PDF de programación - Robot explorador para dibujo mapas 2-D controlado desde Internet mediante PIC-WEB

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA



Proyecto Fin de Carrera



Robot explorador para dibujo mapas 2-D

controlado desde Internet mediante PIC-WEB



AUTOR: Antonio Jesús Marcos Díaz

DIRECTOR: Manuel Sánchez Alonso

Julio / 2012







Antonio Jesús Marcos Díaz
[email protected]
Manuel Sánchez Alonso
[email protected]
Robot explorador para dibujo mapas 2-D controlado desde
Internet mediante PIC-WEB

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Director(es)
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Titulo del PFC


Resumen


El principal objetivo del proyecto es implementar un sistema de control vía internet para

controlar un robot explorador para dibujo de mapas 2-D realizado en otro PFC.


El control del robot se realizará a través de una página web JSP alojada en un servidor de
aplicaciones y gracias al sistema PIC-WEB que será el encargado de la comunicación entre ese
servidor y el robot. Para ello se deberá de desarrollar un proyecto web para hacer uso de
programación java en la página JSP e implementar un puente RS232-TCP/IP en el sistema PIC-
WEB.



Titulación
Intensificación
Departamento
Fecha de Presentación

Ingeniero Técnico Telecomunicación
Telemática
Electrónica, Tecnología de Computadores y Proyectos
09-2012



Índice



Robot explorador para dibujo mapas 2D controlado desde internet mediante Pic-Web


1 MEMORIA DESCRIP TIVA........................................................ 7

1.1 INTRODUCCIÓN ........................................................................ 7

1.1.1

Contenidos ...................................................................................................... 7

1.2 PLANTEAMIENTO GENERAL ................................................. 9

1.2.1

1.2.2

1.2.3

1.2.4

1.2.5

Introducción ................................................................................................... 9

Sistema PIC-WEB ....................................................................................... 11

Robot Explorador ........................................................................................ 13

Servidor de aplicaciones y JSP ................................................................... 19

Inte rfaz gráfica de control: Página web .................................................... 21

1.3 FASES DEL PROYECTO .......................................................... 23

1.3.1

FASE 1 .......................................................................................................... 23

1.3.1.1

RECOPILAR IN FORMACIÓN HARDWARE ....................................... 23

1.3.1.1.1 Anterior PFC con fundamentos del robot y comunicaciones .................. 23

1.3.1.1.2 Sensores telemétricos ................................................................................... 30

1.3.1.1.3 Motores ......................................................................................................... 33

1.3.1.1.4 Comunicación RF ........................................................................................ 35

1.3.1.2

RECOPILAR IN FORMACIÓN DEL SISTEMA PIC-WEB.................. 38

1.3.1.3

RECOPILAR IN FORMACIÓN SOFTWAR E ........................................ 48

1.3.1.3.1 Programación comunicaciones PIC-WEB / Puertos ................................ 48

1.3.1.3.2 Comunicación sensores telemétricos según estándares I2C .................... 50

1.3.1.3.3 Programación estadística para representación en el plano de líneas a
partir de una nube de puntos ........................................................................................ 51

1.3.2

FASE 2 .......................................................................................................... 52

1.3.2.1

PRIMERA ETAPA...................................................................................... 52

1.3.2.1.1 Configuración del PIC. Comprobación de medidas procedentes de los
sensores ………………………………………………………………………....……………………52

1.3.2.1.2 Ajustes de los sensores ................................................................................. 53

1.3.2.2

SEGUNDA ETAPA ..................................................................................... 54

1.3.2.2.1 Recepción y envío de medidas en el PIC-WEB ......................................... 54

1.3.2.2.2 Control de movimientos desde el PIC-WEB hacia el robot ..................... 54

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Índice



Robot explorador para dibujo mapas 2D controlado desde internet mediante Pic-Web

1.3.2.2.3 Software gestor del PIC-WEB .................................................................... 56

1.3.2.3

TERCERA ETAPA ..................................................................................... 57

1.3.2.3.1 Recepción de medidas vía Internet desde el PIC-WEB en el PC ............ 57

1.3.2.3.2 Software gestor de la interfaz gráfica que controla al PIC-WEB ........... 58

2 PLANOS ......................................................................................... 59

3 LINEAS FUTURAS ..................................................................... 63

4 BIBLIOGRAF ÍA .......................................................................... 64

5 ANEXOS ........................................................................................ 65

5.1 Anexo 1: Software empleado en el microcontrolador ................. 65

5.2 Anexo 2: Software empleado en el sistema PIC-WEB ................ 81

5.3 Anexo 3: Software empleado en el servidor de aplicaciones ....... 84



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Índice



Robot explorador para dibujo mapas 2D controlado desde internet mediante Pic-Web

INDICE DE ILUSTRACIONES:

Ilustración 1: Plano general PFC anterior.............................................................................. 9
Ilustración 2: Plano general PFC ......................................................................................... 10
Ilustración 3: Flujo de información en el sistema ................................................................ 10
Ilustración 4: Flujo de información en el sistema ................................................................ 11
Ilustración 5: Módulo RF. WIZ2-434-RS ........................................................................... 12
Ilustración 6: Bloque PIC-WEB y Módulo RF.................................................................... 12
Ilustración 7: RaspBerry PI ................................................................................................. 13

Ilustración 8: Disposición física de los componentes del robot explorador ........................ 14
Ilustración 9: Diagrama funcional de los componentes del robot explorador ..................... 14
Ilustración 10: Controladora MSx84 ................................................................................... 15
Ilustración 11: PIC16F84A .................................................................................................. 16
Ilustración 12: Módulo MAX232 ........................................................................................ 17
Ilustración 13: Sensor ultrasónico SRF05 ........................................................................... 17

Ilustración 14: Servomotor .................................................................................................. 18
Ilustración 15: Batería de plomo ácido 12V ........................................................................ 18
Ilustración 16: Esquema generación de un servlet a partir de JSP ...................................... 20
Ilustración 17: Imagen de la interfaz gráfica de control ...................................................... 22
Ilustración 18: Organización memoria PIC16F84A ............................................................ 25
Ilustración 19: Esquema encapsulado PIC16F84A ............................................................. 26

Ilustración 20: Esquema Controladora MSx84 .................................................................... 27
Ilustración 21: Entrada sensores controladora MSx84 ........................................................ 28
Ilustración 22: Encapsulado MAX232 ................................................................................ 29
Ilustración 23: Esquema eléctrico MAX232 ....................................................................... 29
Ilustración 24: Sensor SRF05 modo 1 ................................................................................. 30
Ilustración 25: Sensor SRF05 modo 2 ................................................................................. 30
Ilustración 26: Forma Haz SRF05 ....................................................................................... 32

Ilustración 27: MSE-S135 y Bumper .................................................................................. 32
Ilustración 28: Dimensiones servomotor Hitec HS422 ....................................................... 33
Ilustración 29: Encapsulado driver L239B .......................................................................... 34
Ilustración 30: Esquema comunicación RF ......................................................................... 36
Ilustración 31: Distribución de los componentes del módulo WIZ2-434-RS ..................... 37
Ilustración 32: Distribución de los componentes del sistema PIC-WEB ............................ 39

Ilustración 33: Encapsulado PIC18F452 ............................................................................. 40
Ilustración 34: Oscilador XT PIC18F452 ........................................................