Electrónica: Implementación de un control de emergencia por radiofrecuencia para el robot humanoide TEO

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Departamento de Ing. De Sistemas y Automática
TRABAJO FIN DE GRADO:
Implementación de un control de emergencia por
radiofrecuencia para el robot humanoide TEO
GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA
Autor: Iván Matey María
Tutor: Santiago Martínez de la Casa Díaz
Leganés, 23 de Septiembre de 2019

Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
Implementación de un control de emergencia por radiofrecuencia para el robot
humanoide TEO
II

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AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecérselo en primer lugar a mis padres, por los esfuerzos y sacrificios que han
llevado a cabo para que pudiera estudiar y dedicarme a lo que quiero, por aconsejarme y por
preocuparse por mí. A mi hermano por ser un referente para mí y un perfecto ejemplo al que
seguir. A mi familia por estar en los malos momentos sin juzgarme y ofreciéndome su apoyo. A
mis amigos que han tenido que soportar mis nervios, ansiedades y problemas. Especialmente
quiero agradecer a mi abuelo los buenos consejos que me dio cuando era un niño, ya que le
habría hecho muy feliz ver en lo que me he convertido y estaría orgulloso del camino que he
seguido.
En segundo lugar, también se lo agradezco a mis profesores y compañeros de universidad.
En especial a mi tutor por la ayuda y orientación para poder desarrollar este proyecto.
Por último, agradecer a mis compañeros del grado de ingeniería eléctrica con los que
empecé este camino y que me han ayudado incluso cuando cambié de grado.

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RESUMEN
TEO (Task Enviroment Operator) es un robot asistencial humanoide diseñado en la
Universidad Carlos III de Madrid que mide 1,65m de altura y pesa 65kg. Estas características
hacen que el sistema de parada de emergencia sea de alta prioridad ya que una acción
incontrolada de TEO podría generar graves problemas materiales y personales, si golpea a
alguien. Es importante un correcto funcionamiento y una alta velocidad de actuación y precisión.
En este proyecto se implementa un sistema de parada de emergencia comunicando la señal por
radiofrecuencia. Por radiofrecuencia se transmite las siguientes señales:
- Parada de emergencia del manipulador
- Parada de emergencia de locomotor
- Parada de emergencia de CPU (procesadores)
Estas señales se envían al microcontrolador mbed, que es el encargado de gestionar las
paradas de emergencia y enviar los mensajes de avisos que se visualizan desde la pantalla LCD
del robot.
Este Trabajo de Fin de Grado contiene los esquemas electrónicos utilizados para la
fabricación de las PCB necesarias y la programación, en mbed studio, implementada en el
programa ya existente del microcontrolador.
También están documentadas las pruebas realizadas, las tomas de decisiones y los
cambios en los diseños que se han realizado para conseguir el funcionamiento óptimo del
proyecto.

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Abstract
TEO (Task Enviroment Operator) is a humanoid assistance robot designed at the Carlos III
University of Madrid that measures 1.65m in height and weighs 65kg. These features make the
emergency shutdown system a high priority as an uncontrolled TEO action could generate
serious material and personal problems if it hits someone. Correct operation and high speed of
action and precision are important. In this project, an emergency stop system is implemented,
communicating the signal by radio frequency. The following signals are transmitted by radio
frequency:
- Manipulator emergency stop
- Locomotor emergency stop
- CPU emergency stop (processors)
These signals are sent to the mbed microcontroller, which is responsible for managing the
emergency stops and sending the warning messages displayed from the robot’s LCD screen.
This End of Grade Paper contains the electronic schematics used for the manufacture of
the necessary Pcbs and the programming, in mbed studio, implemented in the already existing
microcontroller program.
The tests, decision-making and design changes that have been made to ensure the
optimal operation of the project are also documented.

