere decir esto? Que se trata de un lenguaje de programación de propósito general asociado a un sistema operativo llamado UNIX.

Este lenguaje de medio nivel, trata con objetos básicos como caracteres, números, bits y direcciones de memoria, entre otros.

Este tipo de lenguaje posee una gran portabilidad. Gracias a ello se suele utilizar para la programación de sistemas como la construcción de intérpretes, compiladores, y editores de texto.

2.- DIAGRAMA: El diagrama es muy simple de realizarlo ya la vez ensamblarlo en la protoboard, a continuación, les dejo el diagrama y también lo pueden descargar para que ustedes mismos lo vayan analizando para posteriormente llevarlo a una protoboard y luego lo a una baquelita.

3.- MATERIALES: Los materiales son pocos que estamos utilizando, ya que todo lo hace le Arduino, les dejo los materiales que vamos a utilizar:

ü 1 Arduino UNO, o un Arduino Leonardo.

ü 1 Modulo Bluetooth el HC-05, o el HC-06.

ü 1 Circuito integrado el L293B (driver para los motorreductores)

ü 1 Regulador de voltaje el LM7805.

ü 1 Regulador de voltaje el LM7809.

ü 2 Motorreductores.

ü 2 Llantas.

ü 1 Rueda Loca.

ü 1 Chasis donde ira la protoboard y sus componentes.

ü 1 Protoboard.

ü 1 Pila de 9v, o 3 pilas de litio de 3.7v (3 en serie)

ü Cablecillos y/o Jumpers para las conexiones.

Hasta aquí ya tenemos el diagrama y los materiales, entonces empecemos a ensamblar el circuito, primero vamos a ensamblar con el Arduino Uno y con el módulo bluetooth HC-06, nos guiamos del diagrama o del video que les estoy dejando mas abajo, les dejo unas imágenes de como realice mis conexiones.

Hasta aquí ya tenemos todos los componentes ya montados en la protoboard, así como esta el circuito no va a funcionar, hay que cargarle un código o programación al Arduino, entonces vamos a programar le código, pero no te preocupes que el código ya lo tengo listo.

Nota muy importante este link que le estoy dejando es para el Arduino UNO, para el Arduino leonardo es otra programación (no varía mucho, solo una pequeña variación en el código), más abajo les dejare el código para el Arduino leonardo.

Link del código, para que lo carguen en el Arduino UNO:

https://mega.nz/folder/nBIGRZyS#qzdGq9eobbEmDz1_k8oQFQ

Ahora si colocamos la protoboard en el chasis y hacemos las conexiones de los motores, también alimentamos le circuito a 12v o a 9v, al momento de hacer las pruebas el carrito gira a la inversa podemos invertir los cables del motor (no se preocupen, que no hay cortocircuito), cabe resaltar también que los motores van cruzados.

Hasta aquí el circuito ya este encendido, el modulo bluetooth esta que oscila constantemente, activamos nuestro bluetooth en nuestro celular, y allí encontraremos un dispositivo HC-06, le damos conectar y nos pedirá una clave, que puede ser 1234 o 0000, y así ya debe de conectarse el teléfono celular con el módulo.

Ahora solo falta descargar el aplicativo con el que vamos a controlar el carrito, entramos a Play Store y lo buscamos como Bluetooth RC Controller, lo descargamos y lo instalamos.

Una vez que se haya instalado, abrimos le aplicativo, en la parte superior del aplicativo hay como una tuerquita – luego Connect to car – luego HC-06 y automáticamente tendremos conexión con el módulo, el led del HC-06 se pondrá fijo, y led rojo del aplicativo se pondré en verde.

Entonces ahora si pueden realizar sus pruebas del circuito, a continuación, les dejo el video para que vean como lo realice paso a paso.

4.- CON EL MODULO BLUETOOTH HC-05.

Ahora para aquellos que tengan el módulo bluetooth HC-05, también lo podemos utilizar en este mismo circuito, sin hacer ninguna modificación al circuito, las características de este módulo es que trabaja u opera en Master o Esclavo, para este circuito tiene que estar configurado en modo Esclavo, para saber si esta en eslavo o master hay que verificarlo con comandos AT, que lo podemos hacer desde el software de Arduino, en YouTube hay varios videos donde enseñan comandos AT para módulos bluetooth, normalmente el HC-05 ya viene configurado en esclavo, en mi caso estuvo en esclavo solo lo conecte a la protoboard en la misma posición del HC-06, ojo que también hay que vincularlo con el celular, y luego hay conectora con el aplicativo y listo lo hacemos funcionar.

