Este documento describe un módulo de potencia para un mini-robot que utiliza un circuito integrado L293D para controlar los motores. El L293D contiene dos puentes H que permiten controlar dos motores de manera independiente e invertir la dirección de giro. Se explica cómo conectar y usar el L293D para controlar los motores a través de señales lógicas de entrada.

1. MONTAJE
Módulo de Potencia
del Móvil para Mini-robot
En la nota anterior se dió una guía para la cons-
trucción física de nuestro móvil que no requiere
de materiales caros y en la medida que sea posi-
ble puedan ser elementos de reciclaje.
En esta oportunidad presentamos la unidad de
potencia, necesaria para poder traducir las seña-
les provenientes de los sensores en señales eléc-
tricas que tengan la potencia suficiente como para
poder mover los motores de nuestro prototipo.
Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera
e-mail: tellezcarlos@hotmail.com
eguramente tu robot ya fun- sensores no garantiza que nuestro ciente para poder hacer funcionar a
S ciona, quizá para este mo-
mento te inunden muchas
preguntas y quieras que tu móvil res-
móvil funcione de inmediato, porque
si resolvemos el cómo va ha “sentir”
ahora, faltan usar esas señales lógi-
los motores de la parte mecánica ya
construida, necesitamos fuerza, y pa-
ra ello necesitamos una etapa que se
ponda a algún estímulo y funcione co- cas para poder moverse. Obviamente valga de casi cualquier señal lógica,
mo un Robot auténtico, pero seamos nuestras etapas de sensores no pro- ya sea proveniente de algún micro-
pacientes, el construir un módulo de porcionarán la fuerza o corriente sufi- controlador genérico o de un simple
sensor de luz, para eso precisamos
de un módulo de potencia que dé vi-
da a nuestros motores.
No sólo necesitamos que active a
nuestros motores y proporcione la co-
rriente necesaria, también necesita-
mos las prestaciones para que pueda
invertir el sentido de circulación de
corriente a través de nuestros moto-
res y que pueda avanzar en ambos
sentidos, para ello recurrimos a las
prestaciones del puente “H”. Esta eta-
pa de potencia se forma con cuatro
transistores dispuestos en la configu-
ración de la figura, podemos obser-
var de manera sencilla que si aplica-
mos a la entrada “A” un voltaje positi-
vo, el transistor NPN entrará en esta-
Figura 1
do de conducción, el transistor PNP
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2. Montaje
con ese voltaje sólo reforzará su esta- surge una pregunta, qué ocurre si se manejar cargas de hasta 1 ampere,
do de no conducción. Ahora necesita- aplica el mismo voltaje simultánea- entrada de habilitación (enable) de
mos que la corriente fluya a través del mente en las dos entradas. La res- cada puente “H” que es útil para ma-
motor y para ello necesitaremos que puesta es sencilla, simplemente no nejar PMW, diodos de protección in-
el transistor PNP del lado opuesto, ocurrirá nada puesto que el circuito tegrados, además de que acepta a
entre en saturación y cierre el circuito. no se cerrará ya que necesitamos su entrada niveles lógicos de hasta 7
Esto lo logramos aplicando en la en- que dos transistores complementa- volts máximos de amplitud. Depen-
trada “B” un voltaje negativo o tierra rios entren en conducción simultá- diendo de la configuración, es capaz
para que entre en estado de conduc- neamente, lo cual jamás va a ocurrir. de manejar dos motores indepen-
ción, como se puede ver el circuito dientes con su respectivo control de
está cerrado y el motor gira en un inversión de sentido o hasta cuatro
sentido. Si invertimos los voltajes apli- FUNCIONAMIENTO DE UN motores en un solo sentido de giro,
cados a las entradas “A” y “B” el sen- PUENTE “H” como podrán apreciar no sólo es ver-
tido de la corriente cambiará provo- sátil, sino que reduce en gran medida
cando que nuestro motor gire en sen- El armar el circuito completo del a nuestra etapa de potencia y es sim-
tido contrario, como podrán ver nunca puente “H” necesita algo más que ple de usar, y su costo es una frac-
dos transistores de un mismo lado en- cuatro transistores, necesita resis- ción de lo que gastaríamos en armar
trarán en conducción de forma simul- tencias limitadoras, también necesita a su contraparte de manera discreta,
tánea porque el voltaje aplicado es el diodos de protección puesto que los prácticamente conéctese y úsese.
mismo y los transistores son comple- motores en sí son una carga inducti- El circuito de aplicación es senci-
mentarios, en dado caso que fuera va que provoca regresiones de volta- llo y pequeño además que será com-
así tendríamos un corto y por consi- je que pueden dañar a algunos cir- patible con todas las etapas poste-
guiente dañaríamos a los transistores cuitos, además de que los transisto- riores de nuestro móvil y su funcio-
por el monto de corriente circulante al res deben estar debidamente selec- namiento es el siguiente.
