Mis primeros intentos de hacer un coche 3D

Estas fotos muestran lo avanzados que van mis intentos por imprimir en 3D un coche de Slot completos.

Próximamente cuando esté probado y funcionando del todo pondré fotos del definitivo pintado.

CHASIS I3D PARA LOS SEAT CUPRA DE SCALEXTRIC

Chasis Seat Cupra I3D Chasis diseñado y desarrollado por SVQ-SLOT para las carrocerías del SEAT CUPRA de la marca Scalextric.

Este chasis es para substituir al original y equipar a la carroceria original con su COPIT y cristales originales.

 Únicamente hay que cortar del copit original las partes que sirven para limitar el recorrido de los ejes del copit original.
 Hay que mantener los tornillos delanteros largos originales. Hay otra versión para equipar las carrocerías originales con nuestros copit de lexan lo que rebajan el peso de la carrocería hasta niveles de competición.
 Está equipado con fija cables y regulaciones de eje delantero.
 Para motorizar con soportes de motor de la marca Slot.it y compatibles tanto en linea como en angulo o en Lateral. Se utiliza para poder competir con el coche de la marca Scalextric en la categoría de GT.

TELEMETRÍA EN EL SLOT (II)

Publicado en SVQSLOTPRESS en Junio de 2013 número 16.

En el número anterior realizamos una somera introducción de lo que entendíamos por Telemetría en general y de lo que según nosotros creemos podremos aplicarlo al Slot.

En este número vamos a introducirnos un poco en el montaje que estamos realizando, para que en el siguiente y con el tiempo extra que nos dará el descanso estival, esperamos poder mostrar el montaje completo funcionando al 100%, para que aquellos que quieran investigar en el tema puedan basarse en nuestros avances incluso mejorarlo.

En principio como decíamos en el primer artículo de esta serie, nuestro montaje necesitará una unidad central que sea la que “dirija y coordine” todos los demás elementos. En nuestro caso vamos a utilizar un Arduino Nano v3.0. Vamos a describirlo un poco.


Arduino Nano.

En los artículos precedentes del amigo Jordi ya se describió lo que es y en que consiste el Arduino y vimos ejemplos de lo que podíamos hacer con el. Para nuestro montaje hemos elegido una versión más reducida de la placa Arduino, por aquello de lo reducido del espacio y del peso que podemos usar en nuestro montaje.


El Arduino nano es una placa que se basa en el procesador Atmega 328 (o en el Atmega 168 para las versiones más antiguas, arduino Nano V1.x o 2.x) muy similar al Arduino Uno o al Duemilianove que son los standard. Tienen las mismas funcionalidades pero algunas diferencias, por ejemplo este no cuenta con alimentación externa y funciona para alimentarse y comunicarse con el PC a través de un conector USB mini-B.

Algunos datos sobre la placa:

Microcontrolador Atmel ATmega168 o Atmega328 

Tensión de Operación (nivel lógico) 5 V 

Tensión de Entrada (recomendado) 7-12 V 

Tensión de Entrada (límites) 6-20 V 

Pines E/S Digitales 14 (de los cuales 6 proveen de salida PWM 

Entradas Analógicas 8 

Corriente máx por cada PIN de E/S 40 mA 

Memoria Flash 16 KB (ATmega168) o 32 KB (ATmega328) de los cuales 2KB son usados por el bootloader SRAM 1 KB (ATmega168) o 2 KB (ATmega328) EEPROM 512 bytes (ATmega168) o 1 KB (Atmega328) 

Frecuencia de reloj 16 Mhz 

Dimensiones 18,5mm x 43.2mm

Peso: 

El Arduino Nano puede ser alimentado usando el cable USB Mini-B , con una fuente externa no regulada de 6-20V (pin 30), o con una fuente externa regulada de 5V (pin 27). La fuente de alimentación es seleccionada automáticamente a aquella con mayor tensión. 

Conexiones: Cada uno de los 14 pines digitales del Nano puede ser usado como entrada o salida, usando las funciones pinMode(), digitalWrite(), y digitalRead(). Operan a 5 voltios. Cada pin puede proveer o recibir un máximo de 40mA y poseen una resistencia de pull-up (desconectada por defecto) de 20 a 50 kOhms. Además algunos pines poseen funciones especializadas: 

· Serial: 0 (RX) y 1 (TX). (RX) usado para recibir y (TX)usado para transmitir datos TTL vía serie. Estos pines están conectados a los pines correspondientes del chip USB-a-TTL de FTDI. 

