Silla de Ruedaas + PWM

 INTRODUCCIÓN
 
Los carros a control remoto que normalmente funcionan con radio frecuencia, son controlados por circuitos digitales incluidos en sus controles, aquí se muestra el proceso de diseño de éste controlador con el fin implementar un diseño en FPGA programada en lenguaje HDL- Verilog. Se mostrará el proceso de diseño y programación de cada uno de los módulos y el montaje final.

OBJETIVOS
 
OBJETIVO GENERAL:  Diseñar el control de un carro de modo que sea posible controlar la velocidad, dirección
 
Objetivos específicos: 
Diseñar el control de velocidad y dirección de un motor DC.
Implementar por medio de FPGA los controles anteriores de modo que la interfaz de usuario conste de los interruptores y pulsador que trae la tarjeta.

CONTROL DE VELOCIDAD
Para controlar la velocidad del carro, se hace uso de un módulo de modulación de ancho pulso. En el mismo se establece un periodo de señal de 100 sobre el que se elige el ciclo útil.
Dado que el carro tiene 4 velocidades, se construye un módulo selector, las salidas son las entradas del módulo pwm. El modulo selector arroja el valor del ciclo útil de 40  a 100, en un numero de 8 bits reconocible por el módulo pwm.
Se establece una frecuencia de operación del pwm de 1KHz. La salida de este módulo se conecta a la entrada de habilitación de un puente H.
-Diseño
Se tiene la siguiente máquina de estados como punto de partida, para el diseño. El objetivo es controlar la velocidad del carro asignándole 4 posibles velocidades de operación, la seleccion de la velocidad determinara la magnitud de ancho de pulso para control por pwm.

Para controlar la velocidad del carro, se hace uso de un módulo de modulación de ancho pulso. En el mismo se establece un periodo de señal de 100 sobre el que se elige el ciclo útil.
Dado que el carro tiene 4 velocidades, se construye un módulo selector, las salidas son las entradas del módulo pwm. El modulo selector arroja el valor del ciclo útil de 40  a 100, en un numero de 8 bits reconocible por el módulo pwm.
Se establece una frecuencia de operación del pwm de 1KHz. La salida de este módulo se conecta a la entrada de habilitación de un puente H.
-Programación
El código descrito en Verilog para los módulos anteriormente descritos se muestra a continuación.
SELECTOR DE VELOCIDAD
93dd1019f5cafdefe12f6525dfb7ee6a.pngCONTROL DE AVANCE
Para controlar la dirección del carro reversa o avance se construye un módulo con dos entradas y dos salidas que van conectadas al puente H L293D. Si para giro en avance la secuencia es  01 para giro en retroceso la secuencia 10 y para frenado rápido es 00 ó 11.
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370aa7740282e1f40dc40b10da7f6cb0.pngPWM
La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado)
8d3f7ede5abc184f6aa29c7a2aa57dfa.pngTOP
Finalmente el diagrama de bloques de los módulos de dirección y velocidad se muestra a continuación:
b434d8a5a0c3d964c6c7bf5c201e0d95.pngMONTAJE
SENAL DEL PWM
Acá podemos evidenciar la señal del Oscilospocio donde nos muestra la frecuencia de nuestro PWM, si cambiamos de velocidad, la señal tenia una amplitud.
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37f988e52c446f2650ced5158aef799d.pngPROTOBOARD
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