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IX
Tabla de contenido
1. Introducción .............................................................................................................. 1
1.1 Objetivos ............................................................................................................... 2
1.1.1 Objetivos del proyecto .................................................................................. 2
1.1.2 Objetivos personales..................................................................................... 2
2. Elementos del proyecto ............................................................................................ 3
2.1 Hardware............................................................................................................... 3
2.1.1 Transmisor/Receptor de radiofrecuencia XLPCF20....................................... 3
2.1.2 Transmisor PT2262........................................................................................ 5
2.1.3 Decodificador PT2272-M4............................................................................. 6
2.1.4 Microcontrolador MBED ............................................................................... 7
2.1.5 Circuito integrado 555................................................................................... 9
2.1.6 Diodo Zener................................................................................................. 10
2.1.7 Montaje final............................................................................................... 11
2.2 Software .............................................................................................................. 12
2.2.1 Diseño de las placas de circuito impreso PCB (OrCAD v15.7)..................... 12
2.2.2 Programación parada de emergencia en mbed (MBED Studio) ................. 15
3. Pruebas y validaciones ............................................................................................ 17
3.1 Pruebas con oscilador en el transmisor .................................................................. 17
3.1.1 Oscilador con condensadores ..................................................................... 17
3.1.2 Oscilador con integrado 555 ....................................................................... 20
3.2 Pruebas de distancia de la señal ............................................................................. 24
4. Presupuesto............................................................................................................. 27
5. Conclusiones............................................................................................................ 29
6. Referencias.............................................................................................................. 31
6.1 Bibliografía .......................................................................................................... 32
7. Anexos..................................................................................................................... 33
7.1 Hoja de características del transmisor-receptor de radiofrecuencia XLPCF20... 33
7.2 Hojas de características del transmisor PT2262 [7] ............................................ 37
7.3 Hojas de características del receptor PT2272-M4 [8]......................................... 47
7.4 Hojas de características del microcontrolador mbed [4].................................... 57
7.5 Hojas de características del integrado 555 [9].................................................... 63

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Índice de figuras
Fig. 1 Robot humanoide TEO [1]........................................................................................................1
Fig. 2 Placa XLPCF20 [2].....................................................................................................................3
Fig. 3 Bits de emparejamiento ..........................................................................................................4
Fig. 4 Circuito integrado PT2262 .......................................................................................................5
Fig. 5 Esquema de las patillas del PT2262.........................................................................................5
Fig. 6 Circuito integrado PT2272-M4.................................................................................................6
Fig. 7 Esquema de las patillas del PT2272-M4 ..................................................................................7
Fig. 8 Microcontrolador mbed LPC1768............................................................................................8
Fig. 9 Pines del microcontrolador mbed LPC1768 [4] .......................................................................8
Fig. 10 Circuito integrado y esquema del 555...................................................................................9
Fig. 11 Pruebas del 555 en el proyecto .............................................................................................9
Fig. 12 Circuito regulador del Zener................................................................................................10
Fig. 13 Esquema del circuito emisor................................................................................................11
Fig. 14 Esquema del circuito receptor.............................................................................................11
Fig. 15 Esquemático del integrado 555...........................................................................................12
Fig. 16 Esquemático del transmisor de RF y esquemático del receptor de RF................................12
Fig. 17 Huella del integrado 555......................................................................................................13
Fig. 18 Huellas del transmisor de RF y del receptor de RF ..............................................................13
Fig. 19 Diseño de la placa PCB del transmisor.................................................................................14
Fig. 20 Diseño de la placa PCB del receptor ....................................................................................14
Fig. 21 Esquema del circuito oscilador con condensadores [5].......................................................17
Fig. 22 Retardo a la conexión. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde) ..........................18
Fig. 23 Retardo a la desconexión. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde).....................18
Fig. 24 Carga y descarga de los condensadores ..............................................................................19
Fig. 25 Conexionado 555 para la oscilación [6] ...............................................................................20
Fig. 26 Montaje de pruebas del 555................................................................................................20
Fig. 27 Retardo a la conexión con 555. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde).............21
Fig. 28 Retardo a la desconexión con 555. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde) .......21
Fig. 29 Periodos de emisor y receptor. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde).............22
Fig. 30 Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde) ...............................................................23
Fig. 31 Zona de pruebas de distancia..............................................................................................24
Fig. 32 Límite de estabilidad de señal .............................................................................................25
Fig. 33 Límite crítico de señal..........................................................................................................25

