ICARO

icaro - bloques

2011-12-23T21:11:00.000-08:00

Comenzó como un estudio sobre programación orientada a objetos , python, y la integración de pygame (SDL) con pygtk (GTK+). Al final, después de un mes de programación termine haciendo este programa para la generación de código C++ para compilador SDCC y las librerías pinguino-usb (hacking labs).
La idea es un entorno grafico parecido a TurtleArt, con la diferencia que en ves de generar codigo LOGO y controlar una tortuga, se genera codigo C++ y se carga en un pic 18f4550 mediante el bootloader VASCO-PUF y las librerías pinguino-usb.

Pantalla del programa de bloques icaro.

En la imagen anterior se puede ver el entorno echo en pygtk con un drawing area donde se inserta la libreria grafica pygame para poder manipular imagenes, dibujar primitivas etc etc. En el menu de la derecha estan lo botones para poder insertar los bloques de color que representan instrucciones completas de C++ que luego pueden ser cargadas en la placa pinguino-usb.

Cada bloque se "pega" al bloque de arriba y puede arrastrar a los bloques pegados abajo suyo como si estuvieran "imantados".

Es demasiado BETA para poder ser usado, tiene muchos errores que hay que depurar, pero la idea es poder generar código para cargar en los 18f4550 y crear pequeños robots autónomos sin necesidad de tenerlos conectados a la computadora (tal ves robots insectos).

En este ejemplo diseñe un brazo robot de 5 servos, al cual le cargo los parámetros de movimiento mediante el programa (todavía no tiene nombre), luego de cargarle el programa, el pic ejecutara todas las instrucciones en bucle y solo usara el cable USB para la alimentación del pic y los servos (+5 volts).

Detalle de la pinza con un micro servo

vista de costado

del otro lado (se pueden apreciar los servos)

El pcb pinguino-usb y una protoboard donde conecto la alimentación de los servos

chip 18f4550

aca se ven los bloques del programa.

En la imagen anterior se ven los bloques que representan los 5 servos y pausas, el programa comienza en el bloque "inicio" va moviendo los servos para mover el brazo. La librería Pinguino para control de servos permite controlar varios servos al mismo tiempo usando interrupciones (timer1) por lo que todo el tiempo se esta generando PWM en las salidas seleccionadas, y los servos quedan trabados en una posición.

Por lo pronto el programa esta muy verde, pero la idea es poder montarlo en SUGAR y desarrollar un pcb basado en pinguino-usb para crear robots autonomos, controlarlos desde tutrleart o generar ventanas de control con PYcaro.

video del funcionamineto del brazo

otra vista del brazo

taller de robotica con icaro

2011-11-29T06:16:00.001-08:00

Adrian Frapiccini de bahia blanca esta usando ICARO para un taller de robotica con chicos y tuvo la amabilidad de mandarme unas fotos para subir al blog.

las placas ICARO np04 fueron fabricadas por adrian

el robot va montado sobre dos motores paso a paso

Aca un video de los motores paso a paso (creo que tuvieron problemas con el peso, los motores pap suelen no ser muy fuertes)

Jugando con los leds de la placa

Muchas gracias a Adrian por el apoyo al proyecto y espero que todo siga super bien.

ICARO y conectar igualdad

2011-11-25T06:50:00.001-08:00

El lunes 14 de noviembre fui invitado por Javier Castrillo del programa CONECTAR IGUALDAD a dar un taller interno para su equipo sobre robotica y las netbooks de la nacion.
La idea era fabricar un pequeño robot que pudiera trabajar con las netbooks classmate y utilizarlo como demostración en los colegios a los que van.
Aprovechando que las netbooks vienen con doble boot (windows y linux), trabajamos sobre el ubuntu que traen y le instalamos los paquetes básicos para poder trabajar con ICARO (python, turtleart, apicaro).
La experiencia fue muy linda y un gran inpulso para la robotica educativa con software libre.

Primeros pasos from Javier Castrillo on Vimeo.

Aca se puede ver el robotito caminando por primera ves

Ícaro from Javier Castrillo on Vimeo.

Controlado remotamente con otra notebook

Las siguientes fotos son de una demostración de ICARO en el colegio san Antonio de areco en bs as donde se puede ver ca los alumnos "jugando" con el robot y las classmate.

ICARO en el congreso LATINOWARE

2011-11-21T08:04:00.001-08:00

Del 19 al 21 de octubre, se realizo en foz do iguaço (brasil) la 8º edición de la latinoware, el evento de software libre mas grande de latino américa, y donde fui invitado por danilo cesar (rovoticalibre) para dar una charla sobre robotica educativa con software libre.
En brasil, me encontré con Igor soares un gran amigo que conoci en panama y también fedora ambassador con el que compartimos habitación en el hotel.

Con Igor en el stand de fedora

Tuvimos la oportunidad de tener un stand del proyecto FEDORA, donde aproveche para mostrar la XO que me entregaron los chicos de sugarlabs para demostraciones de ICARO con el entorno SUGAR.

También di un curso sobre robotica, usando python y micro controladores PICs en el laboratorio de robotica del evento, que por suerte se entendió bien y salimos muy contentos todos.

con los chicos del laboratorio

los chicos del curso donde hable una introduccion

al lenguaje assembler de pics y un poco de python

Mi charla giro en torno al uso de robotica y el proyecto ICARO, era una de las ultimas charlas, y ya había menos gente que en los primeros días, lo que permitió tener un dialogo mas directo con la gente.

haciendo pruebas con una Xo del programa OLPC

El auditorio estaba bastante mas tranquilo que los días anteriores

Una de las cosas que mas rescato, fue conocer personalmente a Juan Gonzáles Gómez, un referente personal mio en todo lo que es robotica y que dio una charla increible sobre robotica imprimible usando impresoras 3d (reprap).

Foto con juan y el pequeño robot para pruebas que lleve.

Uno de los robots impresos que llevo Juan.

Todo el chasis rojo de plastico, fue echo con una impresora 3D

(como sacado de un libro de ciencia ficción)

El evento fue excelente, desde la organización hasta la calidad de los participantes, quiero aprovechar para agradecer al proyecto FEDORA que pago mi viaje y estadía (y al dia de la fecha sigo pensando que me malcrían demasiado), a Danilo por invitarme y la buena onda en general que hubo y a Igor por tenerme paciencia como compañero de cuarto (y casi como traductor personal).

Este tipo de eventos ayudan muchísimo al Software libre porque permite que se generen redes de trabajos mas solidas y nuevas propuestas de proyectos.

Xo robot (sugar y robots)

2011-10-16T18:44:00.000-07:00

Este es un pequeño robot usando una Xo del programa OLPC con el sistema operativo sugar y turtleart.

La idea es mostrar que no hace falta grandes capacidades de procesamiento en una notebook para poder armar un robot educativo.

