Cuadernillo Programacion NXT - 2°rotacion

5/26/2018 Cuadernillo Programacion NXT - 2rotacion

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Area Educacion Tecnolgica

TPP II Programacin NXT 2 rotacin Pg. 1/21

rea de Educacin Tecnolgica

Tecnologa de los Procesos Productivos II

3 Ao

Programacin de sistemas.

LEGOMINDSTORMSNXT2rotacin

Alumno:

Curso:

Ao: 2012


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El robot NXT

El controlador.El ladrillo inteligente LEGO NXT, es el cerebro de nuestro robot. Es unmicroprocesador, con puertos de entrada, de salida y memoria para almacenarnuestros programas, que se comunica con la PC a travs de un puerto USB oBluetooth.

1. Puerto USB. Mediante la conexin a

este puerto, se pueden descargar los

programas desde la PC o actualizar los

datos desde el robot a la PC.

2. Puertos de Salida. El NXT tiene tres

puertos de salida, etiquetados como A, B yC para usarlos con lmparas o motores.

3. Icono de Bluetooth.Muestra el estado

actual de este tipo de conexin

inalmbrica.

4. Icono del USB. Aparece en el caso de

que el NXT est conectado a la PC con un

cable USB.

5. Conexin al adaptador de corriente.En el caso de que sea necesario recargarla batera, y no se est utilizando pilas tipoAA, se puede conectar el robot a unadaptador de corriente.


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1. Funcionamiento. Cuando el NXT est

encendido, este icono se activa

2. Nivel de batera. Este icono muestra el

nivel de carga de la batera; cuando ste es

bajo (por debajo del 10 % de su capacidad),

el icono parpadea.

3. Parlante.Cuando se incluyen sonidos en

un programa, se pueden escuchar a travs

del altavoz.

4. Botones de control

- Naranja: Encender/Enter.

- Grises: Navegacin, izquierda y derecha.

- Gris oscuro: borrar/atrs.

5. Puertos de entrada. El NXT tiene cuatro

puertos de entrada para el uso de los

sensores. Se etiquetan como 1, 2, 3 y 4.

El men del controlador

My FilesSoftware Files Programas bajados desde la PCNXT Flies Programas creados directamente en el NXTSound Files Archivos de sonido

NXTPrograms

En este sub-men se puede programar directamente el NXT

Try MeProgramas precargados para probar motores y sensores. Debenusarse los puertos predeterminados

ViewPermite visualizar el estado de los motores y sensores en tiemporeal

SettingPuede ajustar el volumen del sonido del NXT, ajustar el modo"sleep" para apagar automticamente el NXT y tambin borrarprogramas

BluetoothPermite ajustar los distintos parmetros de la comunicacininalmbrica


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Los motores del robotLos servomotores, le darn movimiento a nuestro robot.Los motores incluyen un sensor de rotacin, con una precisin de +/- 1 grado, tambin

podemos montar el motor en un eje y utilizarlo como sensor de rotacin.Sensor embutido de rotacin.Los servomotores interactivos tienen unsensor de rotacin embutido en cada unode ellos. La retroalimentacin rotacionalpermite al NXT controlar movimientos deforma muy precisa. El sensor embutido derotacin mide los giros del motor en grados(precisin de +/- un grado) o en vueltascompletas. Un giro completo equivale a 360grados, as que si se establece que elmotor gire 180 grados, el vehculo realizarmedia vuelta.

Robot bsico LEGO NXTA continuacin se ve una imagen del robot sin los sensores. Realiza el diagrama debloques para comenzar a familiarizarte con los elementos a controlar medianteprogramas.


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A programar!Para programar el NXT, utilizaremos el programa NXT-G, lenguaje grfico basado enLabView de National Instruments.

Pantalla de inicio

rea de trabajo y control de descarga de programas


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Paleta bsica:


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Transferir un programa al NXT

Para esto necesitamos conectar un extremo del cable USB al NXT, y el otro extremo a la PC.