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XII

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1 | P á g i n a
1. Introducción
Con el paso de los años cada vez nos resulta menos extraño la convivencia con robots.
Actualmente el uso principal de robots es mayoritario en el sector industrial ya que son capaces
de realizar trabajos tediosos y repetitivos durante largos periodos de tiempo sin necesidad de
descansar y sin que eso afecte al resultado final de su trabajo. También se utilizan para trabajos
peligrosos para el ser humano, trabajos que requieren mucha fuerza y para tareas mecánicas
realizadas a alta velocidad.
En el departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad Carlos III de
Madrid han diseñado un robot humanoide llamado TEO que es capaz de realizar tareas de
asistencia e interactuar en el espacio humano.
Para ello Teo utiliza objetos y realiza acciones en espacios donde interactúa con humanos
por lo que es necesario un buen sistema de parada de emergencia por los posibles accidentes
que puedan suceder.
Fig. 1 Robot humanoide TEO [1]

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2 | P á g i n a
1.1 Objetivos
El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un sistema que gestione las señales
de parada de emergencia (del manipulador, el locomotor y las CPUs) mediante una
comunicación por radiofrecuencia.
1.1.1 Objetivos del proyecto
• Conseguir una comunicación estable entre el transmisor y el receptor.
• Seleccionar los componentes hardware necesarios para el correcto funcionamiento.
• Diseñar las placas PCB.
• Programar la gestión de las señales en el microcontrolador para poder realizar las
paradas de emergencia.
1.1.2 Objetivos personales
• Estudiar el funcionamiento y la configuración del transmisor/receptor de
radiofrecuencia.
• Estudiar y ser capaz de utilizar el entorno de desarrollo OrCAD para crear el diseño de
las PCB
• Profundizar en el lenguaje de programación del microcontrolador mbed.
• Realización de la documentación un proyecto de estas características.

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3 | P á g i n a
2. Elementos del proyecto
2.1 Hardware
2.1.1 Transmisor/Receptor de radiofrecuencia XLPCF20
El XLPCF20 es un kit de conexión por radiofrecuencia de largo alcance con sistema anti-
interferencias (Fig.2).
Fig. 2 Placa XLPCF20 [2]
El voltaje de trabajo del transmisor es 3-9V y el del receptor 3-5V. No se debe sobrepasar
estos límites ya que son circuitos sensibles y aunque sea breve el tiempo de sobrevoltaje, puede
quemar el codificador/decodificador. Para la realización de pruebas se han alimentado ambos a
la misma tensión 5V, ya que está dentro de los rangos de trabajo y de esta forma solo
necesitamos una fuente de alimentación.
Este kit puede mantener una comunicación estable entre transmisor y receptor hasta 2
km de distancia. El transmisor de serie tiene una antena de 18cm de largo, que para este
proyecto es más que suficiente para la distancia de emisión que se necesita como se demuestra
en las pruebas de distancia realizadas, pero si queremos ampliar el rango hasta los 2km se debe
cambiar la antena por una de mayor longitud.