Vista lateral

El robot tiene un sensor cny70 para poder seguir una linea negra y una pinza manejada por un servo para abrir y cerrar.

video donde se puede ver el funcionamiento del robot, cuando el sensor pasa por la linea negra, el motor izquierdo se activa cuando el sensor no toca mas la linea negra, activa el motor derecho, haciendo que el robot avance en zigzag siguiendo el camino marcado por la linea. Cuando topa contra algún objeto , paran los motores, se abre la pinza, se cierra y el robot retrocede durante 5 segundos.

nueva placa NP04

2011-08-29T19:50:00.000-07:00

Esta nueva placa esta diseñada para aprovechar los dos tipos de pics mas comunes del mercado, la gama 16F628A y 16F88.
Esencialmente la diferencia entre dos pics esta en los puertos de transmisión y recepción de señales seriales (Tx y Rx) que en los 16F628 están en los pones 7 y 8 y en los 16F88 están en los pines 8 y 11.
Para permitir trabajar con los dos pics, se selecciona los dos jumpers al lado del MAX232, ademas, tiene un conector para aprovechar la la salida de tension del 7805 (5 volt y la salida directa).
Este PCB no trae el integrado UNL2803 lo que ahorra la instalación de borneras, leds y resistencias y facilita conectar la placa a servomotores y drivers para manejo de motores CC (L293D).
El pcb esta diseñado para tener un conector para cada puerto del pic,

Detalle de la placa armada para pruebas

Controlando dos servomotores futaba

Las dimensiones de la placa esta diseñadas para poder armarlo con un pcb de cobre de 5 cm x 10 cm (medida estandar en argentina).

Esquema de componentes.

diagrama echo con Kicad

Grafico 3D echo con Kicad

Vista de arriba del PCB

Video de control de dos servomotores.

Esta placa requiere de mas conocimiento de electrónica que las placas np03 pero tienen mas posibilidades porque no hay que usar el UNL2803 (que para mover servos o motores cc no sirve).

para descargar el proyecto echo con Kicad:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/serie/placa-np-04.tar

el firmware para pic 16F628A:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/pic-caro/pic-caro.0.5.tar

Por ahora no arme ningún firmware para los pics 16F88, y hay varias cosas que me gustaría mejorar de esta placa (programación ICPS para no necesitar un programador para el pic por ejemplo).

icaro 0.6.3

2011-08-22T20:07:00.000-07:00

Ya esta lista la nueva versión del firmware para placas icaro np03, Actualizado para usar el compilador SDCC en ves de escribir directamente en assembler.
La ventaja de poder escribir en un lenguaje de alto nivel como C es la facilidad para mantener actualizaciones, modificaciones etc etc.
Esta nueva versión del firmware icaro (icaro06) tiene las siguientes mejoras:

1) mejorada el manejo de servomotores (sin dejar 1500 Ms entre instrucción)
2) capacidad de generar una onda cuadrada de frecuencia audible
3) Reescrito íntegramente en SDCC

Se actualizo el lenguaje icaro a su versión 0.6.3 que permite usar las instrucciones "pausa" y "audio".
En las versiones anteriores del firmware, para poder controlar un servomotor, se enviaba el carácter "m" , el valor de los grados del motor (0-255) y el puerto (1-8) y el micro quedaba en un bucle cerrado de 1500 ms, donde no se podia enviar ninguna otra orden (con peligro de colgar el pic). Con el nuevo firmware, se resuelve ese BUG permitiendo mover mas rapidamente el servo y activar mas de un servo al mismo tiempo (enviando la misma señal a ambos).
La capacidad de generar ondas sonoras fue a pedido de Adrian Frapiccini que me comento que podía serle util para un curso. Para poder generar sonidos, hay que conectar un parlantito directamente a una de las salidas de la placa y usar la función audio(), a diferencia de Arduino, no se enviá la frecuencia de la señal a reproducir, si no la longitud de onda en funcion de eso se puede calcular la frecuencia de sonido.

Robot controlado remotamente.

Este es una prueba del nuevo firmware, usado para controlar un robot movido por dos motores CC y con una camra movil controlada por dos servomotores futaba.

Se puede apreciar la cámara montada sobre dos servomotores

Otro detalle de los servos

video del robot circulando por la casa

El robot es controlado mediante X11vnc con una interface echa con pygtk y usando apicaro 0.2.
Para descargar la nueva version del firmware (echa con el software I4UC):

pic-caro.0.5

la nueva version del lenguaje icaro:

icaro.0.6.3.140811

El api para python actualizado:

apicaro.0.2

fresadora CNC con icaro y linux (parte uno)

2011-07-04T07:20:00.000-07:00

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas (definición de la wikipedia).

Una fresadora es una maquina muy polivalente, con capacidad de mecanizar una gran variedad de formas con enorme precisión.

fresadora del Instituto técnico artes y oficio melchore lazo de la vega (panamá)

CNC (control numérico computado) es un sistema para control de maquinas herramientas como una fresadora mediante software de computadora. Permite tener la precisión de una fresadora con la posibilidad de automatización que da la computadora.
En este proyecto, vamos a implementar una fresadora CNC de 3 ejes (X, Y, Z) mediante 3 motores paso a paso.
Cada motor PaP esta conectado a una varilla roscada milimétrica (una especie de tornillo de 1 metro de largo sin cabeza), con cada vuelta que de el motor, la varilla girara y moverá una tuerca que esta agarrada a la plataforma, esto hace que la plataforma se mueva 1 milimetro por cada vuelta de la varilla en un sentido o el otro.
Como los motores paso a paso que estamos usando son de impresora, necesitan activar en orden sus 4 bobinas para hacer un paso, y con 50 pasos el motor da una vuelta completa quedando en la misma posición, si calculamos, por cada vuelta completa el motor activa 200 veces sus 4 bobinas para mover la plataforma 1 mm, eso nos da una precisión de 1/200 mm ( 0.005 mm).

Motor PaP conectado a la varilla con rosca milimetrica

Detalle de la varilla unida a la plataforma.

La forma de trabajo de nuestra fresadora consiste en tener la plataforma Y montada sobre la plataforma X y nuestra pieza a mecanizar sobre las dos bases.
De esta forma moviendo X y Y podemos disponer en calquier espacio cartesiano el material a trabajar. En el eje Z va instalado nuestra mecha fresadora para cortar (en realidad puede ir casi cualquier cosa, desde un laser de corte hasta una jeringa para inyectar silicona y hacer una impresora 3d).

Ejes X/Y y su posición en la maquina.