· Interrupciones Externas: pines 2 y 3. Estos pines pueden ser configurados para activar una interrupción por paso a nivel bajo, por flanco de bajada o flanco de subida, o por un cambio de valor. Mira la función attachInterrupt() para más detalles. 

· PWM: pines 3, 5, 6, 9, 10, y 11. Proveen de una salida PWM de 8-bits cuando se usa la función analogWrite()

· SPI: pines 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estos pines soportan la comunicación SPI, la cual, a pesar de poseer el hardware, no está actualmente soportada en el lenguaje Arduino. 

· LED: Pin 13. Existe un LED conectado al pin digital 13. Cuando el pin se encuentra en nivel alto, el LED está encendido, cuando el pin está a nivel bajo, el LED estará apagado. 

El Nano posee 8 entradas analógicas, cada unas de ellas provee de 10 bits de resolución (1024 valores diferentes). Por defecto miden entre 5 voltios y masa, sin embargo es posible cambiar el rango superior usando la función analogReference(). También, algunos de estos pines poseen funciones especiales: 

· I2C: Pines 4 (SDA) y 5 (SCL). Soporta comunicación I2C (TWI) usando la librería Wire (documentación en la web Wiring). 

Hay algunos otros pines en la placa: 

· AREF. Tensión de referencia por las entradas analógicas. Se configura con la función analogReference(). 

· Reset. Pon esta linea a nivel bajo para resetear el microcontrolador. Normalmente se usa para añadir un botón de reset que mantiene a nivel alto el pin reset mientras no es pulsado. 

El software Arduino incluye un monitor serial que permite visualizar en forma de texto los datos enviados desde y hacia la placa Arduino. Los LEDs RX y TX en la placa parpadearán cuando los datos se estén enviando a través del chip FTDI y la conexión USB con el PC (Pero no para la comunicación directa a través de los pines 0 y 1).

El Arduino Nano puede ser programado con el software de Arduino. Selecciona "Arduino Diecimila, Duemilanove, o Nano w/ ATmega168" o "Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328" de el menú Tools > Board (seleccionando el modelo del microcontrolador en tu placa). 

Por lo demás todo lo que se aplicó en los anteriores artículos para los montajes con Arduino Uno se puede realizar con el Arduino Nano.

Sensor acelerómetro de 3 ejes.

El siguiente elemento que vamos a ver es el sensor que hemos utilizado para nuestro montaje. Se trata de un acelerómetro de 3 ejes en concreto el MMA7361.

Qué es un acelerómetro? Es un sensor que mide las fuerzas de aceleración en diversos ejes. El espacio, eso donde nos movemos, tiene, básicamente, 3 dimensiones Simplificando mucho, si tu estás de pie en mitad de una calle, puedes andar hacia delante/atrás (eje X), de lado (eje Y) o saltar/agacharte (eje Z). Aquí tenemos lo que se llama un eje de coordenadas:

Pues bien, cuando vais en un vehículo, al acelerar, notais como que os quedais pegados al asiento. Al frenar, os vais hacia delante, y al subir un bache parece que momentáneamente, "voláis". Bueno, eso son las fuerzas de aceleración/deceleración en cada eje.

Pues un acelerómetro, mide precisamente esas fuerzas; ¿y como las muestra? En sus patillas de salida da un voltaje determinado en función de la fuerza medida. Luego ese voltaje, se corresponde con una cantidad de "g" en función de la hoja de características del fabricante del chip. 

¿Que son las "g"? 

Un "G", es una unidad de medida del sistema internacional, que se corresponde con la aceleración de la fuerza de la gravedad. Es decir, que 1G es la fuerza que notamos que nos mantiene pegados al suelo.  Puesto sobre nuestro eje de coordenadas, el cuerpo aguanta mejor los G sobre Z que sobre X o Y, por eso notamos cuando aceleramos o frenamos el coche pero no la fuerza de la tierra que nos mantiene pegados al suelo. 

