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La opción mas fácil sería cambiar de micro y usar uno con más puertos, pero incrementamos el costo del circuito, el tamaño, el consumo, etc, o supongamos que nos especifican usar ese micro controlador unicamente, claro pudiendo agregar otros circuitos ttl peso solo ese micro, para realizar esta tarea recurriremos a los registros de corrimiento.

Un registro de corrimiento (o shift register) es un circuito integrado que según su construcción, puede recibir datos en una entrada serial y recorrerlos en un puerto de salida paralelo del mismo integrado mediante una señal de reloj, o recibir datos paralelos y enviarlos por una sola salida de forma serial , es decir, pueden tomar datos de forma paralela y enviarlos de forma serial o tomar los datos de forma serial y convertirlos a paralelo, en este tutorial analizaremos el segundo caso el cual es el que nos ayudaría a resolver el problema que se nos ha planteado al principio.

El circuito que vamos a analizar es el CD4094 el cual es un registro de corrimiento de 8 bits el cual se puede encontrar en diferentes encapsulados siendo el más comín el encapsulado DIP-16 a continuación, veremos el diagrama de conexiones del integrado:

diagrama 4094

En la imagen se puede observar la disposición de las terminales del integrado, los pines Q1 a Q8 son las salidas paralelas, el integrado toma la información de forma serial aplicada al terminal DATA y almacena un bit a la vez cada que se presenta la señal de reloj, la terminal STROBE escribe la información almacenada en las salidas, si esta terminal no se activa el circuito no escribirá la información en el puerto, la terminal OUTPUT ENABE activa o desactiva las salidas (generando un tercer estado)

Para una mejor comprensión del funcionamiento de las terminales de control se puede observar la siguiente tabla de verdad:

tabla de verdad4094

 En la tabla podemos ver que si la terminal OUTPUT ENABLE esta en 0, no importa en que estado esten las demás terminales de control, no se presentará ningún cambio en la salida y se representa como OC, es decir, circuito abierto y se considera un estado desconocido, no es 0 ni tampoco es 1, es conocido como el tercer estado, esto es para los dos primeros casos, para el tercer caso teniendo la señal de reloj en flanco hacia arriba, y la terminal OUTPUT ENABLE en 1, el estado de las salidas será NC, es decir, no habrá cambio alguno, ya que si bien tenemos las salidas activadas, sin embargo, no hemos dado la instrucción de escribir en ellas (STROBE)

El cuarto y quinto caso son iguales, solo cambia el valor del bit que se está escribiendo en el registro, atención en lo que pasa en estos casos, analizaremos el cuarto caso:

Tenemos la señal de reloj en flanco alto, OUTPUT ENABLE en 1 o sea las salidas estan activadas, STROBE en 1 (escribir en las salidas) y en la terminal DATA un 0 lógico cuando la señal de reloj sube, se escribe el dato presente en la terminal DATA en la salida Q1 (algunos datasheets puede que empiecen con Q0) si seguimos aplicando cambos en la señal de reloj, la salida Q1 se irá recorriendo hacia las otras salidas, la siguiente salida Q2, tomará el estado de Q1 y Q1 tomará el estado de la terminal DATA, si aplicamos otra señal de reloj, el proceso se repite, Q3 tendrá ahora el valor de Q2 etc.. esto se puede repetir 8 veces para llenar todas las salidas del integrado, teniendo así una salida paralela de 8 bits.

 Integrando el shift register con un micro controlador:

Cuando utilizamos un micro controlador para realizar algun circuito al momento de estar programando, definimos entradas y salidas, según las funciones que necesitemos para lo cual, si estamos programando con picbasic seria algo asi:

 
foto1
y para escribir información en dichas salidas sería algo asi:
 
Foto02
como vemos en la declaración de variables, ya hemos consumido todo el puerto b en salidas, si se trata de un pic16f84 solo nos queda el puerto a para recibir o enviar información, la idea del shift register (registro de corrimiento) es utilizar solamente 4 bits del puerto b en cuestión para controlar al integrado y de esa forma ampliar las salidas tanto como sea necesario, ahora, si se hace este arreglo, ya no vamos a manipular los puertos del pic, sino que vamos a escribir en el registro de corrimiento. A contonuación lo explicamos:
 
 foto03
 
 
 
 

 

Tecnobótica, aprendizaje sin límite de edad.