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4 | P á g i n a
Para evitar interferencias en la comunicación, tanto el transmisor como el receptor,
consta de 8 bits de emparejamiento con tres estados de codificación (Float, High y Low). Se ha
soldado el bit correspondiente tanto en el transmisor como en el receptor para el
emparejamiento de estos. Para ello, el código debe coincidir en ambos como se observa en la
Figura 3.
Fig. 3 Bits de emparejamiento

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5 | P á g i n a
2.1.2 Transmisor PT2262
PT2262 es un codificador de control remoto emparejado con PT2272 que utiliza la
tecnología CMOS. Codifica datos y pines de dirección en una forma de onda codificada en serie
adecuada para modulación de RF o IR. PT2262 tiene un máximo de 12 bits de pines de dirección
de tres estados que proporcionan hasta 531,441 (o 312
) códigos de dirección; por lo tanto,
reduciendo drásticamente cualquier colisión de código y posibilidades de escaneo de código no
autorizado.
Fig. 4 Circuito integrado PT2262
Fig. 5 Esquema de las patillas del PT2262

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6 | P á g i n a
Las características principales de este módulo transmisor son [3]:
• Frecuencia: 315Mhz
• Voltaje de trabajo: 5-9V DC
• Diferencia de frecuencia: mín. ± 75 kHz máx. ± 150 kHz
• Resistencia Oscilante: 4.7M
• Potencia de lanzamiento: 50mW (9V)
• Corriente de trabajo: ＜ 10mA （9V）
• Codificador: PT2262
• Sensibilidad del receptor: -105dbm
• Distancia de emisión: 2000m en campo abierto
• Tamaño: 47.5 x 30 x 10 mm
2.1.3 Decodificador PT2272-M4
PT 2272 es un decodificador de control remoto emparejado con PT 2262 que utiliza la
tecnología CMOS. PT 2272 está disponible en varias opciones para adaptarse a cada necesidad
de aplicación: número variable de pines de salida de datos, pestillo o tipo de salida momentánea.
El PT22172-M4 tiene un tipo de salida momentánea, es decir, decodifica el primer código
de la transmisión que recibe por lo que no se puede decodificar diferentes transmisiones en la
misma emisión.
Fig. 6 Circuito integrado PT2272-M4

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7 | P á g i n a
Fig. 7 Esquema de las patillas del PT2272-M4
Las características principales de este módulo receptor son [3]:
• Voltaje de funcionamiento: DC 3-5 V
• Frecuencia de operación: 315 Mhz
• Corriente de funcionamiento: 2.5 mA
• Corriente de reposo: ≤5mA (5.0VDC)
• Codificación: código fijo
• Modulación: ASK-OOK
• Decodificador: PT2272
• Resistencia Oscilante: 820K
• Tamaño: 41 x 24 x 6 mm
2.1.4 Microcontrolador MBED
El decodificador insertado en la placa receptora está conectado al microcontrolador ARM-
M3 que contiene la placa mbed LPC1768. Tiene 512KB de FLASH, 32 KB de memoria RAM,
Ethernet, host y más interfaces, cuenta con USB,CAN, SPI I2C, PWM, ADC, DCA y otras interfaces
de Entrada/Salida [4]. Esta controla la alimentación principal del robot humanoide TEO. Debido
a esto, el microcontrolador podrá parar la alimentación de las diferentes partes del robot según
la señal de la seta de emergencia que reciba.
Las entradas digitales del microcontrolador que se utilizan para la gestión de las setas de
emergencia son las siguientes:
• Pin 5: Parada de emergencia del manipulador
• Pin 6: Parada de emergencia del locomotor
• Pin 7: Parada de emergencia de las CPUs

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8 | P á g i n a
Fig. 8 Microcontrolador mbed LPC1768
Fig. 9 Pines del microcontrolador mbed LPC1768 [4]
Todos los pines numerados (p5-p30) se pueden usar como interfaces DigitalIn y
DigitalOut.

