Paso 1

INSTALACIÓN DEL SOFTWARE Y CONEXIÓN DE LA TARJETA HOME WORK AL PC

El robot que vamos a construir y programar se llama Boe-Bot y su cerebro es un microcontrolador, modelo BASIC Stamp 2, en cuya memoria grabaremos el programa que gobierna todo el sistema.  Para ello emplearemos el lenguaje PBASIC.

Entre las principales características de este microcontrolador vamos a destacar las siguientes:

  • Velocidad del procesador: 20 MHz
  • Velocidad de ejecución de programas: ~4,000 instrucciones PBASIC por segundo.
  • Memoria RAM: 32 Bytes (6 I/0, 26 variable).
  • Memoria EEPROM: 2 KBytes; ~500 instrucciones PBASIC.
  • Número de clavijas I/O: 16 + 2
  • Consumo de corriente @ 5 VDC: 3mA en funcionamiento, 50 μA dormido
  • Comandos PBASIC: 42 
  • Temperatura de funcionamiento: -40º a +85º

Gracias a este microcontrolador, nuestro robot podrá realizar cuatro tareas fundamentales:

  1. Detectar, visualizar y registrar todo lo que ocurre en su entorno utilizando los sensores apropiados.
  2. Tomar decisiones según la información suministrada por los sensores.
  3. Controlar el movimiento del robot mediante los dos motores que incorpora y que hacen girar dos ruedas.
  4. Intercambiar información con el usuario.

Una vez que hemos explicado someramente la función del microcontrolador, el primer paso consistirá en poner a punto la tarjeta Home Work que es donde aloja el mismo. Dicha tarjeta se comunica con el PC a través de un cable USB (suministrado con la caja como vimos en la anterior entrada).  Se necesita un ordenador ya que es ahí donde se escriben los programas en lenguaje PBASIC antes de descargarlos en la memoria de la tarjeta.  Por ello, para lograr la comunicación entre el PC y la Home Work hay que instalar el software que el fabricante Parallax pone a disposición de los usuarios de forma gratuita en esta dirección. Una vez aquí, debemos hacer click en el círculo rojo y seguir las instrucciones de pantalla.

Antes de continuar, les dejo los datos técnicos de mi ordenador para que comprueben el sistema operativo ya que, dependiendo del equipo que usemos, la instalación puede ser diferente (aunque en esencia sea igual).  Por lo tanto, bajo estas premisas se muestran las diferentes pantallas de instalación:

Una vez instalado el programa, lo abrimos y seguiremos el procedimiento de Ayuda que nos guiará a través de las siguientes tareas:

  1. Identificación de la tarjeta que estamos utilizando.
  2. Conexión de la tarjeta al ordenador.
  3. Realizar una prueba de la conexión.
  4. Resolver los problemas con la conexión si es necesario.
  5. Escribir nuestro primer programa en lenguaje PBASIC.
  6. Desconectar el hardware cuando hayamos finalizado.

En esta entrada nos vamos a ocupar de los pasos 1 a 3.

Identificación de la tarjeta y sus diferentes componentes

Una vez abierto el programa de ayuda, debemos hacer click donde se indica en la imagen: “Getting started with stamps in class”

Acto seguido hacemos de nuevo click en “next”

Ahora es cuando tenemos que identificar cuál es la tarjeta con la que estamos trabajando. En nuestro caso es la segunda: “Board of Education – USB”

Esta es nuestra tarjeta de trabajo:

Veamos cuáles son sus principales componentes:

  1. Punto de conexión de la batería de 9 V.
  2. Conector de alimentación barrel jack.  Permite la conexión de un alimentador de entre 6-9 V al enchufe de pared o mediante baterías.  Un detalle importante es que, como se puede observar por la disposición de los componentes 1 y 2, ambos no se pueden utilizar al mismo tiempo.  Se ha hecho así de forma intencionada.
  3. Regulador de voltaje: Suministra 5 V regulados (hasta 1 amperio de corriente) para los enchufes y clavijas etiquetados como Vdd.  Estas tomas Vdd son muy útiles para suministrar 5 V a los circuitos que se van a instalar en la placa de pruebas.
  4. Indicador LED de energía: Este LED se encenderá cuando la tarjeta tenga energía y el interruptor 11 esté en posición 1 o 2.
  5. Conectores header para los servos (X4 y X5) y selección de la fuente de alimentación: cada uno de ellos tiene dos conectores de 3 clavijas que incluye la potencia, la conexión a tierra y la clavija de acceso I/O (nos referimos a dispositivos I/O (Imput/Output, o Entrada/Salida y cuya función la explicaremos más adelante con detalle).  La conexión a la fuente de alimentación está preestablecida en Vdd (+5 V) pero se puede establecer en Vin (el voltaje de alimentación de la tarjeta) si se mueve el bloque entre los conectores.  Cada uno de los conectores de 3 clavijas está etiquetado con un número de clavija I/O por encima.  Las líneas de señal para el servo 12, 13, 14 y 15 son accesibles también en los conectores P12, P13, P14, P15 I/O rotulados como X1 y X2 (puntos 8 y 9 de la tarjeta).
  6. Conector de energía: los enchufes etiquetados como Vdd entregan +5 V de corriente continua.  Los enchufes etiquetados como Vin conectan directamente a la alimentación de la tarjeta (a través de los componentes 1 o 2) y, por último, los enchufes Vss entregan 0 V (toma de tierra).
  7. Placa de pruebas: es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí en un plano horizontal en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables sin necesidad de soldadura.  Está hecho de dos materiales, un aislante (el plástico blanco), y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí.  Cada banda conecta un grupo de cinco enchufes, con dos grupos en cada fila, separados por un surco central.  Los cables o las patas de los componentes conectados en el mismo grupo estarán conectados eléctricamente.  Los componentes con muchas patas (como los pulsadores), se colocan en el centro de la placa, de modo que la mitad de patas se encuentren en el lado izquierdo y la otra mitad en el lado derecho. Nota: Debemos desconectar siempre la alimentación antes de construir o modificar los circuitos.
  8. Conector X2: Las 16 clavijas del microprocesador BASIC Stamp están conectados a este cabezal. Hay que tener en cuenta que las clavijas de acceso I/O también se encuentran en los conectores X4, X5 y X1; por lo tanto, debemos tener cuidado de no crear circuitos contradictorios si estamos utilizando estos otros conectores.
  9. Conector AppMod: este conector proporciona potencia, clavijas de I/O, y acceso Vdd, Vin, Vss para algunos dispositivos que están especialmente diseñados para utilizar este enchufe.
  10. Botón de reinicio: puede utilizarse para reiniciar el microcontrolador BASIC Stamp sin tener que encender y apagar el equipo.  También se utiliza en programas avanzados para cambiar entre diferentes funciones.
  11. Interruptor de energía: la posición más a la izquierda (0) es APAGADO, toda la potencia se desconecta.  Cuando añadamos o cambiemos componentes en  la placa de pruebas debemos colocar el interruptor en esta posición.  La posición central (1) proporciona Vin (voltaje no regulado de la batería o de la fuente de alimentación) al regulador, al microcontrolador y a los conectores marcados como “Vin”.  Esta posición del interruptor también entrega Vdd (5 V) a todas las tomas Vdd de la placa de pruebas y al contector AppMod. La posición extrema derecha (2) también proporciona potencia a los conectores X4 y X5 (los servos).
  12. Microcontrolador.
  13. Conexión USB con el PC.

Realizar las conexiones de la tarjeta

Lo primero que haremos al sacar la tarjeta Home Work de su bolsa de embalaje será colocar los tacos de goma en la parte inferior para evitar daños mientras la manipulamos:

Acto seguido debemos insertar el microcontrolador.  Se hace aplicando una leve presión.

Conectamos la fuente de alimentación (o bien la batería de 9V o la alimentación a la pared).

Ahora ya podemos conectar el cable USB al ordenador

La tarjeta ya está lista para encenderse.  Colocamos el interruptor 11 en la posición “1” y veremos como se enciende el indicador LED 4 con una luz verde. Nota: Debemos esperar un poco ya que normalmente, el programa Windows del PC detectará el dispositivo y comenzará a instalar los drivers.

Probar las conexiones de la tarjeta

Una vez realizados los ajustes anteriores, debemos probar que las conexiones se han hecho correctamente, para lo cual deberemos volver al programa:

Hacemos click en la pestaña RUN y luego pulsamos IDENTIFY

y por fin aparece la ventana que confirma que el ordenador ha detectado correctamente la tarjeta Home Work.

Bien, lo vamos a dejar aquí por ahora, aunque antes debemos seguir unos pasos sencillos para desconectar la tarjeta: devolveremos el interruptor 11 a la posición “0” y ya podremos desconectar la batería y el cable USB.







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