6.- CON EL ARDUINO LEONARDO: Para este circuito también podemos utilizar le Arduino Leonardo, el diagrama es el mismo, es decir los mismos pines del Arduino UNO lo vamos a utilizar en le Arduino Leonardo, la única diferencia es que ay que hacer una pequeña modificación en el código, a continuación, les dejo una foto para que vean la modificación.

Como vemos en la imagen en el Arduino leonardo hay que agregar el numero 1 (uno) en el código, en todos donde dice serial (después del serial), hay que agregarlo un 1, a continuación el ejemplo.

while (Serial.available() > 0) (Arduino UNO)

while (Serial1.available() > 0) (Arduino Leonardo), como se ve, se está agregando un numero 1 después del serial.

Ahora a continuación les dejo el código para el Arduino Leonardo, descarguen el código y luego lo cargan a su Arduino Leonardo.

Link de descarga para el Arduino Leonardo.

https://mega.nz/folder/Pcx0ATbZ#omifiPuifrZlovdkRMZeIg

NOTA: Con el Arduino Leonardo de igual forma podemos utilizarlo tanto el módulo HC-06 o el HC-05 (en modo esclavo).

OTROS POSIBLES PROBLEMAS CON ARDUINO, EN CASO NO LES FUNCIONE:

1.- Si no les funciona con serial1, déjenlo sin el uno (1), ósea déjenlo serial solo, como antes, y en donde esta el numero 9600 cámbienlo a 38400, esto son los baudios.

2.-Otro problema común que pasa, es que, si su bluetooth se desconecta del celular, aún estando con energía el circuito, entonces el modulo bluetooth (ya sea el hc-05 o el hc-06) hay que conectarlo a 3.3v, hay reguladores de 3.3v, hasta el mismo Arduino tiene una salida de 3.3v.

CONCLUCIONES:

1.- Podemos utilizar tanto el Arduino uno como el Arduino Leonardo.

2.- Y también podemos utilizar los módulos bluetooth HC-05 o el HC-06.

Hasta aquí el circuito ya funciona, como saben la protoboard es una plaqueta de pruebas, aquellos que quieran pasarlo a una baquelita como en mi caso, así nuestro circuito quede mas profesional y presentable, ahora vamos a realizar le circuito en una baquelita fibra de vidrio, en mi caso el grabado lo hare con el método del planchado.

Lo que haremos primero son la pistas, yo utilizo el programa EAGLE 8.6.0 para diseñar pistas, más abajo les dejare los archivos en Eagle en caso que quieran hacer alguna modificación, también les dejaré las pistas en PDF para que lo puedan imprimir, les dejo unas imágenes de como me quedo el circuito.

La impresión del circuito seria en impresora a laser, y se imprime en papel couche, la baquelita que utilizo es de fibra de vidrio, también pueden utilizar la baquelita clásica que es un poquito mas cómoda, el tamaño de la baquelita es: 6.5cm X 4.5cm, y con esto ya empezamos a realizar el grabado, a continuación les dejo un video más detallado y explicado paso a paso de cómo realizar le grabado de su baquelita con el método del planchado.

Después de realizar el grabado, hay que hacer los orificios con un taladro pequeño, y luego empezamos a ensamblar todos los componentes según indica el diagrama o la mascara de componentes, recuerden que tenemos unos puentes o jumpers (3 jumpers), después de haber ensamblado todos los componentes entonces ya podremos realizar todas las pruebas.

Recuerden que para el Arduino leonardo y el UNO sus códigos son diferentes, y el módulo HC-05 debe estar en modo esclavo, fotos finales de como me quedo el circuito.

En el siguiente video allí les explicó paso a paso de cómo realizar le circuito, allí también hacemos todas las pruebas, tanto con el Arduino uno, Leonardo y los módulos bluetooth HC-06, HC-06, les recomiendo ver el video.