Vista general delo ejes X/Y y los rieles donde van montados

Ya con nuestra maquina armada y operativa, nos falta el software para controlarla, y es ahi donde usaremos ICARO para mover los motores, python para generar la interface grafica y calcular nuestro dibujo, y por ultimo inkscape para generar la imagen vectorial que vamos a fresar.
INKSCAPE es un programa para dibujo de gráficos vectoriales muy usado por los diseñadores graficos, entre sus muchas aplicaciones y posibilidades esta la de exportar nuestro trabajo al formato .PLT (hpgl) un formato estándar desarrollado por HP para controlar sus plotters. los archivos .plt son una linea de texto plano con todas las coordenadas de los puntos que marcan cada vector de nuestro dibujo.
el formato de estos archivos es facil:

todos comienzan con "IN" y despues van los comandos (PU,PD) y las cordenadas x,yterminadno con el caracter ";".

IN;PU 064,60;PD064,90;PU;

"PU" significa levantar el lapiz, "PD" es para bajar y comenzar a dibujar.

Un dibujo echo con inkscape.

Con nuestro archivo .plt listo, pasamos a programar en python usando pygtk + cairo + ICARO.

Primera versión del programa de control escrito en python

El programa dibuja el archivo .plt y como ven sale la imagen espejada, eso es por la forma de trabajo de los plotters, en nuestro caso no es tan importante.

video de prueba de los motores paso a paso
y la interface.

seguidor de linea

2011-06-13T20:03:00.000-07:00

Un seguidor de linea es un robot que puede movilizarse sobre una superficie blanca y detectar una linea de color negro.

Su funcionamiento es bastante sencillo, pero tiene partes interesantes de desarrollo entorno al algoritmo para detección de lineas negras. La parte mas importante esta en el sensor CNY70 el cual consta de un emisor y receptor de infrarrojo en una misma capsula.
cuando una onda de luz infrarroja choca contra una superficie blanca o clara, rebota hacia el receptor, el cual generara una señal lógica de uno si la superficie es blanca o cero si es negra.
En realidad para poder trabajar directamente con un PIC, hay que acomodar la señal con un integrado 40106, El cual es un integrado con lógica negada (NOT) o tambien conocido como Schmitt Trigger.

Diagrama esquemático de la conexión del CNY70 y el 40106

en la pagina de r-luis hay excelente información al respecto, donde se puede ver mucha información técnica y posibilidades de configuración.
Este robot (una variación del presentado en la FUDCON de panama), tiene un sensor CNY70 sobre la rueda libre al frente del robot aproximadamente a 5 mm del piso. Se pone el robot sobre la derecha de la linea negra y cuando se inicia el algoritmo, se enciende el motor izquierdo hasta que toque la linea negra y se apaga el motor izquierdo y se prende el motor derecho hasta llegar al blanco y así avanzara emulando el andar de una persona no vidente con su bastón.
con dos sensores se puede conseguir un mejor rendimiento y velocidad, pero con un sensor es mas fácil de diseñar.

Sensor CNY70 visto de frente

Sensor CNY70 de costado

robot con plataforma para la netbook

Placas con el integrado 40106 de control y el l293D para los motores

Video del robot

Se puede ver como en la primera vuelta el robot "se pierde" por cruzar la linea y no ubicar el espacio blanco. Con dos sensores se puede lograr un mejor rendimiento y estabilidad (y velocidad).

Sensores termicos y motores CC

2011-06-09T11:56:00.000-07:00

Este es un pequeño tutorial que muestra como usar icaro para controlar un motor CC (corriente continua) con un relé simple y ademas el uso de un termistor para controlar la temperatura (un incendio).

Hay varias formas de controlar un motor CC, la mas fácil de entender es mediante el uso de un relé simple. los relé son muy útiles para separar mecánicamente una conexión eléctrica de la controladora de ICARO, nosotros solo activamos la bobina que genera un campo magnético que mueve la pieza de metal que hace contacto, activando o desactivando el paso de la corriente de otra fuente de alimentación.

La ventaja de este sistema es que es bastante fácil de armar y de entender, básicamente un relé es un interruptor de tensión movido por un electro imán, También nos permite manejar grandes cargas de corriente y voltaje sin peligro para nuestra placa (y computadora), un tipico problema es causado por la inductancia que genera todo motor al ser activado y que puede causarnos problemas (en las placas np03 hace que se reinicie el micro controlador).

La desventaja de este tipo de trabajo es que al ser un componente mecanico, los relé solo pueden ser activados a una velocidad reducida, no permitiendo hacer PWM por ejemplo, y si necesitamos invertir el giro del motor tendriamos que usar otro relé mas, del tipo doble inversor, que nos permita invertir la polaridad del motor, por lo tanto su costo de fabricacion haria que sea mas barato conseguir un puente H integrado como el L293D, que es mas eficiente y permite PWM (aunque puede ser difícil de conseguir).

esquema de conexion en la protoboard ( usando fritzing)

relé en la protoboard con los contactos armados

viejo cooler de una fuente ATX

Conexiones de la placa icaro

Termistor ntc perla y un encendedor

Esquema echo con GEDA

El circuito en si es muy simple, en la protoboard esta conectado el motor al relé y este es activado por el pin 1 de la placa np03 (que podría ser tranquilamente una placa de puerto paralelo).

El termistor es un sensor de temperatura, a medida que sube su temperatura, varia su resistencia electrica. Al llegar a un umbral, la placa icaro detecta la variación de resistencia y marca activado o desactivado (1 - 0).

El programa solamente hace un bucle infinito y mira el valor del sensor 1 de la placa (devuelve uno o cero), si es igual a cero es porque el termistor esta frió y no hace nada; si el sensor marca 1, es porque algo esta calentando el termistor (el encendedor) y activa durante 5 segundos el pin 1 de la placa, lo que hace que se active el relé y este prende el ventilador cooler que apaga la llama y ayuda a enfriar el sensor.

pantalla con el código de turtleart

Video del motor

En el video se puede escuchar como chasquea el relé cuando es activado por la placa icaro (y se prende el led 1 )

icaro y servomotores (prueba)

2011-05-08T16:55:00.000-07:00

Con una actualización del firmware de la placa np03 se puede manejar servomotores.
Los servomotores tienen ciertas características como su control de posición que los hace muy efectivos para proyectos de robótica, son precisos, potentes y relativamente baratos.

un servo Futaba s3003, muy usado en hobbies

Para poder trabajar con servos hay que modificar la placa np03 y eliminar el integrado UNL2803 (por la forma de trabajo del servo no la necesitamos), en este caso armamos un "adaptador" para poder conectar 3 servos futaba 3003, las salidas directas del pic 16F628A van al puerto de control de cada servo, mediante PWM generamos el pulso para controlar la posición del servo de 0 a 180 grados.

placa modificada con adaptador

brazo echo con 3 servos futaba

La camara es para hacer pruebas con TurtleArt

detalle de la pinza abierta

Pinza cerrada

Vista general

robot en accion.

otra vista

mediante TurtleArt controlamos los grados de cada servo del brazo robot y lo movemos, con una primitiva que nos permite seleccionar el servo y la posición (de 0 a 255 representando los 180 grados del servo)

Turtleart con opción para control de servo

barra de herramienta icaro en TurtleArt

Todavía el firmware es inestable y no puede manejar mas de un servo al mismo tiempo, ademas si no se hace una pausa de 1500 mili segundos el sistema se cuelga y hay que reiniciar al pic.

