Ejercicios con PWM

El servomotor se mueve con base a una señal PWM, pero la librería nos ahorra el trabajo para generar el desplazamiento.

Control básico

Cambiando el brillo de un LED automáticamente

Descripción: Vamos a controlar la intensidad de un LED con una salida PWM
Material:
- 1 R330
- 1 Led
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep

pin = Pin(5) #Creo el pin 
led = PWM(pin) # configuro el pin como salida PWM

while True:
    for i in range(0,1024,10):
        led.duty(i) # cargo el valor de 0 a 1023
        print(i) # mando a la terminal el valor
        sleep(0.5) # espero medio segundo

Cambiando el brillo de un LED con botones

Descripción: Vamos a controlar el intensidad de un LED con 2 botones, uno que incremente y con otro que decremente la intensidad
Material:
- 1 R330
- 1 Led
- 2 Push button
- 2 R1k
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

pin = Pin(5) #Creo el pin 
led = PWM(pin) # configuro el pin como salida PWM

btn_up = Pin(4,Pin.IN)
btn_down = Pin(0,Pin.IN)

value = 0
led.duty(value) #para comenzar apagados desde el principio

while True:

    if btn_up.value() and value <= 1024:
        value += 8
        led.duty(value) # cargo el valor para incrementar el brillo
        print("incrementa", value)
        sleep_ms(250)

    if btn_down.value() and value >0:
        value -= 8
        led.duty(value) # cargo el valor para decrementar el brillo
        print("decrementa", value)
        sleep_ms(250)

Cambiando el brillo de un LED con Potenciómetro

Descripción: Vamos a controlar el intensidad de un LED con potenciómetro la variar su intensidad.
Material:
- 1 Potenciómetro
- 1 R330
- 1 Led
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM, ADC# importo el modulo para PWM, ADC y configuración de pines
from time import sleep_ms

adc = ADC(0) # configuro el GPIO0 como ADC o entrada analógica

pin = Pin(5) #Creo el pin 
led = PWM(pin) # configuro el pin como salida PWM

value = 0
led.duty(value) #para comenzar apagados desde el principio

while True:

    value = adc.read()

    if value < 1024 and value > 0:
        led.duty(value) # cargo el valor para incrementar el brillo
        print("valor", value)
        sleep_ms(100)

LED RGB

Para conocer mas detalles de los Leds RGB ir a esta documentación.

Viendo los 16 millones de colores automáticamente

Descripción: Realizar un barrido de los colores con un led RGB.
Material:
- 1 R330
- 1 Led RGB (cátodo común)
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

led_r = Pin(5) #Creo el pin 
led_g = Pin(4) #Creo el pin 
led_b = Pin(0) #Creo el pin 
red = PWM(led_r) # configuro el pin como salida PWM
green = PWM(led_g) # configuro el pin como salida PWM
blue = PWM(led_b) # configuro el pin como salida PWM

while True:
    for r in range(0,1025,8):
        red.duty(r) # cargo el valor de 0 a 1023
        for g in range(0,1025,8):
            green.duty(g) # cargo el valor de 0 a 1023
            for b in range(0,1025,8):
                print(r,b,g)
                blue.duty(b) # cargo el valor de 0 a 1023
                sleep_ms(10) # espero medio segundo

Viendo los 16 millones de colores

Descripción: Realizar un barrido de los colores con un led RGB, utilizando un botón para color, al ser presionado debe incrementar el valor de salida y cuando llegue al limite que vuelva a cero, reiniciando el conteo.
Material:
- 1 R330
- 1 Led RGB (cátodo común)
- 1 push button
- 1 R1k
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

led_r = Pin(5) #Creo el pin 
led_g = Pin(4) #Creo el pin 
led_b = Pin(0) #Creo el pin 
red = PWM(led_r) # configuro el pin como salida PWM
green = PWM(led_g) # configuro el pin como salida PWM
blue = PWM(led_b) # configuro el pin como salida PWM

btn_r = Pin(14, Pin.IN)
btn_g = Pin(12, Pin.IN)
btn_b = Pin(13, Pin.IN)

value_r = 0
value_g = 0
value_b = 0

while True:

    if btn_r.value():
        if value_r >= 1024:
            value_r = 0
            red.duty(value_r)

        elif value_r < 1025:
            value_r += 8
            red.duty(value_r) # cargo el valor de 0 a 1023


    if btn_g.value() :
        if value_g >= 1024:
            value_g = 0
            green.duty(value_g)
        elif value_g < 1025:
            value_g += 8
            green.duty(value_g) # cargo el valor de 0 a 1023

    if btn_b.value():
        if value_b >= 1024:
            value_b = 0
            blue.duty(value_b)
        elif value_b < 1025:
            value_b += 8
            blue.duty(value_b) # cargo el valor de 0 a 1023


    print(value_r,value_b,value_g)
    sleep_ms(250) # espero medio segundo

Control de velocidad de Motor DC

Regulador de velocidad motor DC con botones

Descripción: Regulador de velocidad motor DC con botones, es decir, con un botón incrementamos y con otro decrementamos su velocidad.
Material:
- 2 Push button
- 2 R1k
- 1 Motor DC
- 1 Puente H L293D
- Fuente externa
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

btn_down = Pin(4,Pin.IN)
btn_up = Pin(0,Pin.IN)

motor = PWM(Pin(5)) # configuro el pin como salida PWM

value_minimum = 0 # es una referencia, porque para arrancar el motor es un valor mas alto, hacer el ajuste necesario
value = value_minimum
motor.duty(value) # apago el motor

constant = 10 # es una referencia para que vaya incrementando de 10 en 10, se puede cambiar a gusto

while True:

    if btn_down.value() and value > value_minimum:
        value -= constant

    if btn_up.value() and value < 1024:
        value += constant

    motor.duty(value) #asigno el valor de pwm 
    print(value)
    sleep_ms(150) # espero por el rebote del botón

