Control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD con placa de desarrollo STM32
En un mundo donde la automatización y la precisión son cada vez más cruciales, el control de servomotores ha emergido como una técnica fundamental en diversas aplicaciones, desde la robótica hasta la electrónica de consumo. Imagina poder modificar la posición de un servomotor con solo tocar un botón en una pantalla brillante y amigable. En este artículo, exploraremos cómo lograr esto utilizando una placa de desarrollo STM32 y una interfaz de pantalla LCD, transformando así las ideas complejas en proyectos tangibles. Acompáñanos en este viaje y descubre la magia del control de motores en tiempo real, mientras desglosamos cada paso para que tanto principiantes como expertos puedan sacarle el máximo provecho a esta poderosa combinación tecnológica. ¡Comencemos!
En este artículo, exploraremos una emocionante forma de controlar un servomotor utilizando una interfaz de pantalla LCD con la placa de desarrollo STM32. Descubra cómo esta combinación poderosa puede ayudarlo a lograr un control preciso y eficiente de sus dispositivos. ¡Siga leyendo para descubrir todo lo que necesita saber sobre esta emocionante tecnología!
El objetivo de este proyecto es diseñar una interfaz de pantalla para controlar un servomotor. El ángulo o la posición del servo se cambia arrastrando o presionando el botón en la interfaz de pantalla LCD. La interfaz se basa en una pantalla táctil de 4,3 pulgadas y se programa con una placa de desarrollo STM32.
Componentes necesarios
Pantalla>
La pantalla serial es un tipo de pantalla que es controlada por el puerto serial. Esta pantalla ahorra mucho tiempo ya que no requiere programación y es perfecta para aquellos que usan microcontroladores en el diseño de la interfaz de usuario. Al usar esta pantalla, puede obtener algunos espacios comunes a través de configuraciones simples y no es necesario escribir el código para la implementación de la interfaz de usuario.
- Stm32 placa de desarrollo (placa de desarrollo atomic f103)
Placa>Servomotor TowerPro MG995
Diseño de la interfaz gráfica de usuario
En primer lugar, se diseña la interfaz de la pantalla del puerto serie. Puedes diseñar una imagen del mismo utilizando pintura o cualquier otra herramienta similar. Para cada efecto clave, se debe diseñar una imagen particular. Por ejemplo, aquí he diseñado imágenes de visualización separadas para el efecto de tecla separada:
Imagen>
La>
La imagen original se muestra cuando se enciende la pantalla. En otras palabras, es la imagen de visualización de primer plano. Mientras que la segunda imagen con la posición correspondiente se muestra cuando se presionan los botones de posición +ve o -ve.
Este proyecto se realiza utilizando conexiones mano a mano. La pantalla, la placa del microcontrolador y el motor paso a paso están conectados entre sí mediante cables de puente. Para que este proyecto sea más confiable, resistente y permanente, le sugiero que use una placa PCB hecha a medida de PCBWay. Proporcionan PCB de alta calidad a un precio muy bajo.
>Para>
Paso 1: Descarga del software de diseño de GUI
Para diseñar la GUI, descargue este software gratuito de diseño de GUI desde el enlace que figura a continuación: https://www.stoneitech.com/support/download
Paso 2: crea un nuevo proyecto
Después de instalar el software, ábralo y cree un nuevo proyecto. Dado que la resolución de la pantalla de visualización es de 480×272 px, seleccione esta resolución en los detalles del proyecto. Quiero usar la pantalla horizontalmente, por lo que todas las demás opciones están configuradas de manera predeterminada.
Crear>
Paso 3: Agregue imágenes relevantes en el proyecto
Agregue la imagen diseñada que desea usar en la GUI. El nombre de la imagen debe comenzar con un número, aunque no existen requisitos especiales para el número especificado. El tamaño de la imagen debe ser consistente con la resolución de su pantalla, de lo contrario, generará un error.
Aquí he agregado las dos imágenes, la imagen de visualización predeterminada o de primer plano se denomina número 2. Para esto, cambié la configuración de la pantalla dentro de la visualización de la imagen de inicio. En esta configuración, la imagen de la pantalla de inicio corresponde a la imagen número 2.
Añadir>
Modificar>
Paso 4: Agregar imágenes de iconos
Si su proyecto tiene diferentes tipos de archivos de imagen, debe crear varias carpetas .ico para almacenar diferentes tipos de imágenes de iconos.