no tener resistores limitadores. Pero cionados para el monto de corriente Nuestro motor1 estará conectado
necesaria, eso sin contar el espacio a las terminales output1 y output2,
que ocuparán, el costo, etc, etc. como habíamos explicado al princi-
Lo importante es simplificarnos el pio de esta nota, su funcionamiento
trabajo y no convertir a nuestro móvil será prácticamente igual a su contra-
en un auténtico “Frankestein”, para parte discreta, si aplicamos niveles
ello recurrimos al CI L293D cuyo uso lógicos a la entrada input1 e input2
se ha extendido debido a su bajo de acuerdo a la siguiente tabla su
costo y su ahora facilidad de conse- funcionamiento será:
guirse en el mercado electrónico. En
un único encapsulado doble en línea
tiene dos circuitos puente “H” com- X = No importa
Figura 2
pletos, con la capacidad de poder H = Nivel lógico Alto
L = Nivel lógico Bajo
Figura 3 Como podrán observar, es nece-
sario aplicar el nivel lógico “1” a la
entrada enable1 para que el motor
funcione, de aplicar un nivel lógico
“0” el motor dejará de funcionar y gi-
rará únicamente por inercia hasta
que se detenga, en caso de aplicar
un estado lógico igual en ambas en-
tradas sin importar si es “1” o ”0” el
motor no será afectado por la inercia
y se frenará, lo anterior es útil para
cuando se utilice alguna etapa que
requiera mayor precisión como el ca-
so de un microcontrolador.
Para el motor 2 el funcionamien-
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3. Módulo de Potencia del Móvil para Mini-robot
TABLA LOGICA
ENTRADAS SALIDAS
ENABLE INPUT1 INPUT2 OUTPUT1 Y OUTPUT2
H H H AMBAS SALIDAS EN ALTO (MOTOR FRENADO)
H L L AMBAS SALIDAS EN BAJO (MOTOR FRENADO)
H H L LA CORRIENTE VA DE OUT1 A OUT2
H L H LA CORRIENTE VA DE OUT2 A OUT1
L X X ALTA IMPEDANCIA ( MOTOR LIBRE)
to se repite al igual que el motor1, bleado manejar conectores para bilitación, únicamente colocar en ca-
solo tendremos que guiarnos por el simplificar su uso y poder intercam- da una un “Jumper” para header de
diagrama de circuito. Al conectar los biar módulos. dos terminales, así estas terminales
motores debemos verificar la polari- En la figura 4 se observa el cir- estarán habilitadas permanentemen-
dad del mismo para que los motores cuito impreso por el lado de los com- te. Las salidas POW A hasta POW D
funcionen de acuerdo a la secuencia ponentes y lado del cobre. son extensiones de la batería, razón
aplicada a las entradas. La alimentación será la misma de por la cual está indicada su polari-
En la figura 2 vemos la disposi- las cuatro pilas “AA”, en caso de que dad, esto facilitará el conectar la ali-
ción de pines del integrado CI L293D. se use una batería de mayor voltaje mentación a otros módulos y así evi-
es necesario agregar una etapa re- tar empalmes de cables, las termina-
guladora para la etapa de control ló- les E1, A1, B1 y GND corresponden
APLICACIÓN DEL CI L293D Y gico, su aplicación se puede exten- al control para la salida M1, en caso
SU REPRESENTACIÓN SIMPLIFI- der a cualquier proyecto que involu- de usar la terminal de control E1 con
CADA cre motores de DC, cualquier pre- alguna señal de control deberemos
gunta o modificación pueden consul- retirar el jumper de JMP1 para evitar
Para las etapas posteriores, el tar por e-mail a tellezcarlos@hot- malfuncionamiento, lo descrito ante-
módulo de potencia se simplificará mail.com con el subject “Minirobot”. riormente es el mismo funcionamien-
de acuerdo a la figura para una re- Como se aprecia en el impreso to para las terminales E2, A2, B2,
presentación simple de las conexio- tiene dos pares de terminales JMP1 GND y E2 del lado contrario.
nes, así lo interpretaremos como el y JMP2, estas corresponden a las El uso de terminales tipo Header
módulo de potencia y sólo marcare- terminales E1 y E2, su finalidad es macho verticales, es con el propósi-
mos las entradas, es recomendable que si se utiliza algún circuito adicio- to de utilizar conectores para poder
que las terminales del impreso sean nal en el cual no se precise tener cambiar la configuración e intercam-
del tipo “header” vertical y en el ca- control sobre éstas terminales de ha- biar tarjetas de aplicación, pero tam-
bién pueden ser soldados cables pa-
Figura 4 ra las conexiones pero limitaría su
flexibilidad. Hasta la próxima nota en
la que se propondrá el módulo “Si-
guelíneas”. ✪
Lista de materiales:
CI 1 – L293D
C1 – 100nF
Header vertical X 1
Varios
Tableta fenólica , conectores va-
rios tipos para header.
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