Objetivos

El objetivo de este capítulo es mostrar ejemplos de programas en C para manejar diferentes recursos del robot. Editando, compilando, probando y modificando los ejemplos se aprenderá muy rápidamente a manejar el robot y en poco tiempo se podrá dar rienda suelta a la imaginación para hacer otras cosas... ¡Qué comience la fiesta!

Contenido

• Ejemplos básicos.

• Ejemplos básicos de motores y sensores

• Temporización

• El puerto serie en el PIC

• Mezclando todo

• Descargas de ficheros

Ejemplos básicos

Para los siguientes ejemplos desconectar el cable que une la Skypic con la CT293.

En la función main() nos encontramos con:

Esta línea cambia de estado sólo el bit RB1, dejando los demás igual. Lo que se consigue es que cada vez que se ejecuta el led pasa de un estado al contrario: de encendido a apagado y de apagado a encendido.

Es la instrucción abreviada de PORTB = PORTB ^ LED, donde ^ es el operador XOR (O exclusivo)

A continuación se llama una función que hemos definido para hacer una pausa. El microcontrolador ejecuta instrucciones muy rápido. Si cambiamos de estado el led muy rápidamente, nuestro ojo no lo apreciará y dará la impresión de que el led está siempre encendido. Por ello hay que introducir una pausa. En la función de pausa se decrrementa una variable hasta llegar a 0. Cambiando el parámetro que se le paso conseguimos una pausa mayor o menor.

EXPERIMENTO: Modificar el valor de la constante RETRASO. Poniendo diferentes valores. Por ejemplo 0x8000, 0x4000... ¿Qué sucede?

Ejemplos básicos de motores y sensores

Este programa simplemente hace que el robot avance. Para que se paré habrá que quitar la alimentación :-). Conseguimos que se mueva simplemente enviando.

Lo primero que se hace es configurar el PUERTO B para trabajar con el Skybot.

y después se activan los bits correspondientes del puerto B, enviado directamente un valor:

Este ejemplo es igual que el motor-on, pero en vez de enviar el valor AVANZA, se envía el valor STOP para que el robot se pare.

EXPERIMENTO: Modificar el valor que se envía al puerto B para que el robot se mueva de diferente manera. Para que el robot gire, los motores se activan en sentidos contrarios. Pero también girará si una de las ruedas se para y la otra avanza. Esto permite hacer giros de mayor radio y más suaves.

Este ejemplo es muy útil para comprobar si los sensores funcionan correctamente. El programa sólo lee el sensor 4 pero cambiando la constante SENSOR podemos leer los otros sensores, reflejando su estado por el led. La única excepción es el SENSOR 2 que comparte pin con el led. Si usamos el led, no podemos leer ese sensor :-(

Si ponemos en esa constante el valor SENSOR3, el programa funcionará para ese sensor.

EXPERIMENTO: Cambiar el valor de la constante SENSOR para hacer pruebas con los sensores 1 y 3.

Este ejemplo es similar al sensor4 pero en este caso se leen todos los sensores y su estado se muestra por el PUERTO A. Como la skypic tiene sólo un led, para poder probar este programa habrá que conectar 4 leds externos o bien utilizar alguna placa que ya los lleve, como por ejemplo la FREELEDs.

Ejemplo de un comportamiento muy sencillo del robot. Si el sensor 3 lee negro, el robot está parado. Pero si lee blanco, se pone a avanzar. Cambiando el valor de la constante SENSOR podemos hacer la misma prueba con cualquiera de los otros tres sensores.

EXPERIMENTO: Colocar el robot sobre una superficie blanca (por ejemplo un folio). Colocar en un trozo de papel un trozo de cinta aislante negro. El robot avanzará pero si le ponemos el trozo negro debajo del sensor 3 se parará. Si lo desplazamos hacia adelante el robot volverá a avanzar hasta situarse otra vez sobre él. Dará la impresión de que está siguiente el trozo de papel negro que le estamos poniendo :-). En este ejemplo sólo se moverá en línea recta.