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9 | P á g i n a
2.1.5 Circuito integrado 555
El circuito integrado 555 se usa para la temporización, la oscilación o la generación de
pulsos. En este proyecto se utiliza para generar una oscilación en el pin 14 del codificador PT2262
que va conectado a GND. Esto hace que el transmisor envíe mensajes cuando la oscilación este
a nivel alto y para la transmisión cuando está a nivel bajo. Es necesario realizarlo de esta forma
ya que cuando el transmisor envía un mensaje, este no se puede modificar a no ser que se corte
la transmisión previamente.
Fig. 10 Circuito integrado y esquema del 555
En una placa de pruebas (protoboard) se han probado varias configuraciones para regular
la frecuencia de oscilación (Figura 11) y la configuración final tras la realización de todas las
pruebas se puede ver en la Figura 13.
Fig. 11 Pruebas del 555 en el proyecto

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10 | P á g i n a
2.1.6 Diodo Zener
Se ha usado un diodo Zener para regular la tensión de entrada al decodificador ya que la
tensión de funcionamiento es de 3 a 5V. En principio no debería haber ningún problema ya que
la placa receptora estará alimentada a 5V, pero las salidas del decodificador están conectadas a
los pines 5, 6 y 7 del microcontrolador y estás entradas no deben recibir una señal mayor a 3,3V.
Por esta razón, a modo de seguridad, se conecta un diodo Zener de 3,3V a la entrada de la
alimentación de la placa PCB del receptor.
Fig. 12 Circuito regulador del Zener

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2.1.7 Montaje final
Fig. 13 Esquema del circuito emisor
Fig. 14 Esquema del circuito receptor

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2.2 Software
2.2.1 Diseño de las placas de circuito impreso PCB (OrCAD v15.7)
En el diseño del circuito esquemático se ha utilizado el programa OrCAD Capture (versión
15.7). En Capture se puede diseñar los circuitos, pero solo la parte esquemática que es la
representación de las conexiones eléctricas entre los componentes. Después en el layout se
configura el tamaño y forma de las placas, la colocación de los componentes y las trazadas de
las pistas.
Para la realización del esquemático primero tenemos que diseñar el integrado 555 y las
placas transmisora y receptora ya que no existen en las librerías del programa (Figuras 15 y 16).
Fig. 15 Esquemático del integrado 555
Fig. 16 Esquemático del transmisor de RF y esquemático del receptor de RF
El resultado final del esquema eléctrico se puede ver en el apartado “2.1.7 Montaje final”
en las Figuras 13 y 14.

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13 | P á g i n a
Para el diseño de las placas se han tenido que crear la huella de algunos componentes
que no existen en la librería del programa. Para el diseño de las huellas se ha utilizado el
programa OrCAD Layout, estas son las más significativas:
Fig. 17 Huella del integrado 555
Fig. 18 Huellas del transmisor de RF y del receptor de RF
Estas huellas se asocian a los diseños que hemos creado en el esquemático (Figuras 15 y
16). Una vez que tenemos todas las huellas de los componentes y el esquema eléctrico, se diseña
las placas PCB del transmisor (Figura 19) y del receptor (Figura20)

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Fig. 19 Diseño de la placa PCB del transmisor
Fig. 20 Diseño de la placa PCB del receptor

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2.2.2 Programación parada de emergencia en mbed (MBED Studio)
Para la programación el microcontrolador se usa el programa Mbed Studio (versión
0.6.1.12). Mbed Studio es un IDE (Integrated Development Environment) para desarrollar
aplicaciones y bibliotecas de Mbed SO 5.
En el proyecto lo primero que hay que tener en cuenta es que las señales del decodificador
están conectados a los pines 5, 6 y 7, por lo que hay que declararlos entradas digitales. También
hay que tener en cuenta que las señales llegan en forma de oscilación y que al ser setas de
emergencia el programa tiene que actuar rápido. Para ello se utilizan interrupciones en los
flancos positivos y en los negativos. Como las setas están conectadas en contactos normalmente
cerrados, cuando no llegue señal significará que la seta de esa señal ha sido pulsada. Por tanto,
cada señal tiene su timer, los flancos positivos de cada señal reinician su timer y los flancos
negativos activan su timer. La función del timer es controlar el tiempo que pasa entre el flanco
negativo y el positivo y si ese tiempo es mayor que el del periodo de la señal significa que o la
seta ha sido pulsada o hay un problema con la señal. En ambos casos se activa la parada de
emergencia ya que no debe funcionar el robot si no funciona la parada de emergencia (Por
seguridad).