Bien, pues el acelerómetro es capaz de detectar y medir todas esas variaciones de aceleración, y mostrarlo en sus patillas. ¿Cómo? Como se comunican todas las señales analógicas, mediante variaciones de voltaje. ¿Y luego como se yo cuantos G son? Mediante funciones matemáticas. 

Bien, el módulo que hemos elegido para este montaje es un MMA7361 , con sus patillas preparadas para conectar. La elección se ha basado en lo de siempre: disponibilidad de información, de recambios, cantidad de datos de salida, y precio. 

 Se puede descargar la biblioteca "oficial" desde éste enlace:

http://code.google.com/p/mma7361-library/

Los archivos a descargar contienen la biblioteca, archivos de ejemplo y documentación de uso de la misma.

Alimentación del sensor: éste sensor se alimenta a 5v o 3.3V. El Arduino es capaz de proporcionar ambos voltajes, así que no hay problema.

Calibración. Éste sensor detecta de -1G a +1G y tiene dos sensibilidades, seleccionables mediante la activación a señal alta (+3,3v en éste caso) del conector GS (G Select). Podéis ver las sensibilidades en el Datasheet. Para los que os perdaís por entre los documentos técnicos, os diré que con el GS activado, la sensibilidad es de 1G cada 200mV y con el GS desactivado, la sensibilidad es de 1G cada 800mV. Para calibrarlo, tomad como referencia el voltaje que os de el eje Z, ya que si ponéis el acelerómetro en una superficie plana y perpendicular con la tierra, el eje Z estará midiendo 1G. 

Vamos a conectar ahora nuestro MMA 7361 al Arduino Nano.

Como podéis ver en el esquema de arriba y en el de la página anterior la conexión es muy sencilla. 

Por un lado las patillas marcadas como X Y Z las vamos a conectar a los pines analógicos A0 A1 y A2 del arduino, por aquí es por donde nos van a entrar los voltajes que nos indicarán las aceleraciones.

Por otro lado la conexión GND del Arduino se conecta con la del mismo nombre del MMA 7361 a la que también conectaremos las patillas de ST y GS 

Conectaremos apropiadamente la conexión de 3,3 v que es la que hemos elegido en este caso. Conectaremos a esta patilla también la patilla Sl. u dejaremos sin conectar la patilla OG.

Por supuesto antes de realizar un circuito definitivo, vamos a montar tanto el Arduino como el MMA 7361 en una placa de prototipos que nos permitirá hacer pruebas y cambiar los cables muy fácilmente.

Una vez todo conectado, vamos a enchufarlo, naturalmente no hará nada salvo que podremos comprobar el correcto encendido de los led tanto del MMA como de Arduino y ver que está todo correcto. 

A continuación lo que queremos es que haga algo, y para eso hay que meterle algún programa al Arduino, lo más sencillo es probar con los ejemplos que vienen con la documentación de las librerías del acelerómetro, así podremos comprobar el correcto funcionamiento.

Para nuestro proyecto finalmente deberemos de hacer un programa un poco más complejo que desarrollaremos en el próximo artículo.

Como podéis ver en las fotografías que acompañan el artículo nosotros ya hemos superado este paso y hemos montado nuestros elementos en una placa (no definitiva) que nos permite montar el artilugio en un chasis de un coche de Slot para realizar pruebas más definitivas. Además veréis un módulo de antena Bluetooch que es la que nos sirve para emitir los datos y poder recogerlos en nuestra tablet, móbil o Portátil. En el próximo número enseñaremos también como implementar el código.

Por ahora como vamos a tener el Arduino conectado por su cable para poder alimentarlo, podremos comprobar el buen funcionamiento del sistema a través del monitor del puerto serie que incorpora el módulo de explorador de Arduino.