Link de descargas

firmware de prueba para manejar servomotores

http://valentinbasel.fedorapeople.org/pic-servo-prueba-04.tar

plugin para TurtleArt (version 107) que agrega primitivas de icaro

http://valentinbasel.fedorapeople.org/icaro-plugin-turtleart-v107.tar

TurtleArt (sugar) + icaro = Tortucaro

2011-04-18T12:04:00.000-07:00

Tortucaro es un plugin y una API escritos en python para usar con TurtleART.
TurtleArt Es un entorno de programación gráfico basado en el lenguaje LOGO, en el que se puede hacer pequeños programas y realizar diseños con una tortuga de forma gráfica.
La idea fue desarrollar como primera medida una API (usando python-serial) que permitiera trabajar directamente con python y la placa de control ICARO NP03 a través del puerto serie /dev/ttyUSB0. Luego desarrolle un plugin para Turtle Art para crear "primitivas" propias de icaro y poder interactuar con el software TurtleArt.
Las primitivas integradas a TurtleArt son para activar las salidas de la plca NP03, leer los 6 sensores digitales y un retardo en mili-segundos para hacer pausas.

pantalla de TurtleArt con ICARO

video del robot

En este video podemos ver el funcionamiento de TurtleArt con icaro, el programa activa el avance del robot y se queda en un bucle infinito esperando que los sensores 2 y 3 hagan contacto. Cuando eso pasa, el robot retrocede y gira para la derecha y vuelve a avanzar.

otro ejemplo de TurtleArt con icaro

video del robot con un sensor LDR para seguir una linterna

Con este programa, el robot gira constantemente a la derecha hasta que se activa el LDR (por el contacto con una fuente de luz). Cuando el sensor se pone en estado alto (hay luz) el robot avanza, si no, gira a las derecha.
cuando choca con el sensor 2, un boton del tipo "final de carrera", se para el programa.

control de un motor paso a paso con LDR

detalles de las primitivas icaro

barra de herramientas TurtleArt con icaro

para ver un tutorial de como hacer plugins para TurtleArt:

http://wiki.sugarlabs.org/go/Activities/TurtleArt/Plugins

codigo fuente de la API:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/apicaro.py

codigo fuente del plugin:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/icaro_plugin.py

version de TurtleArt 106 con icaro ya instalado:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/turtleart.tar

Py-caro

2010-12-14T10:56:00.000-08:00

Py-caro es una aplicación del tipo front-end para icaro.
La idea es tener un programa que permita de forma visual y simple hacer una primera aproximación a la manipulacion de mecanismos electricos sencillos (motores de corriente continua, paso a paso, leds).
Py-caro esta programado en python usando las librerías pygame para gestionar los gráficos, y ejecutando código icaro para mandar señales a la placa np03.
la version para descargar esta en estado BETA, funciona y mas o menos hace lo que tiene que hacer, pero le falta un gran trabajo de correccion de errores (sobre todo los errores en tiempo de ejecución tan dificiles de descubrir).
El sistema se basa en poner objetos (motores, leds) y mediante conectores y lineas, unirlos a las salidas correspondientes de la placa np03.

pantalla principal de Py-caro

el programa es bastante simple visualmente, a la derecha estan lo botones con los objetos que se pueden insertar, motores de corriente continua, motores paso a paso, un botón para encender un led o cualquier cosa que requiera un solo pin de la placa, un botón para activar hasta 4 pines a la ves y un jostick ara manejar u pequeño robot de 2 motores que muevan sus dos ruedas.
a la izquierda se encuentan los 8 pines de la placa de control (de color violeta) donde se conectan los objetos para controlar mecanismos físicos en la placa. los pines violetas estan ordenados de arriba a abajo, siendo el mas alto el pin numero 1 y el mas bajo el pin numero 8, en realidad son representaciones de un byte por lo tanto su orden seria:

pin 1 = 1
pin 2 = 2
pin 3 = 4
pin 4 = 8
pin 5 = 16
pin 6 = 32
pin 7 = 64
pin 8 = 128

Funcionamiento

Para empezar se elige el objeto en el menú de la derecha, el cual aparecerá en la pantalla .

controlador de motores de corriente continua

Con el boton derecho del mouse sobre el cuerpo nos permitira moverlo y acomodarlo en distintas partes de la pantalla.

detalle del controlador de motores C.C

Los botones verdes ejecutan código ICARO cuando se los aprieta (boton izquiero del mouse), para conectar el controlador con un pin violeta primero hay que hacer click con el boton del medio (generalmente la bolita que sirve para subir y bajar de pagina) o con los dos botones al mismo tiempo (en notebooks) sobre el conector amarillo, con eso aparecera una linea blanca que seguirá al puntero del mouse.

linea para unir el conector amarillo con el violeta

Para "fijar" la unión entre los dos conectores, llevar el mouse hasta uno de los pines violetas y apretar el botón izquierdo y se dibujara una linea roja que representa la unión y a cual pin controlara el objeto.

controlador de C.C conectado al pin 1 de la placa

una ves conectados todos los pines del controlador, al apretar sobre los botones verdes, se ejecuta código ICARO y activa un pin o los dos pines para mover para un lado o para el otro al motor c.c (usando un rele doble inversor o un puente H).
En el siguiente ejemplo se puede ver como controlar un motor paso a paso desde Py-caro, y ademas la integración con el entorno SUGAR para las OLPCs.

controlador de motores paso a paso (4 bobinas)

Video de Py-caro con SUGAR

En el video anterior se puede ver como Py-caro esta integrado con SUGAR y controla un pequeño motor paso a paso de una impresora vieja.

dos formas de controlar un motor paso a paso

También se puede controlar usando objetos "led" y activando una a una las bobinas del motor (presionando en secuencia en cada controlador led).

