domingo, 25 de marzo de 2018

Arduino - Detector de movimiento RCWL-0516 - Serial Plotter en GAMBAS

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Arduino
Detector de movimiento
RCWL-0516
Serial Plotter en GAMBAS
xsetaseta@gmail.com

El otro día navegando por la red vi el artículo sobre un detector de movimiento RCWL-0516
http://www.rogerclark.net/investigating-a-rcwl-9196-rcwl-0516-radar-motion-detector-modules/ .
Era un detector de movimiento que no funcionaba por infrarrojo, era por interferencia en un oscilador al acercarse un objeto.
El objeto debe tener algo de agua o ser metálico, o que produzca interferencias en un circuito oscilante.
Objetos como espuma o papel no son detectadas.
Pedidas por internet,  precio barato alrededor de 1€,  llegó  rápido.
Me puse hacer pruebas imitando los que había visto en la página antes mencionada.
La verdad que el circuito no decepciona, es bastante sensible al movimiento de personas.
Se puede utilizar en aparatos de alarma, o en el encendido de luces automáticas.
El material que me produjo más interferencia, si estaba cerca del módulo fue la ferrita.

Product Introduction:
  • 1.Operating Voltage:4-28V
  • 2.Operating Current:2.8mA (typical);3mA (max)
  • 3.Detection Distance:5-9m
  • 4.Transmitting Power:20mW (typical);30mW (max)
  • 5.Output Voltage:3.2-3.4V
  • 6.Output Voltage Driving Capacity:100mA
  • 7.Trigger Way:repeat trigger
  • 8.Output Control Low Level:0V
  • 9.Output Control High Level:3.3V
  • 10.Operating Temperature:-20~80 celsius
  • 11.Storage Temperature:-40~100 celsius


Circuito de pruebas con arduino.


Detalle de la conexión al pin 12 para las prueba.


Esquema del módulo.


Señales  del pin 12 y de la salida VOUT visualizadas con Serial Plotter de arduino.


Serial Plotter realizado con Gambas (Visual basic para linux)

Como suelo utilizar  arduino 1.05 , me di cuenta que no tenía el Serial plotter que si tiene la versión 1.6.
Me había gustado la gráfica que generaba la utilidad de Serial plotter, por lo cual me puse manos a la obra para realizarla con Gambas (Visual Basic para linux), el trabajo no debería ser muy difícil.
El resultado es el que se muestra, un visualizar de 2 canales, bastante correcto.

Pensando una utilidad rápida para el módulo, construí en 2 minutos un medidor de pulsos de corazón.
Recubrí el módulo con varias capas de plástico de cubrir alimentos.
Tapé uno de los lados del módulo con varias capas de papel de aluminio.
Con una goma coloque la parte del módulo no tapado con aluminio sobre una vena.
Las variaciones de presión de la vena generan pequeños cambios de frecuencia en el módulo, produciendo los impulsos de tensión.
Está claro que se puede perfeccionar, pero para una primera prueba vale.


Detector de pulsos.



Gráfica de mis pulsos cardíacos.


PROGRAMA Serial plotter PARA GAMBAS3


Hasta pronto.
JUAN GALAZ

Bibliografía:
https://github.com/jdesbonnet/RCWL-0516/
http://www.rogerclark.net/investigating-a-rcwl-9196-rcwl-0516-radar-motion-detector-modules/
https://www.electroschematics.com/13246/get-started-microwave-radar-motion-sensor/

viernes, 23 de marzo de 2018

Control de coche RC NIKKO mediante Arduino y nRF24L01

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Control de coche
RC NIKKO
mediante
Arduino y nRF24L01
xsetaseta@gmail.com

Los domingos suelo ir a un rastrillo donde se pueden conseguir aparatos electrónicos muy baratos.
En una de las veces encontré un coche RC de la marca MIKKO, no tenía mando claro, además no sabes si funciona, por eso es tan barato.
Una vez en casa y desarmado el coche, encontré una placa basada en el CI PT8A978. Este circuito es parte de una pareja de circuitos (receptor/emisor) utilizado para el control de coches RC.



Como no tenía ningún mando que pudiese utilizar para manejar el coche RC, me propuse hacer un mando con arduino y el nRF24L01.
En primer lugar he utilizado mi anterior circuito carreco.html que maneja un coche mediante dos motores.
El mando a distancia es el mismo, pero utilizado un arduino-mini-pro, y he metido todo en el hueco de las pilas. Todo bastante compacto, y alimentado por dos pilas de 1,5V.


Mando con el circuito emisor. Se inserta todo en el hueco de las pilas.

Circuito del mando.

Navegando por internet encontré http://androidcontrol.blogspot.com.es/2012/07/android-rc-control.html .
En el se explica como aprovechar el circuito que viene en el coche NIKKO.
Lo primero es anular la alimentación del CI y del circuito emisor.
Después se anulan la 4 resistencias que manejan los dos motores.
Coloco 4 resistencias de 560 ohmios entre las salidas del arduino y las entradas de los transistores.

