1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LEÓN
Ingeniería Electromecánica
FORMULACIÓN Y
EVALUACIÓN DE PROYECTOS
CATEDRÁTICO:
DR. ROGELIO NAVARRO RIZO
Proyecto:
MANUAL DE OPERACIÓN DEL CABEZAL
DIVISOR DE CONTROL NUMERICO
Integrantes:
Lara Guerrero Humberto
Rodríguez Medina Alejandro
Noriega Vázquez Fernando Rafael
30 de Julio de 2012

2. MANUAL DE OPERACIÓN DEL CABEZAL DIVISOR DE CONTROL
NUMERICO
A continuación se muestran una descripción breve del modo de operar del cabezal
divisor controlado mediante control numérico.
Sistema Mecánico.
El cabezal divisor consta de dos ranuras y una guía, las cuales permiten
sujetar el cabezal divisor a la bancada. Véase figura 2.6.
Ranuras
Guía
Figura 2.6. Ubicación de la ranura y de la guía.

3. El cabezal divisor también cuenta con dos ejes (figura 2.7) que le permiten
girar de 0° a 90° (figura 2.8) con respecto a su posición inicial de trabajo.
Eje de rotación
Eje de rotación
Figura 2.7. Ejes de rotación del Cabezal Divisor.

4. Manija
Figura 2.8. Manija para posicionar gradualmente el Cabezal Divisor.
Área de Control
Sistema de Control
En el sistema de control se puede utilizar la plataforma Arduino Uno (Figura 2.1) es una
placa electrónica basada en el micro-controlador ATmega328. Cuenta con 14 entradas y
salidas digitales (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 6 entradas
analógicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de
alimentación, una cabecera de ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario
para apoyar un micro-controlador, sólo tiene que conectarlo a un ordenador con un cable
USB o el poder con un adaptador AC-DC o la batería para empezar.
Figura 2.1: Plataforma Arduino Uno

5. Para programar el Arduino Uno se necesita el software de la plataforma este se puede
conseguir en internet en la página http://arduino.cc/ en el software están incluidas las
librerías pero también pueden ser creadas.
Características:
Microcontrolador ATmega328
Voltaje de Operación 5V
Voltaje de Entrada (recomendado) 7-12V
Voltaje de Entrada (límites) 6-20V
Canales de E / S 14 (de los cuales 6 proporcionar una salida PWM)
Pines de entrada analógica 6
Corriente de I / S de CC Pin 40 mA
De corriente continua de 3.3V Pin 50 mA
Memoria Flash de 32 MB (ATmega328) de los
cuales 0,5 KB utilizado por gestor de arranque
SRAM 2 KB(ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Velocidad del reloj de 16 MHz
Modo de descarga e instalación
(Arduino Uno)
1. Ir a la página de Arduino http://arduino.cc/
2. Entrar a la pestaña de descarga

7. 3. Seleccionar el sistema operativo con el que cuenta su equipo
4. Una vez seleccionado el sistema operativo aparecerá el cuadro de dialogo
de descarga, se elige la opción de guardar y se especifica la carpeta donde
se guardara el archivo. (archivo comprimido .Zip).

8. 5. Al termino de guardar el archivo
Al descomprimir aparecerá una carpeta con el nombre del programa
6. Una vez obtenida la carpeta se obtiene lo siguiente:
-Librerías principales
-Ejemplos
-Controladores (Drivers)

9. 7. Una vez abierto el archivo se podrá llevar a cabo la programación necesaria
8. Ahora para la instalación de controladores de la tarjeta Arduino Uno, será
necesario conectar la tarjeta por medio de un cable USB, al conectar el
cable, la computadora desconocerá el dispositivo, por lo tanto será
necesario realizar los siguientes pasos:
a. Conectar cable USB de tarjeta Arduino Uno
b. Ir a Inicio> Panel de control > Hardware y sonido > Dispositivos
e impresoras > Administrador de dispositivos

10. c. Una vez encontrado el dispositivo desconocido, se da clic derecho y
se selecciona la opción de propiedades y se presiona el botón
Actualizar controlador
d. En esta pantalla seleccionamos la ventanilla para Buscar software
de controlador en el equipo.