PAUTAS PARA LA PRESENTACION DEL TP N2

Para la presentacin del TP debes generar un archivo en Word que contenga todaslas respuestas a los ejercicios y desafos

El nombre del archivo Word deber ser Trabajo Prctico N2 El archivo deber estar guardado en el disco correspondiente a la sesin del grupo La primera pgina incluir una cartula con toda la informacin necesaria:

- Asignatura- Ttulo: Trabajo Prctico N2 - Programacin de sistemas - LEGO NXT- Nombre de los docentes- Nombre de los integrantes del grupo- Nmero de Grupo- Curso

La segunda pgina debe incluir un ndice que indique en que pgina se encuentracada ejercicio.

Cada pgina debe tener como pi de pgina el cdigo del grupo, el nmero depgina y los apellidos de los integrantes.

Para cada ejercicio debers incluir una imagen del Mindstorms y el diagrama deflujocorrespondiente.

No dejes los diagramas de flujo para el final, ya que los ejercicios no seconsiderarn completos si no los incluyen.


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Ejercicio INICIAL - Familiarizndonos con el Robot LEGO NXT completo.Realiza el Diagrama de Bloques del Robot. Tene en cuenta todas las partes analizadas,

la pantalla, los botones,etc.Realiza el diagrama en VISIO y agregalo al Trabajo Prctico.

Bloque VISUALIZAREste bloque se utiliza para visualizar una imagen, escribir texto o dibujaruna forma en la pantalla de visualizacin del NXT. Si colocamos diversosbloques Display en fila se pueden crear dibujos ms complejos, aadiendoimgenes, texto y formas adicionales con cada nuevo bloque Display. Sise desea borrar el contenido de la pantalla antes de empezar, debeactivarse la casilla de verificacin "Borrar".

La pantalla mide 100 pxeles de ancho por 64 pxeles de alto.

Bloque ESPERARSe configura el tiempo que el programa hace una pausa antes de continuarcon el bloque siguiente.Se deben elegir cuntos segundos desea esperar antes de que el programacontine.

Ejemplo Util izacin del bloque VISUALIZAR (pantalla del NXT)

El siguiente programa muestra una imagen por 3 minutos, luego agrega un texto porotros 3 minutos y finaliza.Copia el siguiente ejemplo y comprueba su funcionamiento.


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Desafo con el b loque VISUALIZAREjercicio 1:

En la pantalla del NXT deber aparecer la palabra cargando seguida de los puntossuspensivos, aunque estos aparecern progresivamente, cada punto en un segundo.Toda la palabra se escribir en las coordenadas (8,32).

Nota:tener en cuenta que las partes deben quedar en la pantalla y las siguiente debenagregarse. Para esto deber desactivarse la funcin Borrar.

Bloque de MOVEREste bloque se utiliza para configurar el robot para que avance y retroceda en lnea

recta o gire siguiendo una curva.

Ejemplo Utilizacin del bloque MOVER

El siguiente es un programa para que el vehculo avance durante 4 segundos y sedetenga. Codifica el programa y comprueba su funcionamiento.

El borrado debe estar desactivado paraque el texto se agregue al dibujo

Estas son las coordenadas de ubicacin del texto


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Parmetros del bloque:Puertos de salida donde tenemos conectados losdos motores: en el B y el C.

Sentido de avance: hacia delante.

Posicin del volante (direccin): derecho

Potencia: 75%

Duracin: debemos elegir 4 segundos

Siguiente accin: freno

Los parmetros del Bloque MOVER1.A. Carguemos el siguiente icono con los parmetros dados

El robot gira 90? Si el robot no gira 90 variar la duracin en rotaciones para quegire 90.

Completar - .rotaciones equivalen a 90

1.B. Carguemos el mismo icono con los siguientes parmetros

El robot gira 90? Si el robot no gira 90 variar la duracin en grados para que gire90.Completar - .grados equivalen a 90


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1.C. Carguemos el mismo icono con los siguientes parmetros

El robot gira 90? Si el robot no gira 90 variar la duracin en segundos para que gire90.

Completar - .segundos equivalen a 90

1.D. Carguemos el mismo icono con los siguientes parmetros

El robot avanz 10cm? Si no avanz 10cm, modificar el tiempo para que se desplace10cm.

Completar - .segundos equivalen a 10cm

Completa la siguiente tabla con los datos obtenidos:

Grados degiro

Grados deduracin

Rotaciones Segundos

1

90

Esta tabla debe aparecer en el TP.