Esquema del circuito NIKKO y las modificaciones.


Coche con la carcasa quitada.


Vista superior del coche modificado.


Circuito del coche.

Cuando monté todo, me encontré con un problema grave, al ponerse en marcha los motores del coche, producían una bajada de tensión que hacía resetear el arduino.
Por debajo de los 5V en las baterías, el circuito regulador de 3.3V no funcionaba bien, el arduino se resetea.
Si utilizamos baterías recargables el valor es de 4,8V , y no se puede usar para alimentar el circuito.
Para que funcione todo sin depender del tipo de baterías utilizado, he empleado una batería que se utilizan en drones de 3.7V 500mA para alimentar el circuito de control.
En la parte de fuerza se puede alimentar con cualquier tipo de batería, y como se ve en la foto he colocado además un regulador 7805 para poder alimentar los motores con 2 baterías recicladas de portátiles, con una tensión de 3,7V cada una (7.4V).

También intente hacer que el control de velocidad fuese analógico, pero los transistores que emplea el circuito Nikko no están preparados para este modo de funcionamiento, y se calentaban.

Para hacerlo algo más vistoso he añadido 2 LED que se pueden encender desde el mando.






VIDEO DEL FUNCIONAMIENTO


PROGRAMA



Hasta pronto.
JUAN GALAZ

Bibliografía:
carreco.html
carreci.html
http://androidcontrol.blogspot.com.es/2012/07/android-rc-control.html

martes, 13 de marzo de 2018

Sensor de temperatura 2 módulos - ds18B20 Representación en OLED 128x64 SSD1306Z / GM009605 - Arduino y nRF24L01

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Sensor de temperatura
2 módulos - ds18B20
Representación en

OLED 128x64
SSD1306Z - GM009605

 
Arduino y nRF24L01
xsetaseta@gmail.com

En dos anteriores montajes, arolet.html ardusen.html había realizado un termómetro a distancia de dos módulos con el NRF24L01, y el segundo unas rutinas  en modo texto para manejar un OLED SSD1306Z.
Este montaje es la unión de los dos montaje antes mencionados.
Al tener casi todo el trabajo hecho, la unión de los dos programas no llegó a 2 horas con todo funcionando.

Esquema de los módulos emisores. (Realizado con https://easyeda.com/ )


Sensor de temperatura.


Esquema de la base de detectores. (Realizado con https://easyeda.com/ )


Circuito de la base de sensores con OLED.

Se puede observar que se muestra la temperatura de los dos sensores en la pantalla de OLED.
Debo de decir que si el módulo de temperatura se encuentra lejos, o tiene que traspasar algunas paredes, la señal se puede perder y no llegar la temperatura. En caso de que la base pida la temperatura a uno de los dos módulos y no le responda el módulo, se borra la indicación de temperatura. Esto es bueno y malo, hay veces y bastantes que no llegan los datos, dejamos de ver la temperatura, aunque hace 10 segundos la sabíamos. Es fácil cambiar el programa para que solo se pierda la visión si hace mucho que no recibimos respuesta del sensor, pero eso te lo dejamos como trabajo.
Recomiendo ver los anteriores montajes en que está basado este montaje.
Aunque algunos se extrañen, la frecuencia de 2.4GHz no es demasiado buena para traspasar objetos, dependiendo del tipo de material pueden perder bastante señal. Con visión directa es muy buena, puede llegar muy lejos con una buena antena y poca potencia, además de permitir transmitir muchos datos.
Para casos como este yo recomiendo los módulos de 433MHz-MX-05V, son bastante mas baratos y traspasan mejor las paredes.
Hace algunos años hice estos montajes, emisor y transmisor   con módulos de 433MHz.



PROGRAMA3


Hasta pronto.
Juan Galaz


Bibliografía:

arolet.html
ardusen.html

jueves, 8 de marzo de 2018

Termómetro OLED 128x64 con SSD1306Z y Arduino



Termómetro
OLED 128x64
SSD1306Z
GM009605
Arduino


Hace tiempo que me había llegado una pantalla del tipo OLED, con una resolución de 128x64, y aún no lo había empleado.
Nunca he trabajado con pantallas de tipo OLED, por lo que no sabía como trabajaba.
En primer lugar diremos que la pantalla viene para ser controlada mediante el bus I2C, por lo cual se necesitan pocos cables, alimentación y CLK , SDA.
Lo primero que suelo hacer es bajarme todos las manuales del fabricante que puedo.
Lo siguiente es intentar buscar alguna librería para arduino  que maneje la pantalla.
La librería mas famosa es la de Adafruit-GFX-Library , junto con Adafruit_SSD1306. Estas librerías funciona muy bien, tienen todo lo necesario para manejar gráficamente la pantalla.
Otra librería es  Universal 8bit Graphics Library, https://github.com/olikraus/u8glib/ ,  que puede manejar diferentes tipos de pantalla. Antes de utilizar esta librería de debe de descomentar la linea que corresponde a nuestra pantalla. En las pruebas que realicé para mi pantalla la línea era : U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0);    // I2C / TWI
Estas librería están hechas para un montón de pantallas, por lo cual no están optimizadas para una en concreto. El resultado es que suelen ocupar bastante memoria de programa (10Kb), y la mitad de la memoria RAM 1024. En muchos casos no se puede añadir otra librería por falta de memoria.
Este aviso suele aparecer en la compilación:
Las variables Globales usan 1.956 bytes (95%) de la memoria dinámica, dejando 92 bytes para las variables locales. El máximo es 2.048 bytes.
Poca memoria disponible, se pueden producir problemas de estabilidad.

