Makers en el mundo de los Animatronics

Makers en el mundo de los Animatronics

Desde hace años nos hemos sorprendido con los parques temáticos, ver como son capaces de controlar animatronics con secuencias, luces, sonidos, movimiento; con el tiempo hemos podido descifrar como funcionan y hemos perdido la capacidad de asombro, lo cual genere un gran reto para ingenieros, diseñadores, programadores, artistas para generar nuevas atracciones con nuevas tecnologías que sigan generado gran capacidad de asombro.

Durante la última década hemos visto en las fechas de Halloween y Navidad un sin fin de animatronics que el usuario final puede comprar y colocar en su casa, estos animatronics se activan por medio de voz, movimiento, secuenciador o simplemente presionando un botón que regularmente está en la mano.

La industria ha estado cambiando el uso de la tecnología buscando la de más bajo costo que es el uso de servos, son fáciles de mover, pero más complicados de posicionar por lo cual necesitan de un ENCODER.

El día de HOY vamos a evaluar 2 tarjetas que podemos usar para desarrollar nuestros propios animatronics controlados con ARDUINO.

PCA9685 vs Pololu Maestro

 

PCA9685 16 canales PWM de 12-bit controlador del Servo motor o de leds con protocolo I2C.

Se puede configurar una dirección I2C diferente si es necesario por entrar en conflicto con otro dispositivo, solo soldando los puentes A0-A5.

EL PCA9685 nos permite controlar individualmente 16 salidas PWM con 12 bits de resolución y con frecuencia máxima de 1600Hz.

Básicamente lo se tiene que establecer es la frecuencia de la señal PWM, frecuencia que será la misma para las 16 salidas PWM.

 

 

Para establecer el ciclo de trabajo tenemos que manipular el flanco de subida y flanco de bajada, esto se configura individualmente para cada salida PWM. La resolución del PWM es de 12 bits de 0 a 4095.

 

 

 

 

 

Módulo PCA9685 Arduino Uno, Mano, Mini Arduino Mega, DUE Arduino Leonardo
GND GND GND GND
OE GND GND GND
SCL A5 21 3
SDA A4 20 2
VCC +5V +5V +5V
+V NC NC NC

VCC es la alimentación para la parte lógica del módulo y V+ es la alimentación para los servomotores, entonces adicionalmente se tienen que conectar una fuente externa a V+ y GND, fuente que debe ser del voltaje correspondiente a los servos. No usar los 5V que entrega Arduino para alimentar a lo servos.

Hemos encontrado dos librerías para el uso de esta tarjeta, una de Adafruit y una genérica, cualquiera de las 2 funciona correctamente.

 

 

Pololu Maestro es una tarjeta que funcionar con o sin el ARDUINO, viene en 4 tamaños:

  • Micro Maestro 6
  • Mini Maestro 12
  • Mini Maestro 18
  • Mini Maestro 24

Estas tarjetas son altamente versátiles para controlar servos o entradas/salidas generales. Soporta 3 métodos de control:

  1. Conexión directa a la computadora por USB
  2. Serial TTL para sistemas embebidos
  3. Código interno para uso independiente para aplicaciones libres

Los canales pueden ser configurados como salida de servos para uso de radio control o control de velocidad, como salidas digitales o entradas análogas. Es altamente preciso, alta resolución de pulso para control de los servos, high performance para el uso de robots y animatronics con control de velocidad y aceleración por cada canal, también se pueden conectar como Daisy-chained.

Cuenta con un software GRATUITO de control para WINDOWS y LINUX, lo hace muy fácil para conectarse vía USB, puedes controlar cada servo con la slider y su resolución de inicio, target, velocidad y aceleración, puedes crear secuencias de los movimientos de cada SERVO para ser utilizados en ANIMATRONICS y correr los scrips de animaciones sin tener que estar conectado a la computadora, ya que cuentan con memoria interna para guardar el código.

Ambas tarjetas se pueden conectar en Daisy-chained y tiene entrada para alimentar a los servos.

La mayoría de servos trabajan con voltajes de 4.5 y 6V.

La corriente mínima de la fuente externa depende del tipo de servomotores que se use y de la cantidad de servos que estarán conectados, Si bien la corriente no es un dato constante en el servomotor es mejor sobredimensionar la fuente para que trabaje correctamente, si la fuente no es muy estable o genera ruido, es necesario soldar un condensador en el espacio de la placa del Módulo PCA9685 con un valor de 1000uF o el equivalente a 100uF por cada servomotor.

Si viste la MakersNight 46 Wearables, el vestido que presento Kuco Ortiz utiliza un Arduino UNO, un módulo PCA9685 con 6 servos, mecanismos impresos en 3D para emular las mariposas y fuente de 5v 2A.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Seguiremos utilizando ambas tarjetas desarrollando Animatronic Props para Halloween, ¿Quieres empezar a crear tu propio Animatronics……?, aquí tienes 2 opciones para iniciar tu proyecto, te invitamos a que te acerques a los #Sabadosmaker de 10am a 3pm ahí te esperamos.

2 comentarios

  1. Alejandro López dice:

    Hola tengo una duda, como se programan los servos con la placa PCA9685? Es con el mismo del pololu? Gracias

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