Para descargar el código fuente escrito de Py-caro:

http://valentinbasel.fedorapeople.org/pycaro.tar

todavia hay mucho por mejorar, pero ya se pueden grabar las sesiones y volverlas a abrir con los controladores para c.c, led y "paso a paso".
tambien hay un par mas de controladores para agregar como, semáforos, vayas que suben y bajan o controladores personalizados.
esta version trabaja con icaro-0.6.2.261110 y puerto serie, para usarla en puerto paralelo hay que modificar todos los icr que están en la carpeta icaro, pronto voy a subir una modificación que permita usar los dos puertos indistintamente

robot con brazo actuador

2010-11-25T15:54:00.000-08:00

Este robot usa el mismo chasis que el robot con cámara de vigilancia, solo que se sustituyo la cámara por un brazo de 1 grado de libertad (solamente en el eje Y) con una pinza hidráulica echa con 2 jeringas como mecanismo para abrir y cerrar la pinza.
La pinza es accionada por un motor con una varilla roscada que mueve un tornillo al que esta pegado el embolo de la primer jeringa. Cuando el motor se acciona el tornillo mueve el embolo haciendo que la jeringa empuje una columna de agua por el tubo hacia la otra jeringa que reacciona moviéndose en sentido contrario (efecto de pascal).

representación del efecto de pascal

En ese sentido el conjunto motor-varilla se convierte en un actuador lineal.
como es muy difícil saber cuantos segundos activar el motor para que mueva la jeringa hasta el tope y no se pase, se instalo dos sensores final de carrera, uno en la base del conjunto motor-varilla para que cuando el tornillo llegue hasta la base del motor se apague, y otro en la pinza.
Para controlarlo se uso dos camaras webs (una en la pinza y otra de navegación) y la interface gráfica fue echa en python con librerías pygtk, el control de los motores esta escrito con icaro 0.6 y la interface de hardware es la placa np03.
En este robot se usan 2 de las 5 entradas digitales de la placa np03 para determinar cuando la pinza esta cerrada o totalmente abierta, mediante icaro se activa el motor-varilla hasta que la pinza aprieta el sensor o el tornillo llega hasta la base del motor.

robot visto desde arriba

Vista de costado

Detalle de la pinza y la jeringa

Detalle del actuador lineal

Motor y sensor "final de carrera"

Vista general del actuador lineal con
la jeringa

Los videos siguientes muestran como funciona el robot para agarrar una pequeña flor de papel en una plataforma y mover lo hacia otra plataforma.
el sistema se controla desde VNC y la GUI esta escrita en python.
Los dos videos muestran la misma escena, uno filmando el robot y el otro es una captura de escritorio de la computadora que se uso para controlar remotamente al robot.

filmación del robot trabajando.

captura de escritorio VNC.

robot de vigilancia

2010-09-22T08:03:00.000-07:00

La placa de conexión NP03 sirve de interface entre la computadora y los periféricos (sensores, actuadores) que queramos controlar con el lenguaje ICARO.

Se conecta a la computadora mediante un cable Serie o un adaptador Serie/USB y puede manejar hasta 8 dispositivos digitales (ON/OFF) simultáneos con una tension maxima de 12 V - 500 mA y la minima de 5 V - 500 mA

La parte mas importante del circuito es el microcontrolador PIC 16F628A que sirve de interface para demultiplexar los bytes enviados a traves del puerto serie, y para mandar informacion de los 6 sensores digitales que tiene.

Esquema de funcionamiento de la placa

diagrama esquemático del circuito

PCB de la placa

Este es un Robot con cámara de vigilancia aprovechando la placa np03 de puerto serie/usb, el sistema esta controlado por una netbook ASUS de 8 pulgadas y 2 gigas de disco duro.
en la netbook se instalo icaro (version 0.6), tkinter (para la ventana de control), opencv (para manejar las camras), vncserver (para controlar remotamente a la netbook) y python.
el mecanismo de funcionamiento es sencillo, se activa el servidor vnc y desde otra pc dentro de la misma red wifi se llama al cliente vnc (vncviewer) y se abre un usuario dentro de la netbook.
como ROOT (desde la terminal) se abre el programa ./gui.py que es una ventana echa en tkinter y python que contiene los botones para enviar la informacion a la placa de control.
cuando se apreta un boton, se graba un numero en el archivo variables.txt y se ejecuta el archivo .icr con icaro.
el software icaro lee variables.txt y en funcion del valor (que graba en una variable) del numero, activa los puertos y genera el voltaje que accionan los motores que controlan las dos ruedas y los dos ejes de la camara de vigilancia

detalle de la placa montada sobre el robot

la placa con los reles para controlar el giro de los motores

robot de costado

Vista de frente del robot

Otra vista

El siguiente es un video de 4 minutos donde se puede ver la vision del robot de vigilancia, usando sus dos camaras web (la propia de la netbook y la movil).
En el video se puede ver como desde la pc controlo el robot (mediante VNC) y lo muevo por el living de la casa.
como la computadora es de bajos recursos, los videos no son de la mejor calidad, pero sirve ara mostrar las posibilidades del sistema.

conferencia CNEISI

2010-09-22T06:59:00.000-07:00

Estas son unas imagenes (cortesia de Matias Maceira) de la conferencia que di en el 4º Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería en Sistemas de Información (CNEISI 2010) en la UTN Santa Fe.
La charla se trato sobre robótica educativa con software libre y fue una presentación de ICARO como alternativa libre a software de robótica educativa privativos.

Después de la presentación, mostré el funcionamiento de un pequeño robot controlado por una netbook (ASUS de 8 pulgadas) al cual comandaba desde otra netbook mediante una red inalambrica y un servidor VNC.
el robot esta construido con dos motores CC controlados con la placa icaro NP03 , un adaptador serie/usb que conectaba la placa a la netbook (de prestaciones similares a las XO del proyecto OLPC)
En el siguiente video se puede ver al robot navegando y mostrando las imagenes mediante su camara web en el proyector de la sala (también se puede ver como se cae tratando de cruzar un cable).

En este video, muestro el uso de librerias open-cv para reconocimiento de rostros y un proyecto de front-end para icaro escrito en python con librerías pygame.

Quería aprovechar este medio para mandar un saludo y nuestro agradecimiento a la gente que estuvo en la organización del evento que fueron muy amables en invitarnos a dar las charlas sobre software libre que se dieron en el congreso.

Nueva pagina web de ICARO

2010-08-19T11:36:00.000-07:00

La gente de proyecto FEDORA mediante su sistema de redmine, dieron alojamiento para el codigo fuente de icaro y los planos PCB de las placas de control que estamos desarrollando.

para descargar el .tar con el código fuente de ICARO, planos, pdfs y demás información ir a la web de rpmdev:

http://rpmdev.proyectofedora.org/projects/icaro/wiki

Ahi se alojaran los paquetes actualizados del sistema he información tecnica.

camara de vigilancia

2010-03-18T11:14:00.001-07:00

Este proyecto muestra como usar ICARO como un script para controlar dos motores CC (corriente continua) y rotar sobre sus ejes una camara web.
Se usa como interface de control un pequeño programa escrito en python usando las librerias graficas Tkinter (Tk) para generar una ventana con 4 botones (arriba, abajo, izquierda, derecha) y con otro programa en python usando librerias opencv para visualizar la camara web.
cuando se presiona un boton, el programa graba un valor en un archivo de texto (variable.txt) y ejecuta el archivo ICARO el cual toma el valor del archivo de texto y en funcion de eso, activa el motor correspondiente y su direccion.
pasandole mas datos a traves de "variable.txt" se puede aumentar o disminuir la velocidad de giro o sus tiempo de encedido.
De esta forma ICARO se vuelve un lenguaje de script y se puede controlar desde distintas interfaces como python o hasta PHP, con lo que se podria hacer una camara controlada por internet (mediante streamind de video).