Bloque de SONIDOPuede utilizar este bloque para reproducir un archivo de sonido o un tono individual.

Para componer una meloda de tonos, se colocan diversos bloques Sonido en fila y selos configura para que cada uno reproduzca tonos diferentes.

Si se selecciona "Esperar hasta finalizacin" en el panel de configuracin, el archivo desonido o el tono acabar de reproducirse antes de que el programa pase al bloquesiguiente. Si no selecciona esta opcin, el archivo de sonido o el tono continuarreproducindose mientras el siguiente bloque del programa se ejecute.

Si elige "Repetir", el archivo de sonido se reproducir una y otra vez.


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Bloque de LAMPARA

El bloque LAMPARA permite encender una luz conectada al puerto A, mediante uncable especial. Necesitars un bloque para encenderla y otro bloque para separarla.

Desafos con el b loque MOVER, el bloque LAMPARA y el bloque SONIDOEjercicio 2:

El robot debe avanzar 30 cm, girar 180 y regresar al punto de partida. Al detenersedebe encender la lmpara durante 2 segundos.

Ejercicio 3:

El robot debe emitir un sonido durante 2 segundos, luego retroceder durante 4segundos, detenerse 1 segundo y finalmente avanzar 3 segundos.

Ejercicio 4:

El robot debe retroceder 30 cm, girar 90 a la izquierda y avanzar otros 60 cmencendiendo y apagando la luz mientras avanza (1/2 seg encendida y 1/2 segapagada).

Ejercicio 5:

El robot debe realizar una trayectoria con forma de cuadrado. Al finalizar se detiene ymuestra un mensaje de DETENIDO por pantalla junto con una imagen de atencin

Bloque de BUCLE

Este bloque se utiliza para repetir secuencias de cdigo. Se puedeconfigurar la condicin que har finalizar el bucle: el tiempo transcurrido, elnmero de repeticiones, una seal lgica o un sensor. Tambin puedeconfigurar un bucle infinito.


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Ejemplo - bloque de BUCLEEn la resolucin de los ejercicios 7a y 7.b, vemos que la misma secuencia se repitevarias veces, por lo que podramos utilizar un nuevo bloque llamado bucle de

repeticin, que nos permitir ejecutar varias veces (en este caso cuatro) la mismasecuencia.

Para comenzar a utilizar este bloque realizaremos el siguiente ejemplo. En este caso elrobot repite 5 veces emitir un sonido y luego avanzar durante 1 segundo.

Los parmetros del bucle de repeticin son los siguientes:

Programa el robot con este ejemplo y verifica el funcionamiento.

Desafos con el BUCLE

Ejercicio 6:

Realiza el ejercicio 5 (cuadrado) utilizando el bloque de BUCLE.

Ejercicio 7:

El robot debe avanzar 40cm encendiendo y apagando la lmpara en forma intermitente(1 seg. Encendida y un seg. Apagada) mientras avanza, debe girar 90 a la izquierda yluego retroceder 50 cm emitiendo un sonido intermitente (0.5 seg encendido y 0.5 seg

apagado). Utilizar el bloque BUCLE.

Ejercicio 8El robot debe realizar 3 trayectorias con forma de tringulo rectngulo como muestra lafigura. Utilizar el bloque BUCLE.


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TRABAJO CON SENSORES - Puertos predeterminados

Conociendo los distintos sensores de nuestro robot

Sensor de choque

Le proporciona al robot el sentido del tacto, tanto cuando se

presiona como cuando se suelta.

Para ver la respuesta del sensor en la pantalla del NXT hayque seleccionar la opcin View. Conectar el sensor tctil alpuerto 1 (Port 1) del NXT.

1. Seleccionar View en la pantalla del NXT.

2. Seleccionar el icono del sensor ("Touch")

3. Seleccionar el puerto 1 (Port 1)4. Mantener pulsado el botn del sensor tctil mientras se

observa la pantalla del NXT.

5. Ahora soltar el botn.

Completar:

Un _________ significa que el sensor no est pulsado. Un__________ significa que si lo est.

Sensor de Sonido

Le permite al robot escuchar.El sensor de sonido puede detectar tanto decibeles(dB), como decibeles ajustados (dBA). Decibel es una medidade la presin de sonido.dBA: La sensibilidad del sensor es ajustada al odo humano.db: La sensibilidad del sensor, no est ajustada y puedeescuchar sonidos por debajo o por encima de la capacidaddel odo humano.