Agregar>
Paso 5: agregue un área de botón táctil
En el lado derecho de la interfaz, hay un área de teclas de acceso rápido donde debe modificar la dirección de almacenamiento y el método de ajuste. Para la misma operación o función del lado -ve, la dirección de almacenamiento se hace igual que la dirección +.
Adición>
Paso 6: agregue un control deslizante
Bajo la columna de configuración de variablesSelecciona el escala deslizante. En la columna de la derecha, modifique el archivo del control deslizante y las propiedades del icono del control deslizante que desea mostrar sobre la imagen.
Ajuste el tamaño del control deslizante de escala para que se ajuste a su valor de escala. Pero tenga en cuenta que el icono puede superar la escala inferior. Por lo tanto, puede controlar el control de escala del control deslizante ajustando el tamaño del control de escala del control deslizante. O ajuste el desplazamiento de la coordenada X para alinearlo, intente generar un proyecto para depurarlo y ver si la posición es adecuada.
Hay otras propiedades del control de escala móvil que deben modificarse: la dirección almacenada corresponde a la dirección +ve y -ve y la escala mínima y máxima correspondiente a la barra de escala en la parte inferior.
Agregar>
Paso 7: Agregue el área de ajuste de arrastrar y soltar
En el barra de herramientas de configuración táctil menú desplegable, seleccione el ajuste de arrastre para colocar sobre la imagen. Ahora ajústalo al tamaño adecuado y modifica sus propiedades. La dirección de almacenamiento sigue siendo coherente con lo anterior, pero es necesario ajustar el rango de valores máximo y mínimo.
Agregue>
Paso 8: agregar variables de datos
Agregue una variable de datos y los datos deben almacenarse en la misma dirección que arriba. Esto es principalmente para mostrar los datos y para observar mejor los cambios en los datos.
Después de completar este paso, puede descargar o ejecutar la prueba de simulación. Si no hay problemas con el diseño de la pantalla en serie, pase a escribir el programa del microcontrolador.
Interfaz>
Programa de escritura para el microcontrolador STM32
Usé el software STM32cube IDE para escribir el programa para la placa. Pero antes de eso, se debe seleccionar la opción de configuración para STM32, y daré una breve descripción de la configuración aquí.
- Abierto canal tim2 ch1 Salida de onda PWM. El ajuste mínimo es 1us para la precisión. El ajuste del servo es de 0° a 270° correspondiente al pulso de 0,5 ms a 2,5 ms. Una vez completada la configuración, seleccione la frecuencia de salida de la onda PWM de 100K.
Configuración>
- Abra el puerto serie 1. Aquí usé el DMA, principalmente una cuestión de hábito, existe esta configuración más avanzada sobre el uso del mismo. Acostumbrarse al futuro del proyecto también ayuda, ¡ah! Las imágenes que se muestran a continuación son capturas de pantalla de la información de configuración. Y después de completar la configuración, puede generar código.
Configuración>
Una vez completada la configuración, debe agregar el código. Todo lo que tiene que hacer es agregar la matriz y el puerto serie recibe los datos del indicador de finalización.
Aquí agregamos nuestro código para activar la interrupción inactiva y recibir DMA antes de while(1).
Agregar el controlador de código posterior a la recepción
a) En salida PWM, interrupción inactiva, código de recepción DMA
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,buff,20);
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
b) Agregue su propio código de recepción a la interrupción de recepción del puerto serie 1 y actualice los bits de bandera.
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE)==SET)
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);
UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1); HAL_UART_DMAStop(&huart1);
//HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,rx_buff,temp);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,buff,20); //HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,buff,20);
USART1_RX_STA=1;//receive completion flag
}
c) En un proyecto regular, la función de procesamiento del puerto serie debe manejarse por separado. Pero no lo hacemos aquí porque nuestra función es relativamente simple.
if(USART1_RX_STA==1)
{
USART1_RX_STA=0;
if ((buff[0]==0xa5)&&(buff[1]==0x5a))
{
data=(uint16_t)(buff[7]<<8|buff[8])*15/2+500;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2,TIM_CHANNEL_1,data);//Modify the PWM duty cycle.
}
memset(buff,0,20);
}
Después de completar todo el proyecto, compile y descargue el código a la placa. Cabe señalar que las conexiones de comunicación de la pantalla son de tipo 232 y TTL. Mi placa no está conectada al 232, por lo que está conectada directamente al puerto IO. Aquí en la pantalla, hay juntas de soldadura J17 que deben soldarse para abrirlas.