Diagrama esquematico del proyecto

usando un par de motoreductores CC se controlan los dos ejes (x,y), se usan dos pines de la placa ICARO para controlar cada motor, un pin activa/desactiva la tension en el motor y el otro trabaja sobre un Rele que cambia el sentido de la direccion de giro del motor.

diseño de la camara
con los dos motores de control

Aca se puede ver como funciona el programa, primero se activa el archivo camara.py (programa python) con lo que se genera la ventana con los botones de control, despues se activa la camara web mediante opencv.
cada ves que se apreta un boton, se graba un valor numerico en un archivo de texto, luego se ejecuta ICARO mediante una llamada a sistema y abre el archivo de texto, lee el valor y activa los puerto en funcion de eso.

Imagen de la camara con el controlador

Detalle de la camara con
el motor de control eje Y

Motor eje X

placa controladora ICARO con dos reles
para cambiar la direccion de giro de los motores

Video de ejemplo de la camara

brazo robotico

2009-11-10T09:59:00.000-08:00

Siguiendo con los proyectos para mostrar las posibilidades del sistema ICARO, desarrolle este brazo robotico de 3 grados de libertad fabricado con motores de lectoras de CD rotas.
La idea basica era fabricar de un brazo de costo casi cero con componentes recuperados de basura electronica, poco hardware y aprovechar los 8 conectores de la placa ICARO.
Basicamente, cada motor es controlado por un relé doble inversor, y este a su ves es controlado por 2 conectores del puerto paralelo (con este esquema se puede controlar hasta 4 motores).
un conector envia tension al motor prendiendolo y apagandolo; El otro motor controla el rele que al activarlo cambia la polaridad de la tension haciendo que el motor gire para un lado o para el otro.
de esta forma con los dos conectores de lpt se puede activar/desactivar el motor , cambiar su sentido de giro (derecha/izquierda) y controlando el encedido y apagado, se puede controlar la velocidad con la que gira prendiendolo y apagandolo en pulsos regulares (PWM).
Este pequeño brazo tiene muy poca presicion y es bastante debil para levantar objetos, pero mas que nada sta diseñado para demostrar como se pueden fabricar pequeños robots educativos con un bajo costo. Sin embargo, si se utilizaran componentes de buena calidad (motores mas pontentes con servomecanismos y una estructura mas estable) se con el mismo codigo ICARO, se podria usar un brazo robotico muchisimo mas estable y profesional.

En esta fotografia se aprecia los motores y los grados de libertad del brazo robot.
los motores y sus engranajes son del dispositivo de ejeccion de la bandeja de CD de lectoras rotas.

Para controlarlo uso los 5 conectores de sensores de la placa ICARO para manejar cada motor a modo de jostick. 4 conectores controlan el giro izquierda/derecha de 2 motores. el quinto boton, cambia a los otros dos motores para asi poder controlar el giro de los 4 motores en total.

live cd ICARO

2009-09-14T07:23:00.000-07:00

primeras imagenes del live-cd de FEDORA 10 con Icaro instalado para pruebas.
esta version de FEDORA fue modificada ( lo que se denominca un respin) para contener programas especificos de electronica como el software Kicad, GEDA y ademas tenr instalado el binario de ICARO (esta version es la 0.3.3.110909 que todavia usa las instruccion outp de assembler) para poder trabajar directamente sin nececidad de compilar.
ESte live-cd esta compilado con XFCE4 para reducir su consumo de RAM, pero igual es recomedable usarlo con una pc de por lo menos 256 Mb de memoria RAM.
un especial agradecimeinto a Edwin del proyecto FEDORA por explicarme como armar un respin de FEDORA usando las excelentes herrramientas como REVISOR y Kickstart.

IMAGENES:

cover art del cd

splash de boot de fedora con logo ICARO

pantalla inicial de XFCE4

corriendo el programa KICAD

desde la terminal usando ICARO
con un archivo de ejemplo

control de motores de CC

2009-09-09T07:46:00.000-07:00

Los motores de C.C (corriente continua) son muy comunes, suelen estar en cualquier dispositivo electromecanico y son muy sencillos de contrlar (para mas informacion consultar la wikipedia).
hay dos factores importantes a la hora de manipular un motor CC, uno es que la direccion de giro depende de la polaridad con la que se conecta la fuente de alimentacioin al motor, el otro factor, es la cantidad de tension y amperaje que se aplica al motor.
si queremos que gire para un lado o para el otro, debemos cambiar su plaridad. Si queremos aumentar o disminuir su potencia, subiremos o bajaremos la tension.
para el siguiente proyecto usaremos un rele doble inversor (bastante comun en las casa de electronica) en cada motor de CC para controlar su polaridad. como se observa En el grafico siguiente, nececitamos 2 puertos de la placa de control, el puerto 1 activa o desactiva el rele, y el puerto 2 envia tension al motor.
Cuando se aplica tension al rele, este mediante su bobina interna, mueve el interruptor cambiando la polaridad que se envia al motor mediante el puerto 2, es como si se sacaran los cables y se invirtieran cambiando su polaridad.
para controlar este motor nececitamos activar el puerto 2 para enviar tension al motor, y si queremos cambiar el sentido de giro, activamos el puerto 1 y el puerto 2.

esquema de conexiones

En el siguiente programa vemos como activar durante 2 segundos la direccion de giro y despues cambiarla durante otros 2 segundo antes de salir del sistema

#----programa de ejemplo---- 

inicio
# poner los pines del puerto a cero y esperar
# 5000 milisegundo
multipuerto(0,5000)
# activamos el puerto 2 y el motor
#girara en un sentido durante 2000 Ms
multipuerto(2,2000)
# activamos el puerto 2 y 1 (3) y el motor girara en el
#otro sentido durante 2000 Ms
multipuerto(3,2000)
# salimos del programa
multipuerto(0,0)
final

Para mostrar algunas de las posibilidades de este tipo de motores
en el siguiente video vemos un robot con 2 motores CC y 2 interruptores de contacto que al ser activados modifican el funcionamiento de os motores.

video

cuando el sensor izquierdo es activado (el robot choca contra la pared) el programa cambia la direccion del motor derecho durante 500 Ms y luego continua el ciclo normal. Cuando se activa el sensor derecho, es el motor izquierdo el que cambia de sentido de giro.
Si se activan los dos sensores al mismo tiempo, se cambia la polaridad a los dos motores para que el robot retroceda y despues se lo hace girar a la izquierda durante 500 Ms.

algunas imagenes del robotito

Aca esta el codigo de control del programa

#----programa del robot que resuelve laberintos---- 


# poner los pines del puerto a cero y esperar
inicio
#variables de movimeinto del robot
#----------------------------#
#retrocede rueda derecha
$a=2
#avanza rueda derecha
$b=3
#----------------------------#

#----------------------------#
# retrocede rueda izquierda
$c=8
# avanza rueda izquierda
$d=12
#----------------------------#