#include

AcceleroMMA7361 accelero;

int x;

int y;

int z;

double G;

int current=0;

void setup()

{

  Serial.begin(9600);

  accelero.begin(13, 12, 11, 10, A0, A1, A2);

  accelero.setARefVoltage(5.0);  //sets the AREF voltage to 3.3V

  accelero.setSensitivity(HIGH);    //sets the sensitivity to +/-6G

  accelero.setAveraging(100);

  accelero.calibrate();

}

void loop()

{

//  g = [mV/analogRead unit] * ([units] - ([Aref/2]) / [mvPerG]

 current = abs(current - accelero.getTotalVector());

 G = 3.22 * ((current - 3.3 / 2)  / 2450); ???

  x = accelero.getXAccel();

  y = accelero.getYAccel();

  z = accelero.getZAccel();

  Serial.print("\nx: ");

  Serial.print(x);

  Serial.print(" \ty: ");

  Serial.print(y);

  Serial.print(" \tz: ");

  Serial.print(z);

  Serial.print("\tG*10^-2");

  Serial.print( " -> " );

  Serial.print( G );

   delay(50);                 //make it readable

}

Con este primer código podremos obtener las aceleraciones en cada uno de los ejes a media que vamos inclinando el montaje, suponemos que en este momento está realizado sobre nuestra placa de prototipos. El artífice de que podamos obtener las aceleraciones directamente es la función accelero.getXAccel() y consiguientes de la librería.

Si en lugar de usar esa función utilizamos la función accelero.getXVolt() lo que obtenemos es el voltaje que recoge el Arduino de la patilla del MMA 7361.

Además de estas funciones hay otras cuantas, todas igualmente sencillas de manejar.

Otra cosa es como interpretar estos datos para obtener el resultado que nosotros queremos o necesitamos.

En nuestro caso nos hemos propuesto conseguir interpretar estos datos de manera que seamos capaces de poder representar en un plano de nuestros circuitos las aceleraciones y las zonas de frenada. Aunque el objetivo más ambicioso es poder representar, a partir de estos datos, el propio circuito, habiendo recorrido una o dos vueltas al mismo.

Os dejo algunas imágenes en las que se pueden ver algunos avances del prototipo, entre otros una de las cosas que más quebraderos de cabeza nos ha dado, la alimentación definitiva del montaje, (en el próximo número le dedicaremos su propio espacio) y alguna captura de pantallas de las pruebas en algunos sistemas de los datos obtenidos.

Esperamos que os interese esta serie de artículos y recordaros que podéis preguntarnos y consultarnos aquellas dudas que os surjan a los que lo vayáis a intentar y sobre todo que si tenéis conocimientos de estos sistemas o de la programación necesaria os agradeceríamos cualquier aportación.

Buen verano.

Volvemos al BLOG

Hola a todos.

Hace al menos 2 años que no escribo en el Blog. El motivo es que entre el trabajo o la búsqueda del mismo y sobre todo mi tienda on line no me dejan mucho tiempo, además se junta que todos los meses por narices tengo que escribir varios artículos en la revista SVQSLOT PRESS, con lo cual no me quedan ganas para mas.

Sin embargo tengo muy abandonado el Blog que era una válvula de escape para mi y sobre todo porque me gustaría escribir de otros temas que no fuesen de solo de Slot, si no de mis viajes salidas en bici y de otras aficiones que ahora publico como casi todo el mundo por Facebook.

Lo que ocurre es que el famoso "Cara Libro" a pesar de que es muy cómodo e inmediato, cada vez me gusta menos, aunque lo que se escribe tiene mucha difusión, lo que no me gusta es que los señores de Facebook hacen lo que quieren con lo que escribes, desde utilizarlo incluidas fotografías hasta borrarte lo que quieran (ya me ha pasado dos veces).

Bueno lo dicho que intentaré escribir más a menudo y activar un poco el Blog

Saludos.

TELEMETRIA Y SLOT (I)

Que es la telemetría?
Fundamentalmente la telemetría es una tecnología que permite la medición remota de magnitudes físicas y el posterior envío de la información hacia un operador del sistema y posterior análisis.

El envío de información hacia el operador en un sistema de telemetría se realiza típicamente mediante comunicación inalámbrica, aunque también se puede realizar por otros medios (teléfono, redes de ordenadores, enlace de fibra óptica, etcétera). Los sistemas de telemetría reciben las instrucciones y los datos necesarios para operar mediante desde el Centro de Control.
La telemetría se utiliza en grandes sistemas, tales como naves espaciales, plantas químicas, redes de suministro eléctrico, redes de suministro de gas entre otras empresas de provisión de servicios públicos, debido a que facilita la monitorización automática y el registro de las mediciones, así como el envío de alertas o alarmas al centro de control, con el fin de que el funcionamiento sea seguro y eficiente. Por ejemplo, las agencias espaciales como la NASA, la UK Space Agency, la ESA y otras, utilizan sistemas de telemetría y de telecontrol para operar con naves espaciales y satélites.