Como me gusta programar mis propias rutinas de manejo de pantalla, me puse manos a la obra.
Tomando como referencia la librería Adafruit , me puse crear mis rutinas sin utilizar librería alguna, todas las rutinas están en el propio programa.
Empecemos por conocer la estructura de pantalla del OLED.

La estructura es bastante común, líneas de 128 bytes, y el total de líneas es de 8, por lo cual el total de bytes es de 1024 bytes.
En anteriores montajes arnok.htmlmatrixd.html también había trabajado con esquemas de pantalla parecidos, por lo cual ya tengo alguna experiencia.
En líneas generales el funcionamiento es el siguiente:
  • -Se crea un buffer   (buffer[OLE_BUFFER];) de 1024 bytes donde se pintan todas las líneas o caracteres.
  • -Una vez pintado todo, se vuelca todo en la pantalla OLED mediante la orden display();
Esto es simple, y es el método que se utiliza en la mayoría de los programas de ordenador.
Pero mover 1024 bytes mediante en el Bus I2C no es lo rápido que debiera ser para no ser notado el repintado.
Para solucionar este problema, cree una rutina que solo repintaba 1 línea de la 8 que existen.
Mediante este método conseguía una velocidad 8 veces mayor en escritura de caracteres, no sirve para  puntos y líneas.
La activación de este método es mediante ModeDisplay=1; .

Otro problema que tuve fue lo pequeños que se ven los caracteres, diminutos, había que solucionarlo, crear diferentes tamaños de caracteres.

El resultado no fue del todo malo, por lo menos se veían los caracteres, que es lo que se pretendía.
En modo gráfico solo he implementado plot, line (en solo modo vertical y horizontal),y  drawBox.

Para probar todo he pensado un termómetro digital utilizando el 18B20, sencillo y rápido.

Esquema del circuito.


Circuito montado.

He realizado dos programas, uno inserta todas la rutinas en el propio programa y otro coloca un fichero de cabecera olex.h donde se colocan las rutinas. Los dos funcionan igual, pero en uno queda el programa mas sencillo de ver, solo queda el programa no las rutinas.
El tener que utilizar 1024 bytes a modo de buffer, implica usar la mitad de la memoria  impidiendo hacer programas más grandes.
En el próximo programa intentaré hacer rutinas para texto que solo utilicen 128 bytes.

En las mediciones de consumo se puede observar que varía bastante dependiendo los puntos que se encuentren encendidos, entre 3 mA y 17 mA, en modo normal. En las pruebas el circuito funcionaba perfectamente a 3.3V
PROGRAMA





Después de un par de días  pensando en la poca memoria RAM que dejaba al utilizar un buffer de 1024byes, decidí solucionar el problema.
La solución era reducir el buffer a 256bytes. Esto implica no poder utilizar gráficos (plot , líne). Además se imprime caracteres en líneas completas.
Para el caso que nos ocupa sirve de sobra, y la liberación de memoria es bastante 768 bytes.
La salida del compilador nos da lo siguiente:
El Sketch usa 7.320 bytes (22%) del espacio de almacenamiento de programa. El máximo es 32.256 bytes.
Las variables Globales usan 1.004 bytes (49%) de la memoria dinámica, dejando 1.044 bytes para las variables locales. El máximo es 2.048 bytes.

PROGRAMA2

Como seguía pensando en el montaje, y en la posibilidad de eliminar el buffer de la memoria RAM para representar caracteres, me puse manos a la obra. El resultado es la eliminación del buffer y la liberación de la memoria RAM, resultando 1300 bytes libres para ser utilizados por otras librerías.
También se corrigió el que salían los decimales negativos.
Salida del compilador nos da lo siguiente:
El Sketch usa 7.422 bytes (23%) del espacio de almacenamiento de programa. El máximo es 32.256 bytes.
Las variables Globales usan 748 bytes (36%) de la memoria dinámica, dejando 1.300 bytes para las variables locales. El máximo es 2.048 bytes.

PROGRAMA3



Hasta pronto.
Juan Galaz


Bibliografía:
https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library
https://github.com/olikraus/u8glib/
arnok.html
matrixd.html
http://www.instructables.com/id/Monochrome-096-i2c-OLED-display-with-arduino-SSD13/