#avanza
$e=15
#retrocede
$f=10

#----------------------------#
# variables sensores
# sensor derecha
$g=63
# sensor izquierda
$h=255
# ambos sensores
$i=191
#salir
$j=119
#----------------------------#


#----------------------------#
# inicia el programa         #
#----------------------------#

# pongo los pines a cero
multipuerto(0,4000)

# bucle de inicio
bucle

# salir
si(%p=$j)
multipuerto(0,0)
final
finsi

# Avanzo
multipuerto($e,2)
multipuerto(5,30)
# golpea ambos sensores
si(%p=$i)
multipuerto($f,200)
finsi

# sensor izquiero
si(%p=$h)
multipuerto($f,300)
multipuerto($d,360)
finsi

# sensor derecho
si(%p=$g)
multipuerto($f,300)
multipuerto($b,360)
finsi

finbucle

final

Hardware

2009-09-01T18:50:00.001-07:00

El hardware propuesto es muy sencillo, se basa en el integrado UNL2803 que no es mas que un array de 8 transistores Darlington que elvan la tension TTL del puerto (5 volt) y pueden manejar cargas de hasta 12 volts 500ma, suficiente para manejar pequeños motores o accionar reles para manejar tensiones mayores.
Las 8 salidas de potencia no son mas que la amplificación mediante un array de transistores Darlington (ULN2803) de las salidas TTL 0 a 7 Este chip puede drenar una corriente máxima de 500ma, lo que es suficiente para activar un LED, un relé y hasta un motor DC de bajo consumo (tipo motor de grabador).
Las entradas son conexiones directas a los pines del puerto de control del puert paralelo

diagrama esquematico del UNL2803

diseño del PCB

Una de las ventajas de este integrado es su bajo costo y facil obtencion, haciendolo ideal para proyectos sencillos de robotica educativa, donde los alumnos podrian quemar los componentes por su falta de experiencia.
En internet existen una gran cantidad de proyectos que usan este tipo de integrado para controlar el puerto paralelo como por ejemplo:

todorobot
proyecto reess
pablin electronica
bulma

Todos estos proyectos se pueden usar con el Sistema ICARO, porque se basan en el mismo funcionamiento. La ventaja de usar ICARO radica en no nececitar programar en C/C++ para cada manejar cada placa, basta con crear los archivos de textos con instrucciones ICARO.

ejemplo 3

2009-09-01T07:57:00.000-07:00

En este ejemplo usaremos la variable especial %p. Esta variable lee el valor del puerto de control de LPT y se utiliza para saber si alguno de los 5 pines de control han sido activados.
El ejempo inicia con la instruccion bucle que es igual a repetir( con la diferencia que hace iteraciones infinitas hasta que se sale del programa. el programa se quedara leyendo la instruccion si( y comparando el valor de %p, si %p es igual a 112 (pin 1 activado) se ejacutara todas las instrucciones abajo de si( hasta llegar a finsi. Si %p no es igual a 112, se salteara todas las instrucciones y el programa seguira desde finsi.

#----programa de ejemplo---- 

# declarar las variables al inicio del codigo
variables
$tiempo=100
$puerto=1
finvariables

inicio
# poner los pines del puerto a cero y esperar
# 5000 milisegundo
multipuerto(0,5000)
# iniciar un bucle infinito y leer
# el puerto de control
bucle

# si el puerto de control es igual a 119
# repetir 5 veces multipuerto( $puerto,$tiempo)
# y sumar $puerto + 1
si(%p=119)
repetir(5)
multipuerto($puerto,$tiempo)
$puerto=suma($puerto;1)
finrepetir
finsi

# si el puerto de control es igual a 119
# apagar todos los pines y salir del sistema
si(%p=112)
# apagar los pines y salir del programa
multipuerto(0,0)
# cuando se llega a la instruccion "final"
# se sale del sistema 
final
finsi

finbucle

final

al iniciarse el programa entra en un bucle infinito, y se queda leyendo todo el tiempo el puerto de control (%p). si %p= 119 envia al puerto de datos el valor de $puerto.
si %p=119 sale del sistema.
En el video se puede ver en la protoboard 2 micro-swichts que al ser presionados ponen en estado alto los pines del puerto de control.

Ejemplo 2

2009-09-01T07:04:00.000-07:00

En este ejemplo usaremos variables y la funcion repetir( para hacer hacer un contador y generar las 255 posibilidades de convinacion de pines que se puede hacer en el puerto paralelo.
Las variables en ICARO se declaran al inicio del codigo antes de la instruccion inicio, todas deben empezar con el simbolo $ y son enteros sin signo (solo maneja valores positivos y sin decimales).
repetir(, repetira N veces todo el codigo que este debajo hasta la instruccion finrepetir. Esta instruccion es recursiva y permite poner repeticiones dentro de repeticiones.

#----programa de ejemplo---- 

# declarar las variables al inicio del codigo
variables
$tiempo=100
$puerto=1
finvariables

inicio
# poner los pines del puerto a cero y esperar
# 5000 milisegundo
multipuerto(0,5000)
# utilizando una repeticion de 255 veces
# enviar el valor en decimal de la variable
# $puerto y esperar 100 milisegundos
repetir(255)
multipuerto($puerto,$tiempo)
# usando la instruccion suma(, adicionar el valor de
# $puerto mas 1 y o grabar de vuelta en la variable
# $puerto. haciendo un "contador" basico 
$puerto=suma($puerto;1)
finrepetir
# apagar los pines y salir del programa
multipuerto(0,0)
final

La instruccion suma(, adiciona los valores entre parentesis y los almacena en una variable. Permite sumar N componentes ($variable=suma( n1;n2;n3;....) y sumar variables entre si.
En el ejemplo anterior, sumamos el valor de $puerto (que al inicio fue declarado con un valor de 1) y lo volvemos a almacenar en $puerto. En la primera iteracion, se envia el valor de 1 ($puerto=1) y luego se suma $puerto +1 guardando el resultado en $puerto, que ahora es igual a 2. en cada iteracion de la instruccion repetir, $puerto incrementara su valor en 1.

ejemplo 1

2009-09-01T06:09:00.000-07:00

Este pequeño ejemplo, muestra como hacer el efecto "auto fantastico" mediante la funcion multipuerto(

#----programa de ejemplo---- 
inicio
# poner los pines del puerto a cero y esperar
# 5000 milisegundo
multipuerto(0,5000)
# activar uno a uno los pines del puerto paralelo
# enviando su valor en decimal y esperando
# 1000 milisegundos (1 segundo)
multipuerto(1,1000)
multipuerto(2,1000)
multipuerto(4,1000)
multipuerto(8,1000)
multipuerto(16,1000)
multipuerto(32,1000)
multipuerto(64,1000)
multipuerto(128,1000)
# apagar los pines y salgir del programa
multipuerto(0,0)
final

El codigo es bastante sencillo (en el proximo ejemplo veremos de hacerlo mas eficiciente usando la funcion repetir( y variables). Se envia al puerto un valor decimal que al ser transformado en binario activa secuencialmente cada pin del puerto.
por ejemplo, 1 en decimal es 00000001 en el tipo de sistema binario que maneja el puerto paralelo (1 byte)
Haciendo la progresion geometrica obtenemos que:

1 - 00000001
2 - 00000010
4 - 00000100
8 - 00001000
16 - 00010000
32 - 00100000
64 - 01000000
128 - 10000000

de esta forma podemos activar cualquiera de los pines del puerto o todos al mismo tiempo, solo hay que sumar los valores individuales decimales de los pines y obtendremos el valor que nececitamos para enviar al puerto, si quisieramos activar todos los pines, sumammos los 8 valores de la tabla de arriba y obtenemos 255 que es el maximo valor que se puede enviar al puerto paralelo.