11. e. En esta pantalla se selecciona Examinar para buscar la carpeta que
se descomprimió anteriormente (Arduino 1.0.1) y se escoge la
carpeta que se llama Drivers y se presiona aceptar.
f. En este paso siempre se tiene una advertencia de seguridad para el
equipo porque no reconoce el fabricante del software, aunque
seleccionaremos que lo instale.

12. 9. Ya terminada la instalación aparecerá que si ha sido aceptado
10. Y con esto se podrán cargar los programas elaborados en la aplicación.

13. Display
Modelo No.TS1640
Este display (Figura 2.5) nos servirá para leer la información que sea mandada por
el teclado matricial.
Figura 2.10.El display utilizado
Características:
 Área de Visión: 61.8 x 25.2mm
 Modo de visualización: STN, positivo, de color verde amarillo, transparente
 Formato de pantalla: 16 caracteres x 4 líneas
 Visualización de la dirección: 6:00
 Los datos de entrada: 4-bit o 8-bit de interfaz disponibles
 Visualización de la fuente: 5 x 8 píxeles
 Fuente de alimentación: fuente de alimentación única (5V ± 10%)
 Esquema de conducción: 1/16 deber, 1.5 sesgo
 Luz de fondo: LED (amarillo-verde)
 Los otros formatos de visualización (caracteres x líneas): 8 x 1, 8 x 2, 16 x
1, 16x2,
 16 x 4, 16 x 6, 20 x 2, 20 x 4, 24 x 2, 24 x 6, 40 x 2, 40 x 4

14. Teclado Matricial.
Este teclado nos sirve para introducir un valor cualquiera.
Figura 2.11. Teclado Matricial.
Para programar el Arduino Uno se necesita el software de la plataforma este se
puede conseguir en internet en la página http://arduino.cc/ en el software están
incluidas las librerías incluyendo la de los motores a pasos que es la que se va a
utilizar.
CONEXIONES
Conexión del display.
En la siguiente figura se muestran solo las entradas (1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12,
13, 14 y 15) que serán usadas del display.

15. Tabla 2.1 Configuración elegida por el display.
ENTRADA DESCRIPCIÓN
1 Tierra
2 Voltaje
3 Potenciómetro de 10K
4 RS Dato digital
5 R/W Tierra
6 ENABLE
11, 12, 13, 14 Transmisión de datos.
15
Configuración del teclado matricial.
L1 C4
L2 C3
L3 C2
L4 C1

16. Conexión del display y del teclado matricial a la tarjeta Arduino.
SCHITCH
L1
L2
L3
L4
C1
GND C2
C3
C4
4 DISPLAY
6 DISPLAY
5V 14 DISPLAY
13 DISPLAY

17. Programación
En el programa del Arduino Uno para el motor a pasos a controlar se estructura de la
siguiente manera:
#include <Keypad.h> // Libreria del Teclado Matricial
#include <LiquidCrystal.h> // Libreria Display
LiquidCrystal lcd (19, 18, 17, 16, 15,14); // Se definen las salidas del display
#include <Stepper.h> // Libreria motores a pasos
#define motorSteps 200 // (360°/1,8°) numero de pasos por revolución según el motor a pasos
#define motorPin1 10 // se define el pin de salida (la que se desee)
#define motorPin2 11 // se define el pin de salida (la que se desee)
Stepper myStepper (motorSteps, motorPin1, motorPin2); // Inicia la comparación de motores a
pasos con las variables definidas
const byte ROWS = 4; //Cuatro filas del teclado matricial
const byte COLS = 4; //Cuatro columnas del teclado matricial
char keys[ROWS][COLS] =
{ {'1','2','3','A'},
{'4','5','6','B'},
{'7','8','9','C'},
{'*','0','#','D'} };
byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6}; //Conectar a las filas los pines de salida del teclado matricial
byte colPins[COLS] = {5,4,3,2}; //Conectar a las columnas los pines de salida del teclado matricial
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
char attempt[3]={0,0,0}; // se usa para comparación
int z=0;
float circun = 360;
float gxp = 0.07;