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3. Pruebas y validaciones
3.1 Pruebas con oscilador en el transmisor
Las primeras pruebas se realizan sobre las placas de pruebas (protoboard), una vez
validadas se diseñan las placas PCB y se vuelve a comprobar que todo se ajuste a los parámetros
del objetivo. Por último, se realizan las pruebas en el robot.
Como ya se ha explicado anteriormente, es necesario el apagado y encendido de nuevo
del transmisor para poder enviar varios códigos. Debido a esto, se han realizado pruebas con un
oscilador en el transmisor para enviar códigos constantemente.
3.1.1 Oscilador con condensadores
La primera prueba realizada es con un circuito de carga y descarga de dos condensadores
intentando reducir el periodo lo máximo posible que pueda ser detectado sin fallos por el
receptor, ya que con frecuencias muy altas el receptor no lo detecta y se queda la señal
bloqueada como si no se hubiera parado el primer envío de código.
Fig. 21 Esquema del circuito oscilador con condensadores [5]
Se empieza visualizando en el osciloscopio la señal del transmisor y del receptor para
diferentes pruebas de retardos:
• Retardo a la conexión (Figura 22):
▪ El primer pulso tiene un retardo de 185 milisegundos.
▪ El primer pulso tiene un periodo de 710 milisegundos.

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▪ Periodo a partir del primer pulso = 150ms (ON) y 120ms (OFF). Retardo
máximo = 270ms.
Fig. 22 Retardo a la conexión. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)
• El retardo a la desconexión son 20ms (Figura 23):
Fig. 23 Retardo a la desconexión. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)

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También se comprueba la carga y descarga de los condensadores (Figura 24):
• El periodo es de 44.5 milisegundos.
Fig. 24 Carga y descarga de los condensadores

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3.1.2 Oscilador con integrado 555
Una vez realizadas las pruebas con los condensadores, se sustituye el circuito por un
integrado 555 ya que es más fácil ajustar la frecuencia.
Fig. 25 Conexionado 555 para la oscilación [6]
Fig. 26 Montaje de pruebas del 555
Para probar diferentes frecuencias se modifica la resistencia entre las patillas 3 y 6 del
integrado 555. Como se puede ver en la Figura 26, se ha montado un potenciómetro entre dichas
patillas y se han obtenido los siguientes resultados:

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• El retardo a la conexión con resistencia de 2MΩ es de 190.5ms (Figura27):
Fig. 27 Retardo a la conexión con 555. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)
• El retardo a la desconexión con resistencia de 2 MΩ es de 20ms (Figura 28):
Fig. 28 Retardo a la desconexión con 555. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)

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• Periodos de las señales de transmisión y recepción con resistencia de 2 MΩ:
Fig. 29 Periodos de emisor y receptor. Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)
Se observa que el periodo del receptor es de 267.5 milisegundos y esto es un problema
para el montaje a la conexión ya que, aunque el primer pulso tiene un retardo de 190.5ms, si se
produce un segundo pulso habría que sumarle a los 190.5 ms de su retardo los 267.5 ms del
periodo del receptor. Así que, en el peor de los casos ese segundo pulso no sería captado por el
receptor hasta pasados los 458 ms y eso es inaceptable.
Sin embargo, en el montaje a la desconexión no afectaría el periodo entero del receptor
ya que solo habría que tener en cuenta el tiempo que pasa a nivel bajo. Es decir, si la señal en el
receptor pasa más de 120 milisegundos desactivada es debido a que la seta de emergencia ha
sido pulsada o que hay un problema en la conexión por lo que también se activaría la parada de
emergencia para que se arregle.
Tras la realización de estas pruebas se demuestra que la forma óptima en la que el
receptor es capaz de captar cambios en el código enviado por el emisor es a la desconexión.
En el montaje final, como se ve en la Figura 13, se ha montado una resistencia total de
12MΩ debido a que usando resistencias próximas a 2MΩ se producían fallos ocasionales o
esporádicos en la transmisión cuando se apagaba la transmisión para poder hacer otra distinta
después. Así que, alejándonos de ese límite de 2MΩ se consigue un funcionamiento óptimo.