Temporización

Esta librería se empleará desde otros programas en C (#include “delay0.h”). Tiene una función llamada delay0() que nos permite realizar pausas en unidades de 10ms. Para usar esta función, previamente hay que configurar el temporizador, llamando a timer0_configurar().

El microcontrolador PIC incluye en su interior una serie de periféricos que son muy útiles en robótica. Uno de ellos es el temporizador 0 (timer 0 en inglés). Es una especie de “cronómetro” que nos permite saber cuanto tiempo ha transcurrido desde la última vez que se empleó.

Tal y como está configurado en esta librería, la pausa máxima que podremos realizar es de 2560 ms, es decir, de 2.5 segundos aproximadamente. Y la pausa mínima es de 10 ms.

Esta es la función que hay que llamar para configurar el temporizador 0.

y esta es la función de pausa:

Ejemplo de uso de la librería delay0.h. Se cambia el estado del led cada medio segundo.

Para usar esta librería debemos incluir el fichero delay0.h

y en el programa principal hay que configurar el temporizador 0:

El bucle principal es muy sencillo:

Se hace una pausa de medio segundo y se cambia el estado del led. Eso se repite indefinidamente.

EXPERIMENTO: ¿Y si queremos hacer una rutina de pausa más larga para que el led cambie de estado cada 5 segundos? Ayuda: siempre podremos hacer una función que dentro de un bucle llame a delay0()...

El puerto serie en el PIC

Mediante el puerto serie podemos comuniar el robot con el PC. Para estos ejemplos debemos utilizar un terminal de comunicaciones configurado a 9600 baudios, como por ejemplo el minicom en Linux o el Hyperterminal en Windows.

Esta librería permite enviar caracteres y recibir caracteres, y también incluye una función para enviar cadenas.

Para usar esta librería debemos incluir el fichero sci.h

y en el programa principal hay que configurar el puerto serie:

Ejemplo que lee un caracter del puerto serie, cambia el estado del led, y lo vuelve a enviar.

Para leer carcteres del puerto serie se utiliza la función sci_read()

Al llamarla, el microcontrolador se queda esperando hasta que llegue un carácter por el puerto serie. En ese momento lo devuelve la función y se almacena en la variable c.

Para enviar el caracter de vuelta se llama a sci_write(), pasando como parámetro el carácter recibido

EXPERIMENTO: Hacer que devuelva un carácter distinto del recibido. Por ejemplo que le sume 1.

Es un ejemplo muy parecido al sci-eco.c, pero en vez de un caracter se envia una cadena. Esto es muy útil para hacer programas que muestren un menú de opciones al usuario.

Para enviar una cadena hay que llamar a la función sci_cad():

Esta función sólo es válida para enviar cadenas consantes. Si se quieren enviar cadenas localizadas en un array hay que invocar a la función sci_cad2(). En las próximas versiones del SDCC lo corregirán.

Mezclando todo

Lo bueno de tener pequeños ejemplos sueltos es que se puede aplicar la técnica de CYP para programa. Es la técnica del COPY Y PASTE :-). Tomando una pieza de aquí, otra de allá y añadiendo unas pocas cosillas más se pueden hacer programas muy interesantes.

Este ejemplo lee uno de los sensores (se puede especificar cuál cambiando la constante SENSOR) y envía su estado por el puerto serie. Si lee negro envía la letra 'N' y si lee blanco la 'B'. Es muy útil para probar los sensores.

Este es un ejemplo muy interesante. Al pulsar el botón de reset y comenzar a ejecutarse el programa, envía un menu por el puerto serie, que se visualiza si tenemos abierto un terminal de comunicaciones a 9600 baudios. Mediante estas opciones podremos mover el robot.

Las teclas empleadas son o,p,q,a y espacio.

EXPERIMENTO: Anadir más opciones al programa. Por ejemplo para que el robot realice giros en arco, en los que una rueda está parada y la otra avanzando.

Este es uno de los ejemplos más divertidos :-). Ya sabemos cómo mover el robot. También podemos esperar un determinado tiempo. Tenemos todos los elementos para hacer que el robot siga una secuencia de movimiento pregrabada, del tipo: ir hacia adelante durante 1 segundo, luego girar a la izquierda durante 0.3 segundos, luego ve hacia trás...