Selección>Una vez realizadas las conexiones, enciende el tablero y ¡empieza a jugar!
GUI>
Arrastre>
Efecto>
A través del motor +ve/-ve o arrastrando el control deslizante, los datos del cuadro de visualización de datos se cambian, mientras que el servo también seguirá la rotación de su ángulo.
Y el proyecto está completo. Todo el diseño de la interfaz de usuario se basa en la imagen. El desarrollo de MCU fue relativamente simple ya que se usa el puerto serie, lo que reduce en gran medida la carga de los desarrolladores.
Preguntas frecuentes sobre Control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD con placa de desarrollo STM32
Preguntas frecuentes sobre Control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD con placa de desarrollo STM32
1. ¿Qué es un servomotor?
Un servomotor es un dispositivo electromecánico que se utiliza para controlar con precisión la posición angular de un eje. [Fuente: Wikipedia]
2. ¿Qué es una interfaz de pantalla LCD?
Una interfaz de pantalla LCD es una conexión física entre la placa de desarrollo STM32 y una pantalla de cristal líquido (LCD) para mostrar información de manera visual. [Fuente: Wikipedia]
3. ¿Cuál es el objetivo del control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD con placa de desarrollo STM32?
El objetivo es poder controlar remotamente la posición y movimiento de un servomotor a través de una interfaz de pantalla LCD utilizando una placa de desarrollo STM32. Esto puede ser útil en aplicaciones de robótica, automatización industrial y otros proyectos electrónicos.
4. ¿Cuál es la importancia de la placa de desarrollo STM32 en este contexto?
La placa de desarrollo STM32 es un microcontrolador altamente versátil y potente que proporciona una plataforma para el desarrollo de aplicaciones de control y automatización.
5. ¿Cómo se realiza la conexión entre el servomotor, la pantalla LCD y la placa STM32?
La conexión física se realiza mediante la interconexión de cables entre los pines correspondientes de cada componente. Se deben seguir diagramas de conexión y especificaciones proporcionados por el fabricante del servomotor, la pantalla LCD y la placa STM32.
6. ¿Es necesario programar la placa STM32 para controlar el servomotor a través de la pantalla LCD?
Sí, es necesario programar la placa STM32 para enviar las señales adecuadas al servomotor y controlar su posición. Esto se logra utilizando un lenguaje de programación como C o C++ y el entorno de desarrollo recomendado por STMicroelectronics para la placa STM32.
7. ¿Existen ejemplos de código y tutoriales disponibles para ayudar en la programación del control de servomotor con interfaz de pantalla LCD en la placa STM32?
Sí, la comunidad de desarrolladores y STMicroelectronics proporcionan numerosos ejemplos de código y tutoriales en línea para ayudar a los usuarios a programar y utilizar la funcionalidad de control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD en la placa STM32. Estos recursos ofrecen una gran base para comenzar y aprender.
8. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar el control de servomotor con interfaz de pantalla LCD en la placa de desarrollo STM32?
Las ventajas incluyen la capacidad de controlar de manera precisa y eficiente la posición y movimientos del servomotor, la facilidad de uso y programación de la placa STM32, así como la posibilidad de integrar la funcionalidad con otros componentes y sensores para crear sistemas más complejos.
9. ¿Dónde puedo obtener una placa de desarrollo STM32 y los componentes necesarios para implementar el control de servomotor con interfaz de pantalla LCD?
Las placas de desarrollo STM32 y los componentes necesarios se pueden obtener en tiendas de electrónica especializadas, distribuidores en línea y directamente a través del sitio web oficial de STMicroelectronics.
10. ¿Qué nivel de conocimiento requerido se necesita para implementar el control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD en la placa STM32?
Se recomienda tener conocimientos básicos en programación y electrónica. Sin embargo, hay recursos disponibles para ayudar a principiantes a familiarizarse con el control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD en la placa STM32. ¡No dudes en empezar y explorar!
Artículo escrito por un chatbot de OpenAI. Para más información sobre los temas tratados, consulta las fuentes en Wikipedia.
Control de Servomotor mediante Interfaz de Pantalla LCD con Placa de Desarrollo STM32
En un mundo donde la automatización y la precisión son cada vez más cruciales, el control de servomotores ha emergido como una técnica fundamental en diversas aplicaciones, desde la robótica hasta la electrónica de consumo. Imagina poder modificar la posición de un servomotor con solo tocar un botón en una pantalla brillante y amigable. En este artículo, exploraremos cómo lograr esto utilizando una placa de desarrollo STM32 y una interfaz de pantalla LCD, transformando ideas complejas en proyectos tangibles.