Regulador de velocidad motor DC con Potenciómetro

Descripción: Vamos a controlar la velocidad de un motor con un potenciómetro. Es decir, al 0% del potenciómetro equivale al 0% de velocidad y el máximo del ADC corresponde a la maxima velocidad del motor.
Material:
- 1 Potenciómetro
- 1 Motor DC
- 1 Puente H L293D
- Fuente externa
Diagrama:

Código:

    from machine import Pin, ADC, PWM  # importo el modulo para PWM y configuración de pines
    from time import sleep_ms

    motor = PWM(Pin(5))  # configuro el pin como salida PWM
    adc = ADC(0)

    value = adc.read()

    while True:
        value = adc.read()
        servo.duty(value)
        sleep_ms(100)

Servomotor

El servomotor que utilizaremos el SG-90, es un servomotor básico.

servo

Este motor necesita la siguiente señal para poder generar su desplazamiento:

signal servo

Atención

Un servomotor solo se puede desplazar desde 0° hasta 180°. Por default siempre esta en 90°. Pero, comúnmente se considera 0°, dado que gira hasta 90° y -90°.

Fuente adicional de 5V

Para hacer funcionar el servomotor se debe implementar una fuente adicional de 5V, ya que la propia placa NodeMCU no puede dar la suficiente corriente al motor y su sistema para funcionar adecuadamente.

Note

El dato mínimo que equivale a 0 grados es 25 en el valor de PWM, y para los 180 grados o máximo es de 127. Estos valores los obtuve haciendo experimentos y pruebas con estos elementos. |Angulo| PWM |:-:|:-:| | 0 grados |25 | | 90 grados |76 | | 180 grados | 127 |

Giro del Servomotor automáticamente

Descripción: Realizar un barrido del servo de manera indefinida, yendo de 0 a 180 y viceversa
Material:
- 1 Servomotor
- 1 Fuente de carga
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

servo = PWM(Pin(5), freq=50) # configuro el pin como salida PWM

while True:

    # de 0 a 180
    for value in range(25,129):
        servo.duty(value)
        print(value)
        sleep_ms(100)

    # de 180 a 0
    for value in range(128,24,-1):
        servo.duty(value)
        print(value)
        sleep_ms(100)

Giro del Servomotor automáticamente por posiciones

Descripción: Controlar un Servomotor, se debe colocar en diversos ángulos y repetir de manera indefinida. Los ángulos a los que se desplazar son 0°,30°,60°,90°,120°,160°,180° y volver al inicio.
Material:
- 1 Servomotor
- 1 Fuente de carga
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep

def servo_position(angule): # función para convertir el angulo al valor correspondiente de PWM
    return int(((angule * 102)/ 180) + 25)

pin_servo = Pin(5)
servo = PWM(pin_servo, freq=50) # configuro el pin como salida PWM

while True:    
    for angulo in 0,30,60,90,120,160,180:
        servo.duty(servo_position(angulo))
        print("angulo", angulo)
        sleep(1)

Giro del Servomotor con botones

Descripción: Cambiar el angulo de un servomotor con botones, es decir, con uno incrementa su angulo y con el segundo la decrementar.
Material:
- 1 Servomotor
- 1 Fuente de carga
- 2 Push button
- 2 R1k
Diagrama:

Código:

from machine import Pin, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

btn_down = Pin(4,Pin.IN)
btn_up = Pin(0,Pin.IN)

pin_servo = Pin(5)
servo = PWM(pin_servo, freq=50) # configuro el pin como salida PWM

value=25 
servo.duty(value) # para que se coloque en 0 grados

while True:

    if btn_down.value() and value > 25:
        value -=1

    if btn_up.value() and value < 127:
        value +=1

    servo.duty(value) #asigno el valor de pwm 
    print(value)
    sleep_ms(250) # espero por el rebote del botón

Giro del Servomotor con potenciómetro

Descripción: Hacer girar un servomotor en función de la posición de un potenciómetro. Es decir, si esta en 0 el potenciómetro, sera 0°; en 0.5 sera 90° y al 100% serán 180°.
Material:
- 1 Potenciómetro
- 1 Servomotor
- 1 Fuente de carga
Diagrama:

Código:

from machine import Pin,ADC, PWM # importo el modulo para PWM y configuración de pines
from time import sleep_ms

def maps(x, min_in, max_in, min_out,max_out): # inspirada de https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/
    """_summary_

    Args:
        x (number): The value to change range
        min_in (number): Minimum value input
        max_in (number): Maximum value input
        min_out (number): Minimum value output
        max_out (number): Maximum value output

    Returns:
        int: Value mapped
    """    
    return int(( x - min_in) * (max_out - min_out) / (max_in - min_in) + min_in)

def servo_position(angule): # función para convertir el angulo al valor correspondiente de PWM
    return int(((angule * 102)/ 180) + 25)

servo = PWM(Pin(5), freq=50) # configuro el pin como salida PWM
adc = ADC(0)

value = adc.read()

while True:
    value = adc.read()
    angule = maps(value, 0, 1024, 0, 180)
    duty = servo_position(angule)
    servo.duty(duty)
    print("angule",angule)
    sleep_ms(250)