Funduino Elevator - modelo de ascensor de 4 plantas para Arduino

Descripción general

Este sistema didáctico de un ascensor de cuatro plantas ofrece una plataforma que permite a alumnos y estudiantes realizar una amplia variedad de tareas de programación de PLC mediante el entorno de desarrollo de Arduino, utilizando una simulación de ascensor cercana a la realidad. Las aplicaciones eléctricas y mecánicas están estrechamente relacionadas y ofrecen numerosas oportunidades de aprendizaje.

Los componentes individuales son muy habituales en el ámbito de la microelectrónica y están ampliamente documentados. Por tanto, los alumnos trabajan con materiales que ya conocen. El modelo de ascensor puede ampliarse de forma flexible para ofrecer un nivel de dificultad mayor en las clases.

Resumen de las principales características técnicas

• En la parte superior, el ascensor está equipado con una cabina accionada por motor que puede subir y bajar por las cuatro plantas. La puerta de la cabina también se controla mediante un motor eléctrico.
• Los botones y sensores de la parte superior permiten simular y controlar las funciones habituales de un ascensor.
• En la parte inferior se muestra un panel de control que representa el panel de mando situado en el interior del ascensor con todas sus funciones. 
• En el panel inferior también se encuentran todas las tomas de entrada y salida del ascensor. El ascensor puede controlarse mediante el PLC del panel de control o manualmente mediante los botones.

Posibilidades de aplicación del Funduino Elevator

• Creación de aplicaciones para la programación de PLC
• Simulaciones de programas
• Aplicación con un alto grado de relación con la vida cotidiana
• Estudio del principio de funcionamiento de los mecanismos de los ascensores
• Conexión y control de estructuras mecánicas y eléctricas
• Aplicaciones del control eléctrico de motores
• Experimentos de control con PLC
• Experimentos de control con MCU

Posibles tareas con el Funduino Elevator

• Acceder a dos plantas en un ciclo repetido. Ejemplo de un montacargas de obra. Solo es necesario programar el motor.
• Acceder a dos plantas en un ciclo repetido. La planta actual se muestra en la pantalla.
• Se accede a dos plantas según se pulse el botón de la planta correspondiente.
• Se accede a dos plantas según se pulse el botón de la planta correspondiente. El número de la planta correspondiente se muestra en la pantalla.
• El ascensor se detiene en función de la señal de la barrera fotoeléctrica.
• Además, existen muchas otras posibilidades para personalizar el ascensor. Por ejemplo, mediante iluminación o pantallas informativas a través de los puertos disponibles libremente.

Ventajas para los centros educativos

• Tareas individuales
• Mayor comparabilidad al asignar las calificaciones
• Soluciones creativas
• Uso de los materiales que los alumnos han conocido con los kits de iniciación habituales compatibles con Arduino
• Posibilidad de uso sostenible gracias a los materiales robustos
• Las piezas individuales se pueden pedir posteriormente a bajo coste y sustituir rápidamente

Los aspectos destacados del Funduino Elevator, resumidos

• El modelo dispone de numerosos componentes programables
• Proyecto Arduino con un alto grado de relación con la vida cotidiana
• Modelo de ascensor de cuatro plantas
• Con motor de accionamiento de corriente continua para la cabina
• Control del motor mediante puente H L293D integrado
• Posibilidad de accionamiento alternativa con servomotor de 360°
• Apertura de la puerta de la cabina del ascensor mediante servomotor
• Módulo MP3 para la reproducción de voz (información para los pasajeros)
• Altavoz para la reproducción de voz y altavoz para los tonos de estado
• Barrera fotoeléctrica para determinar la posición de la cabina (1 por planta)
• Pantalla OLED para mostrar el estado
• Botones del ascensor en las plantas; en las plantas intermedias, con botones independientes de subida y bajada.
• Botones del ascensor en el panel de control de la cabina del ascensor
• Botón de alarma en el panel de control de la cabina del ascensor
• Botón para abrir y cerrar la puerta en el panel de control de la cabina del ascensor
•  Totalmente utilizable mediante USB, sin necesidad obligatoria de una fuente de alimentación externa
• Se incluye una fuente de alimentación externa para un uso autónomo
• Fuente de alimentación externa seleccionable por separado para el microcontrolador (o PLC) y el motor mediante un conmutador
• El ascensor dispone de una conexión para un módulo Bluetooth opcional, como HM10 o HC-05. Esto permite programar una APP para el ascensor y controlarlo externamente. El módulo Bluetooth no está incluido en el suministro.
• Material didáctico y documentación completos