18. void setup(){
myStepper.setSpeed(5);
pinMode(10, OUTPUT);
pinMode(11, OUTPUT);
//incorrectPIN();
lcd.print("Iniciando...");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print("Presiona * para continuar");
}
void checkPIN(){
int numero =0;
int correct = 0;
float gxdiv = 0;
int gxdiv2 =0;
float tpasos =0;
int pasos =0;
int divisiones =0;
numero = ( ( (100)*( attempt[0]-48 ) ) + ( (10)*( attempt[1]-48 ) ) + (attempt[2]-48 ) );
if(numero >0 && numero <361){
correct = 1;
}
else {
correct =0;
}
if (correct==1) {
gxdiv = (circun / numero) + 0.5;
gxdiv2 = int(gxdiv);
tpasos = (gxdiv2 / gxp) + 0.5;
pasos = int(tpasos);
lcd.print("CORRECTO");
delay(800);
lcd.begin(3,0);
lcd.print("# de pasos= ");
lcd.print(pasos);
myStepper.step(pasos);
delay(500);
lcd.clear();
delay(500);
lcd.clear();
lcd.print("Sig. Presione # Reset Presione *");
readKeypad();
} else {

19. lcd.print ("INCORRECTO");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print("Intentelo:");
delay(1500);
lcd.clear();
lcd.print("Presione * para continuar");
}
}
void readKeypad(){
char key = keypad.getKey();
if (key != NO_KEY)
{readKeypad();
lcd.print(key);
switch(key)
{
case '*':
lcd.clear();
lcd.print("Num de Division Tres digitos: Ejemplo: 001# ");
z=0;
break;
lcd.clear();
case '#':
delay(100);
lcd.clear();
checkPIN();
break;
default:
attempt[z]=key;
z++;
}
}
}
void loop(){
readKeypad();
}
El programa de control de motor a pasos se agrega brevemente el significado del
procedimiento del programa, trabajando ya con la tarjeta de Arduino Uno, se encuentra un
menú para seguir las breves instrucciones y se calcule automáticamente y gire los grados
adecuados dependiendo de las divisiones deseadas que se introdujeron desde un
principio y dar un solo pulso para continuar ejecutando la siguiente división.

20. Conexión del Circuito para la Etapa de Potencia
1. GND
2. Voltaje de alimentación de la tarjeta
3. Salida del Arduino, entrada al driver (cambia según la salida deseada)
4. Salida del Arduino, entrada al driver (cambia según la salida deseada)
5. Enable
Figura 2.12 Conexión de las entradas del circuito de potencia.
En la figura se presenta la conexión de las salidas de la etapa de potencia.

21. Figura 2.13: Conexión en driver de potencia 2
Figura 2.14: Líneas del motor a pasos
Precauciones

22. En el caso del circuito de potencia:
Utilizar una fuente de voltaje con una corriente mayor a 3 Amperes ya que el motor
consume 3 Amperes
Colocar disipador al L298N esto ayudara a que no se dañe por calentamiento (en
el caso de tener más corriente el circuito Puente H puede dañarse).
En caso de utilizar un motor unipolar (6 cables) no unir los cables centrales esto
aumentara el amperaje de trabajo del motor y se necesitara una fuente con mayor
potencia.
LISTA DE COSTOS
ACCESORIOS COST0
Tarjeta Arduino Uno $410
Cable USB $25
Teclado matricial $69
Display 16 X 4 &200
Ventilador $110
Disipador $135
Potenciómetro, Resistencias $10
Circuito Puente H L298N $66
Cable, alambre, pines de conexión $15
rápida.
Switch $6