Objetivo del Proyecto
El objetivo de este proyecto es diseñar una interfaz gráfica en una pantalla LCD para controlar la posición de un servomotor. El usuario podrá cambiar el ángulo o la posición del servo arrastrando un control deslizante o presionando botones en la pantalla.
Componentes Necesarios
- Pantalla LCD (idealmente táctil de 4,3 pulgadas)
- Placa de desarrollo STM32 (por ejemplo, STMicroelectronics STM32F103)
- Servomotor (como el TowerPro MG995)
- Cables de conexión y posiblemente una placa PCB para el montaje final
Diseño de la Interfaz Gráfica de Usuario
El primer paso es diseñar la interfaz gráfica que será mostrada en la pantalla. Esto se puede hacer usando software de diseño de interfaces. Asegúrate de que la resolución de tus imágenes coincida con la de la pantalla.
Paso a Paso para Crear la GUI
- Descarga un software de diseño de GUI adecuado.
- Crea un nuevo proyecto seleccionando la resolución adecuada.
- Agrega imágenes y botones a la interfaz.
- Implementa controles deslizantes y botones táctiles.
- Configura las variables que serán enviadas al microcontrolador.
Programación del Microcontrolador STM32
Una vez diseñada la interfaz, es necesario programar la placa STM32 para manejar las señales del servomotor. Aquí es donde configurarás las salidas PWM y el puerto de comunicación con la pantalla.
Configuraciones Clave
- Asegúrate de configurar un canal PWM para el servomotor.
- Usa el DMA para gestionar de manera eficiente la comunicación serial.
- Implementa el código adecuado para recibir y procesar los datos desde la pantalla.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
1. ¿Qué es un servomotor?
Un servomotor es un dispositivo electromecánico que se utiliza para controlar con precisión la posición angular de un eje.
2. ¿Qué es una interfaz de pantalla LCD?
Una interfaz de pantalla LCD es una conexión física entre la placa de desarrollo STM32 y una pantalla de cristal líquido (LCD) para mostrar información de manera visual.
3. ¿Cuál es el objetivo del control de servomotor mediante interfaz de pantalla LCD con placa de desarrollo STM32?
El objetivo es poder controlar remotamente la posición y movimiento de un servomotor a través de una interfaz LCD, lo cual es especialmente útil en aplicaciones de robótica y automatización industrial.
4. ¿Qué importancia tiene la placa de desarrollo STM32 en este proyecto?
La placa STM32 ofrece una plataforma potente y versátil para el desarrollo de aplicaciones de control, permitiendo la implementación de algoritmos complejos de manera eficiente.
5. ¿Cómo se realiza la conexión entre el servomotor, la pantalla LCD y la placa STM32?
La conexión física se realiza mediante la interconexión de cables entre los pines correspondientes de cada componente, siguiendo esquemas proporcionados por los fabricantes.
6. ¿Es necesario programar la placa STM32 para controlar el servomotor a través de la pantalla LCD?
Sí, es necesario programar la placa STM32 para enviar las señales adecuadas al servomotor y controlar su posición. El código incluirá configuraciones PWM y manejo del puerto serial.
Conclusión
Configurando un servomotor mediante una interfaz de pantalla LCD con una placa STM32, puedes lograr un control preciso y eficiente en tus proyectos de electrónica. Esta tecnología abre un abanico de posibilidades para la automatización y robótica. ¡Anímate a desarrollar tu propio proyecto y experimenta con este emocionante campo!
Referencias Externas
Para más información acerca de los servomotores y su programación, visita Solectroshop.
ZemetovF: Totalmente de acuerdo, SambucciE. Yo también tuve una experiencia similar cuando intenté controlar un servomotor con una STM32 y un LCD. Al principio pensé que sería un caos, pero al final logré que funcionara y fue muy satisfactorio. Cada vez que prendo el proyecto y veo cómo responde, me emociona. ¡La combinación de estos componentes es increíble!
¡Qué interesante! Siempre me ha parecido fascinante cómo se pueden controlar servomotores de manera tan eficiente. Yo hice un proyecto parecido hace un tiempo, donde utilicé una STM32 para manejar un brazo robótico. La parte más complicada fue la interfaz con el LCD, pero valió la pena, ¡los resultados fueron geniales! Me encanta ver cómo otros abordan cosas similares.