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23 | P á g i n a
• Prueba con resistencia menor de 2MΩ:
Fig. 30 Señal de emisor (amarillo) y del receptor (verde)
Como se puede ver en la Figura 30, con una resistencia menor de 2MΩ la frecuencia
aumenta en el transmisor y nunca llega a apagarse, por lo que se bloquea la señal y siempre
envía el primer código.

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3.2 Pruebas de distancia de la señal
Este proyecto no tiene como objetivo trabajar a largas distancias por eso no se ha
cambiado la antena de 18 centímetros que viene instalada en el transmisor. Aunque el
transmisor puede llegar a funcionar con una distancia de 2 kilómetros entre el transmisor y el
receptor, de serie la placa XLPCF20 está configurada para corta distancia.
Las pruebas realizadas se han llevado a cabo en Loranca, un barrio de Fuenlabrada, como
se puede observar en la Figura 31.
Fig. 31 Zona de pruebas de distancia
Se comienzan las pruebas dejando el circuito del transmisor conectado a una batería en
una posición fija y mandando un código al receptor. El circuito del receptor se conecta a otra
batería para alimentar al decodificador, se comprueba que recibe la señal correctamente y
alejándolo de la señal de emisión, y con la ayuda de un GPS, se verifica la estabilidad de la señal
hasta una distancia de 20 metros (Figura 32).

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Fig. 32 Límite de estabilidad de señal
A continuación, se realizan pruebas a mayor distancia y se observa que entre 20 y 25
metros de distancia la señal tiene micro cortes, no muy frecuentes, pero empieza a fallar en
breves instantes de tiempo (milisegundos). Los 25 metros de distancia es la zona límite a la que
la señal se hace inestable y los fallos en la señal pasan de ser de milisegundo a décimas de
segundos y según se va aumentando la distancia se va perdiendo el control de la señal (Figura
33).
Fig. 33 Límite crítico de señal
El transmisor va a emitir la señal de las setas de emergencia del robot TEO y no se puede
permitir ningún micro corte ni fallo en la señal ya que es una parte delicada del proyecto por lo
que se establece como límite los 20 metros de distancia.

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4. Presupuesto
PRESUPUESTO MATERIAES
Código Unidad Descripción Medición
Precio
Unitario
Precio
Total
01.01 Ud. Par Transmisor/Receptor RF:
Kit de enlace RF de 2Km de alcance de 433MHz
con codificador y decodificador. Viene con VCO,
Tecnología PLL, Frecuencia constante y super
capacidad anti-bloqueos. 1 19,11 19,11
01.02 Ud. Microcontrolador mbed:
LPC1768 - ARM mbed NXP LPC1768 - CORTEX M3 1 76,85 76,85
01.03 Ud. Placas PCB:
1 PCB para el transmisor, 1 PCB para el recetor y 1
PCB de repuesto para cada una. 4 20 80
01.04 Ud. Resistencias:
1 de 20Ω, 2 de 220Ω, 2 de 1M Ω y 1 de 10M Ω 6 0,09 0,54
01.05 Ud.
Condensadores:
1 de 10nF y 1 de 100nF
2 0,23 0,46
01.06 Ud.
Diodo Zener de 3,3V
1N4620
1 0,25 0,25
01.07 Ud. Diodos LED:
1 rojo, 1 verde, 3 azules y 1 blanco 6 0,5 3
01.08 Ud. Circuito integrado 555
LM555CN 1 0,4 0,4
01.09 m. Cable flexible unipolar de 1,5mm 1 0,5 0,5
01.10 Ud. Conector para placa PCB
PCB terminal block - MKDS 3/ 2-5,08 - 1711725 4 1,79 7,16
PRESUPUESTO DE MATERIALES TOTAL 188,27€