El sensor puede medir sonido hasta de 90 dB. La lectura del


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sonido se visualiza en porcentaje de acuerdo a la siguientetabla:

View

Se puede medir sonidos utilizando la caracterstica View.

1. Seleccionar View en el display del NXT. Seleccionar elicono de sonidos dB. Seleccionar el puerto 2.

2. Emitir sonidos al micrfono (sensor de sonido) y ver laslecturas en el NXT. Tambin se pueden realizar lecturas de lossonidos de alrededor.

Completar:

Un aplauso a 1 metro de distancia mide _________ dB. Elnivel de ruido de la clase es de __________ dB.

Sensor de LuzLe proporciona al robot el sentido de la visin.Le permite al robot distinguir entre luz y oscuridad.

El sensor es monocromtico, es decir puede distinguir entre elblanco y el negro pasando por una gama de grises, la lecturala entrega en porcentaje.

Seleccionar View en la pantalla del NXT.

1. Seleccionar el icono Reflected light (luz reflejada).Seleccionar el puerto en el cual se tiene conectado el sensor.

2. Mantener el Sensor de Luz cerca de diferentes colores y verlas diferentes lecturas.

3. Seleccionar el icono ambient Light (luz ambiente).Seleccionar el puerto al que se tiene conectado el sensor.

4. Testear la luz ambiente con indicacin en porcentajes.

Completar:

El color rojo mide _________.

El color negro mide __________.

El color blanco mide __________.

Sensor UltrasnicoEl sensor de ultrasonido permite al robot ver y reconocerobjetos, eludir obstculos, medir distancias, y detectarmovimientos.El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la seal tardaen regresar, para luego calcular la distancia, a la cual se


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encuentra el objeto u obstculo.

Es el mismo principio utilizado por los murcilagos y el sonarde las naves, tiene una rango de 0 a 255 cm con una precisinde +/- 3 cm.

1. Conectar el sensor al NXT. Seleccionar View en la pantalladel NXT.

2. Seleccionar el icono del sensor de ultrasonidos. Intentarmedir la distancia a un objeto. Mover el objeto acercndolo yobservar las diferentes lecturas.

Ejemplo Util izacin del sensor de CHOQUE

Realizar un programa para que el vehculo retroceda hasta que choque.

A diferencia de los programas anteriores, ahora nuestro bloque de control de

movimiento, debe hacer que el robot se desplace sin lmites, por lo que en el parmetroduracin elegiremos ilimitado.Bien, ahora tenemos que detener el robot cuando choque, para locual utilizaremos el bloque de espera, pero en lugar de especificartiempo como en el ejercicio 5, elegiremos sensor de tacto.

Desafos con el sensor de CHOQUE

Ejercicio 9:

El robot debe retroceder hasta choca, detenerse 1 segundo, avanzar 20 cm, detenersey emitir un sonido.


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Ejercicio 10:El robot debe recorrer el circuito de la figura, los lados del rectngulo sondesconocidos, el rectngulo exterior es una pared slida.

Ejemplo Utilizacin del sensor de LUZAl igual que en el caso del sensor de tacto, queremos que el robotavance hasta encontrar una lnea negra, y se detenga.

En realidad es exactamente el mismo programa, slo debemos cambiar los parmetrosdel panel de configuracin del bloque de espera.

Para calibrar el sensor debemos medir la luz, en la superficie clara y tambien en lalnea negra, para ello utilizaremos la funcin View directamente en el NXT,seleccionando la opcin de luz ambiente.

Desafo con el SENSOR DE LUZ

Ejercicio 11:

Realizar un programa para que el vehculo avance sobre una superficie rayada (cebra).Cada vez que detecta una lnea negra, debe encender la luz.

Ejercicio 12El robot debe avanzar sin caer de la mesa. Al llegar al borde de la mesa, debe emitir unsonido y mostrar por pantalla un mensaje que diga PELIGRO junto con una imagenacorde, durante 5 segundos.