Por Génesis Gatica Porcayo

Ciudad de México. 9 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El avance científico y tecnológico sigue a la alza y es cada vez más la necesidad de mantener a la población actualizada.

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Ante esta exigencia poblacional que implícitamente busca aprender sobre temas de ciencia y tecnología, han surgido medios que permiten el acceso a la información y práctica de estas disciplinas para aplicarlos a la vida cotidiana, como son cursos, talleres o escuelas que se encargan de enseñar robótica, electrónica o temas que sean del interés del público.

De esta manera surge Tecnobótica, un nuevo concepto de aprendizaje y enseñanza de la robótica para todas las edades que se ubica en Monterrey, Nuevo León. 

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el ingeniero Jorge Alberto Sánchez González, quien lleva más de diez años trabajando en laboratorios de pruebas y análisis de diseño industrial, cuenta la experiencia de trabajar en este proyecto y el porvenir de Tecnobótica.

Necesidad de aprender de tecnología

330 mis tecn 1611“Tecnobótica nace de una necesidad que vi en la población sobre el aprendizaje y conocimiento de mecatrónica, robótica y electrónica, estos temas son un boom actualmente y quise ir más allá”, comentó Jorge Sánchez.

Afirmó que en esta escuela se enseñan los temas desde cero, es decir, en los temas de robótica, electrónica o mecatrónica inician desde los componente más básicos, se enseña a los alumnos a diseñar y no solo limitarse a armar componentes que no conozcan.

El modelo educativo que manejan como organización abarca diferentes conceptos de electrónica básica, con los cuales se llevan a cabo prácticas de laboratorio que permiten analizar el funcionamiento de cada componente estudiado y crear así robots por medio de microcontroladores, resistencias, motores o transistores, además de materiales reciclados.

Jorge Sánchez, quien además es fundador de esta escuela, explicó que la enseñanza de la mecatrónica y robótica no puede limitarse a ciertos sectores, sino que debe ser más equitativo con toda la población.

Exceptuando los motores y componentes electrónicos, todos los elementos de los robots hechos en los laboratorios de Tecnobótica son creados ahí mismo con la ayuda de impresoras 3D, “los alumnos aprenden a manejar las impresoras y también crean los elementos que conforman sus proyectos”, declaró el especialista.

El laboratorio que poseen cuenta con dos impresoras 3D con una capacidad de impresión de ocho mil centímetros cúbicos y con la posibilidad de imprimir piezas funcionales y prototipos rápidos en materiales como plástico ABS y PLA.

tenobotica 1611Estudiantes sin límite de edad

Las clases brindadas por Tecnobótica van dirigidas a toda la población interesada en los temas que se tratan, “admitimos desde los nueve años en adelante, lo que nos interesa es que llegue la gente que tiene la inquietud de crear y ayudarla para desarrollar las aptitudes que poseen y así aplicarlas en la vida real”.

De acuerdo con Jorge Sánchez, el programa de estudios de Tecnobótica está diseñado con el fin de seguirlo para lograr los objetivos deseados en los alumnos; pese a eso, el sistema es flexible gracias al interés de los estudiantes, ya que hay quienes tienen proyectos propios que desean desarrollar y las asesorías personalizadas han logrado este propósito.

A futuro se pretende que los alumnos puedan ser capaces de experimentar los concursos de robótica de manera nacional e incluso internacional, por lo que el director y fundador de esta escuela motiva a que la inquietud por estos temas no sea limitada y que la gente se atreva a desarrollar, “me gustaría que aprendan a detectar necesidades que hay en su misma comunidad, aplicar las nuevas tecnologías a un desarrollo benéfico y que más gente pueda aprender”.

 

 

 

 

 

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