Presentación

2009-08-20T06:54:00.000-07:00

ICARO es un software desarrollado con la intención de acercar de una manera trasparente al usuario los fundamentos de la programación (iteraciones, repeticiones, recursividad, si condicionales) aplicados a un contexto físico como puede ser un robot o cualquier sistema de automatización.

Uno de los principales objetivos de la Robótica Educativa es la generación de entornos de aprendizaje basados fundamentalmente en la práctica real de los estudiantes. La idea es que los niños puedan concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes robots educativos que les permitirán resolver algunos problemas y facilitarán, al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.

La Robótica Educativa, dado su carácter polivalente y multidisciplinario, constituye una actividad que permite el abordaje de conocimientos complejos en torno a las nuevas tecnologías a partir de aportes provenientes de la electrónica, física, matemática e informática.

En particular, es posbile trabajar la enseñanza de las bases fundamentales de la lógica de los sistemas computacionales a través de la creación de un mecanismo autónomo electrónico (robótico).

Por otro lado, la posibilidad de desarrollar una serie de juguetes-objetos implica una experiencia que contribuye a expandir la creatividad y el pensamiento reflexivo y científico de los alumnos (en relación la formulación de hipótesis, la experimentación, la elaboración de conclusiones).

En otras palabras, se trata de crear las condiciones para la apropiación de conocimientos por parte de los niños y de permitir su transferencia en diferentes campos de problemas. Se trata de otorgar a los alumnos un rol activo en sus aprendizajes, colocándolos como diseñadores de sus propios proyectos y constructores de conocimientos.

Como funciona ICARO

2009-08-19T07:00:00.000-07:00

ICARO se podría considerar como un Framework para trabajar con el puerto paralelo (lpt) de una manera sencilla.

Su funcionamiento se basa en escribir instrucciones en un archivo de texto plano para que el software (que funciona como un intérprete) vaya leyendo linea por linea y enviando la información traducida al puerto paralelo, y mediante un hardware de protección eléctrico, poder encender/apagar distintos mecanismos electrónicos como motores, motores paso a paso, solenoides, servos etc etc.

El puerto paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico cuya principal característica es que los bits de datos viajan juntos enviando un byte completo o más a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit de datos formando un bus. El puerto paralelo de una PC es ideal para ser usado como herramienta de control de motores, relés, LED's, etc. El mismo posee un bus de datos de 8 bits (Pin 2 a 9) y muchas señales de control, algunas de salida y otras de entrada que también pueden ser usadas fácilmente.

Diagrama de pins del conector DB-25 estándar
para el puerto paralelo

En la figura se describen todas las líneas del estándar Centronics, con indicación de su denominación y el número de pin que le corresponde, tanto en el conector tipo Centronics de 36 pines como en el conector DB-25. En esta tabla se indica que las 8 líneas correspondientes a los bits de datos (Data 0 a Data 7) son líneas de salida, pues así lo establece el estándar Centronics, sin embargo y sobre todo en las implementaciones más recientes, la circuitería asociada al interface del puerto paralelo puede ser tal que las líneas de datos pueden ser leídas desde el PC y, por tanto, ser consideradas como líneas bidireccionales.

Cuando se envía un Byte al puerto paralelo, este lo separa y manda cada bit (0/1) por un pin del concetor (Data 0 a Data 7). Como los niveles de tensión y de corriente coinciden con los niveles de la lógica TTL, cuyos valores típicos son 5v - 2.6 mA para un estado alto (1) y 0V para un estado bajo (0), cuando un pin del puerto esta en estado 1, tiene una tensión de 5 volt, en cambio cuando esta en estado 0, no hay tensión a la salida del pin.

De esta forma es sencillo controlar componentes, sólo hay que saber calcular el valor binario que se le envía al puerto para poder activar (que tenga tensión) el pin especifico del conector db25.

Primeros pasos con ICARO

2009-08-18T08:04:00.000-07:00

Una vez descargadas las fuentes del software (o el binario), se tiene que crear un archivo de texto plano (usando cualquier editor de texto como vi, emac, nano, gedit etc.) con las instrucciones para pasar al Framework.

El sistema ICARO se puede considerar como un lenguaje de programación interpretado. Cada orden que se escribe es interpretada por el programa y ejecutada hasta llegar a la instrucción “final”. Todo el código debe empezar con la instrucción “inicio” y terminar con la instrucción “final”.

Código de ejemplo

#----programa de ejemplo---- 

inicio

#(todo el codigo que se quiera ejecutar) 

final

Para ejecutar el programa hay que grabar el archivo (ejemplo.icr) y en la terminal escribir el siguiente comando:

$\icaro \directorio\ejemplo1.icr

El programa leerá el archivo y comenzará a interpretar las instrucciones. En el caso del código "ejemplo1.icr", el sistema elimina los comentarios (todas las líneas de código que empiezan con el carácter #) y procede a leer las instrucciones después de la instrucción "inicio". Como no hay ninguna instrucción, al leer "final" el sistema sale del programa.

La instrucción multipuerto(valor,tiempo)

Esta es la instrucción más importante y básica del sistema; tiene dos valores: en el primer campo se ingresa el valor en decimal (de 0 a 255) que se pasará (en binario) al puerto paralelo, y en el segundo campo se ingresa el tiempo en milisegundo que el sistema esperará hasta pasar a la próxima linea del código.

El ejemplo mas básico de programa funcional en sistema ÍCARO sería:

Código de ejemplo

#----programa de ejemplo----

inicio

#enciende los 8 pines del conector db25 

multipuerto(255,1000)

#apaga los 8 pines del conector db25

multipuerto(0,0)

final

Al ejecutar

$\icaro \directorio\ejemplo2.icr

Se prenderán los 8 bits del puerto (tendrán tensión) durante 1000 milisegundos (1 segundo) y luego se apagarán.

De esta forma, se debe hacer un cálculo matemático para saber que valor en binario representan los pines que hay que activar, para controlar los distintos dispositivos que se conecten al puerto.