EXPERIMENTO: Modificar la secuencia para que describa un triangulo y que al terminar vuelva al punto inicial.

Descarga de ficheros

Ejemplos para el skybot

Fichero C	Ejecutable	HTML	Descripción
ledon.c	ledon.hex	ledon	PUERTO B: Programa “hola mundo”. Encender el led de la Skypic
ledp.c	ledp.hex	ledp	PUERTO B: Hacer que el led de la skypic parpadee
motor-on.c	motor-on.hex	motor-on	MOTORES: Activar los dos motores del robot.
motor-off.c	motor-off.hex	motor-off	MOTORES: desactivar los dos motores del robot.
sensor4.c	sensor4.hex	sensor4	SENSORES: Ejemplo de lectura del sensor 4. Su estado se refleja en el led. Si lee blanco el led se apaga, si lee negro se enciente.
sensores.c	sensores.hex	sensores	SENSORES: Prueba de los 4 sensores. Se lee su estado y se envía al puerto A. Si se conectan 4 leds externos se podrá ver en ellos el estado de los sensores.
motores-sensor3.c	motores-sensor3.hex	motores-sensor3	SENSORES y MOTORES: Cuando el sensor 3 lee negro el robot está parado. Si lee blanco comienza a avanzar.
delay0.h	--------------	delay0	TEMPORIZADOR 0: Rutina de pausa que usa el temporizador 0 (sin interrupciones). Para ser incluido desde nuestros programas en c.
delay0.c	--------------	delay0	TEMPORIZADOR 0: Codigo de las funciones de pausa que usa el temporizador 0 (sin interrupciones).
ledp2.c	ledp2.hex	ledp2	TEMPORIZADOR 0: Se usa el temporizador 0 para hacer que el led cambie de estado cada medio segundo.
sci.h	--------------	sci	PUERTO SERIE: Librería para enviar y recibir información por el puerto serie, a 9600 baudios.
sci-eco.c	sci-eco.hex	sci-eco	PUERTO SERIE: Se hace eco de todo lo recibido por el puerto serie
sci-cad.c	sci-cad.hex	sci-cad	PUERTO SERIE: Enviar una cadena por el puerto serie cuando se recibe un carácter
sci-sensor.c	sci-sensor.hex	sci-sensor	PUERTO SERIE y SENSORES: Leer el estado de un sensor y enviarlo por el puerto serie
sci-menu.c	sci-menu.hex	sci-menu	PUERTO SERIE y ROBOT: Mover el robot mediante un terminal de comunicaciones serie, a traves de un menu
secuencia.c	secuencia.hex	secuencia	ROBOT: El robot realiza una secuencia pregrabada
pic16f877.h	--------------	pic16f877	Cabecera con todas las definciones de los recursos del PIC
Makefile.linux	..........	Makefile.linux	Ejemplo de Makefile para Linux
Makefile.windows	..........	Makefile.windows	Ejemplo de Makefile para Windows
ejemplos1-linux.tgz	..........	..........	TODOS LOS EJEMPLOS para Linux. Con Makefile y proyecto para Anjuta.
ejemplos1-windows.zip	..........	..........	TODOS LOS EJEMPLOS con Makefile para Windows
bumper.c	bumper.hex	bumper	BUMPER: El robot apaga el led cuando se aprieta el bumper derecho
contacto.c	contacto.hex	contacto	CONTACTO: El robot se convierte en una lapa y tiende a pegarse a los objetos.
linea.c	linea.hex	linea	LINEA: El robot sigue la linea negra
mogollon.c	mogollon.hex	mogollon	MOGOLLON: El robot se configura para participar en el concurso del mogollon en plan molécula que rebota contra las lineas negras
conversor.c	conversor.hex	conversor	CONVERSOR: El robot lee la luz recibida por la LDR y reacciona
Encoder.c	Encoder.hex	Encoder	ENCODER: Programa de ejemplo sobre como controlar los sensores infrarrojos y usarlos de encoders

[Sesion 3]

IEAROBOTICS