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Ejercicio 13:

El robot se encuentra detenido, mostrando el smbolo de STOP en pantalla, con elsensor de tacto presionado. Al liberar el sensor de tacto, debe avanzar, mostrando

una carita sonriente por pantalla, hasta que detecta una lnea blanca, detenerse y emitirun sonido alternado de 2 tonos, 5 veces.

Ejemplo Util izacin del sensor de SONIDO

En el panel de configuracin del bloque esperar , el parmetro de control ser elsensor de sonido. Se debe ajustar la sensibilidad para que opere cuando se de

una orden en voz alta o un aplauso.

Al igual que en el caso anterior, queremos que el robot avance hasta que emitimos unaorden en voz alta o un aplauso, y se detenga.

Para calibrar el sensor debemos medir el nivel de sonido de un aplauso. Para elloutilizaremos la funcin View directamente en el NXT, seleccionando la opcincorrespondiente.

Desafo con el SENSOR DE SONIDO

Ejercicio 14:

Realizar un programa para que, cuando se detecta un aplauso el vehculo emita unsonido durante 3 segundos y luego comience a avanzar. Cuando se detecta otroaplauso, se detiene y emite otro sonido durante 3 segundos.


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Ejemplo Util izacin del sensor de ULTRASONIDO

El sensor de ultrasonido se utiliza para medir la distancia a la cual el robot seencuentra de un objeto. El objeto debe ser capaz de reflejar el sonido.Superficies rugosas o telas no reflejan muy bien el sonido.

De la misma forma que en otros ejemplos, realizaremos unprograma, para que nuestro robot avance hasta encontrarse a 20 cmde la pared.Comenzamos con el bloque de movimiento y cuando la distancia seamenor que 20 cm, el vehculo se detiene.

Realiza el programa y comprueba su funcionamiento.

Desafo con el SENSOR DE ULTRASONIDO

Ejercicio 15:

Realizar un programa para que el vehculo se mueva entre 2 paredes. Debe avanzarhasta estar a 30 cm de la pared de adelante, detenerse y retroceder hasta chocarcontra la pared de atrs.Este procedimiento deber repetirse 4 veces.

Ejercicio 16:

Realizar un programa para que el vehculo avance hasta estar a 60 cm de la pared. All

se detiene, emite un sonido durante 2 segundos y vuelve a avanzar hasta quedar a 30cm de la pared. All se detiene nuevamente y gira 180.Este procedimiento debe repetirse 5 veces.

Ejercicio 17:Realizar un programa para que el robot se comporte como una alarma. El robot girasobre si mismo y cada vez que un objeto se aproxima a menos de 30 cm de distancia,el robot debe emitir 3 veces una alarma dos sonidos alternados.


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CONDICIONALESEl problema del bloque ESPERA , es que si la condicin de espera no se cumplenunca, el programa no pasa al siguiente bloque. Para evitar esta situacinutilizaremos la instruccin IF o SI , que en el caso del lenguaje deprogramacin NXT-G se llama Bifurcacin .Las bifurcaciones como su nombre lo dicen toman 2 caminos, pero en este casodepende de la variable que tomemos como condicin . Estas pueden tomar lacondic in por sensores o por valores lgi cos (Verdadero/ Falso).

Ejemplo de uso de CONDICIONESEl siguiente programa realizado con condicional enciende una lmpara cuando sepresiona el sensor de tacto y la apaga cuando este se suelta.



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Ejemplo Utilizacin del bloque de BIFURCACION para CONDICIONESVamos a realizar el programa del ejercicio 13 de la siguiente forma: preguntamos por lacondicin del sensor de ultrasonido. Si es menor que 20 cm, nos detenemos de lo

contrario seguimos avanzando.

Fijate que si tomamos el robot y lo alejamos, seguir avanzando hasta que la distanciasea menos a 20 cm. Esta accin se repite en forma indefinida.


Desafos con el BLOQUE DE BIFURCACION

Ejercicio 18:

Realizar un programa para que el robot muestre una cara triste si el sensor de choqueest pulsado, y si ste est sin pulsar, que muestre una cara sonriente.No olvides utilizar el bloque de bifurcacin. Este proceso se realiza en forma constante.

Ejercicio 19El NXT dependiendo de la cantidad de luz, si detecta menos de 50 enciende la lmpara2 segundos, y si detecta ms, muestra en la pantalla una carita feliz.

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