Además del hardware completo, el módulo incluye unas instrucciones detalladas con las que primero se pueden probar y comprobar los distintos componentes relevantes.

Durante el trabajo con el modelo de ascensor, el objetivo es conseguir que un ascensor funcione de forma totalmente automatizada, como en la realidad. El ascensor ya incluye un microcontrolador Funduino MEGA 2560 R3 que, con la programación correspondiente, puede controlar el ascensor de forma totalmente automatizada. El software Arduino necesario es una aplicación de código abierto que se puede instalar gratuitamente en tantos ordenadores como se desee, también en la escuela. Esto permite utilizar este sistema de forma universal y económica en la enseñanza. La llamada "Arduino IDE" también está disponible como paquete de software en sistemas de servidores escolares como iServ.

Sin embargo, también es posible controlar externamente cada uno de los componentes con otros PLC o SPS.

La tensión de trabajo del ascensor es de solo 5 V. Así, todos los componentes del sistema se pueden probar y manipular sin riesgos.

Detalles técnicos

• Tensión de alimentación de 5 V en el nivel de control
• Alimentación eléctrica externa de 6 V - 12 V (para demostraciones sin un ordenador conectado)
• Microcontrolador incluido: Funduino Mega 2560 R3 (compatible con Arduino)
• Interruptores de encendido y apagado independientes para la tensión del motor y el microcontrolador
• Motor de corriente continua con engranaje reductor
• Puerta de cabina controlable
• Mecanismo de movimiento con rodillos montados sobre rodamientos de bolas
• Los puntos de entrada y salida externos del panel de control están equipados con conectores para cables convencionales de protoboard.
• Estructura de bastidor de perfil de aluminio 20x20, de color negro.

Dimensiones

• Placa base: 29 cm x 21 cm (la superficie ocupa aproximadamente el tamaño de una hoja DIN A4, por lo que es ideal para utilizarla en puestos de trabajo de estudiantes)
• Altura total: 49 cm

Contenido del envío

• 1* Modelo de ascensor de cuatro plantas
• 1* Motor de accionamiento de CC
• 1* Posibilidad de accionamiento alternativa con servomotor de 360°
• 1* Apertura de la puerta de la cabina del ascensor mediante servomotor
• 1* Módulo MP3 para la salida de voz (información para pasajeros)
• 1* Altavoz para la salida de voz
• 1* Altavoz para tonos de estado
• 4* Barreras fotoeléctricas (1 por planta)
• 1* Pantalla OLED para mostrar el estado
• 6* Botones del ascensor en las plantas. En las plantas intermedias, botones independientes de subida y bajada.
• 4* Botones del ascensor en el panel de control de la cabina del ascensor
• 1* Botón de alarma en el panel de control de la cabina del ascensor
• 2* Botones para abrir y cerrar la puerta en el panel de control de la cabina del ascensor
• 2* Puertos de libre acceso, incluidos 5 V y GND, en la parte superior del ascensor. Aquí se pueden conectar y programar módulos adicionales, como sistemas de iluminación, etc.
• 1* Fuente de alimentación
• 1* Cable USB
• 1* Instrucciones de montaje
• 1* Documentación completa con control de ascensor preconfigurado y comentado (código QR al portal educativo)