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PRESUPUESTO LABORAL
Código Nombre Categoría Horas empleadas Coste horario
02.01 I. Matey María Ingeniero 250 12,6
PRESUPUESTO LABORAL TOTAL 3150€
PRESUPUESTO TOTAL
PRESUPUESTO DE MATERIALES TOTAL 188,27€
PRESUPUESTO LABORAL TOTAL 3150€
PRESUPUESTO TOTAL 3338,27€

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5. Conclusiones
Tras la realización de las pruebas, el proyecto cumple con los objetivos planteados.
Finalmente, el proyecto cumple con las expectativas de tamaño del circuito transmisor para que
se pueda alojar en la caja de setas de emergencia y el receptor es capaz de decodificar la
transmisión y enviar el mensaje al microcontrolador. El microcontrolador es capaz de gestionar
el código que le llega a través de los pines 5, 6 y 7, y además realizar el aviso de emergencia.
Otro objetivo cumplido es la capacidad para utilizar los software necesarios (OrCAD
Captur, OrCAD Layout y Mbed Studio), además de conseguir la configuración y adaptabilidad de
la transmisión de código entre codificador y decodificador.

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6. Referencias
[1] C.Balaguer, «Roboticslab,» 27 04 2019. [En línea]. Available:
http://roboticslab.uc3m.es/roboticslab/robot/teo-humanoid. [Último acceso: 10 09
2019].
[2] Seeedstudio, «Seeed The lot Hardware Enable,» [En línea]. Available:
https://www.seeedstudio.com/2KM-Long-Range-RF-link-kits-with-encoder-and-
decoder-p-321.html. [Último acceso: 20 04 2019].
[3] Emartee, «Emartee,» [En línea]. Available:
https://www.emartee.com/product/41671/2KM-Long-Range-RF-link-kits-with-
encoder-and-decoder. [Último acceso: 21 04 2019].
[4] Mbed, «Arm Mbed,» [En línea]. Available:
https://os.mbed.com/platforms/mbed-LPC1768/. [Último acceso: 25 08 2019].
[5] A. G. González, «Panamahitek,» 28 09 2013. [En línea]. Available:
http://panamahitek.com/oscilador-biestable-con-transistor-npn/. [Último acceso:
26 04 2019].
[6] Learning about electronics, «Aprende sobre la electrónica,» [En línea].
Available: http://www.learningaboutelectronics.com/Articulos/Oscilador-con-un-
temporizador-555-modo-astable.php. [Último acceso: 13 05 2019].
[7] Princeton Technology Corp, «Alldatasheet,» [En línea]. Available:
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/35122/PTC/PT2262.html.
[Último acceso: 21 04 2019].
[8] Princeton Technology Corp, «Alldatasheet,» [En línea]. Available:
https://html.alldatasheet.com/html-pdf/35135/PTC/PT2272-M4/419/8/PT2272-
M4.html. [Último acceso: 21 04 2019].
[9] Fairchild Semiconductor Corporation, «DatasheetsPDF,» [En línea]. Available:
https://datasheetspdf.com/pdf/1020959/FairchildSemiconductor/555/1. [Último
acceso: 13 05 2019].

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6.1 Bibliografía
Publicaciones:
[10] Juan Álvaro Álamo Melero. “Programación del microcontrolador mbed para
el Módulo de Alimentación Principal del humanoide TEO”. Junio de 2017.
Universidad Carlos III de Madrid, España.

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7.Anexos
7.1 Hoja de características del transmisor-receptor
de radiofrecuencia XLPCF20

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7.2 Hojas de características del transmisor PT2262[7]

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7.3 Hojas de características del receptor PT2272-M4
[8]

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7.4 Hojas de características del microcontrolador
mbed [4]

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7.5 Hojas de características del integrado 555[9]

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