La Telemetría se utiliza en infinidad de campos, tales como la exploración científica con naves tripuladas o no (submarinos, aviones de reconocimiento y satélites), diversos tipos de competición (por ejemplo, Fórmula 1 y Moto GP), o la operación de modelos matemáticos destinados a dar sustento a la operación de embalses.

En las fábricas, oficinas y residencias, el monitoreo del uso de energía de cada sección o equipo y los fenómenos derivados (como la temperatura) en un punto de control por telemetría facilita la coordinación para un uso más eficiente de la energía.

Sobre todo los aficionados al Slot, supongo, somos aficionados a la F1 y vemos cada 15 días como los términos relacionados con la telemetría nos son familiares. Los equipos de F1 van añadiendo posibilidades a los desarrollos de telemetría día a día, tanto en el momento de la carrera, como en el momento de desarrollo de los coches.

Cuando he ido a los entrenos de la F1 a Jerez y me he podido acercar suficientemente a los coches (no todo lo que me hubiera gustado) y a los puestos de telemetría de los camiones (impresionantes) me he fijado que la aplicación de la telemetría es aún mayor en el momento del desarrollo del coche. Incluso si os fijáis en los morros veréis antenas que después no llevan en carrera. Esto es así porque muchos de los sensores solo sirven a la hora de desarrollar el coche y los quitan en el momento de la carrera, en el que solo dejan los de comprobación.

Por ejemplo las carrocerías en el momento de desarrollarse llevan muchos sensores extensómetros para ver la deformación y flexibilidad de las piezas. Y sensores de efecto Venturi para estudiar el comportamiento ante el viento de las de los deflectores, para corroborar lo ya estudiado en los túneles de viento.
En las fotos que acompañan al artículo podréis ver algunos de las capturas de datos de los sistemas de telemetría de F1 reales. Incluso esquemas de funcionamiento de los sistemas de los coches.

Decir como curiosidad que uno de los mayores entendidos y usuarios de sistemas de telemetría se llama Fernando Alonso, pero no es el que todos pensáis, sino un ingeniero de desarrollo de Airbus que es el responsable de los controles de telemetría del Airbus 380 y como a el le gusta decir “yo soy el Fernando Alonso que va rápido”.

Y en el Slot?
Bueno a pesar de que ha habido algunos intentos de trasmisión de datos de telemetría en el Slot prácticamente se reducen al control de tiempos de vueltas realizados mediante sistemas derivados. Por ejemplo los mandos de Slot.it y el Witec de DS cuentan con lo que ellos llaman telemetría, que no deja de ser trasladar a un ordenador datos que el mando o el cuentavueltas o incluso manualmente con un cronómetro podríamos obtener y trasladar a mano a una hoja de cálculo.
Hasta ahora pocos intentos conocemos de aplicar la telemetría y sus ventajas al hobby del Slot, aunque otros hobbys si que lo usan hace tiempo, como el aeromodelismo aéreo.
La dificultad naturalmente estriba en el peso y el tamaño de estos sistemas comparativamente con nuestros vehículos.

Si un coche de F1 o una moto de GP cuentan en sus tripas con una centralita y una serie de sensores (de 150 a 300) que trasmiten miles de datos via radio a los puestos de control de los equipos, datos que después hay que analizar ya sea en tiempo real o en diferido para conocer el comportamiento de todos los elementos de un coche o una moto de competición, en un coche de Slot sólo situar una centralita y un sensor se nos hace casi imposible, como vamos a ver a continuación, ya que a pesar de la miniaturización de los componentes, estos son mayores que los propios vehículos a los que los vamos a aplicar.
Se podría hacer esto en Slot?
Bueno poder se puede, de hecho ya os adelanto que lo estamos haciendo o al menos intentando. Solo tenéis que ver alguna de las fotos que acompañan al reportaje.
Como es lógico tenemos una limitación, en cuanto a espacio y a peso que nos coarta a la hora de ponerle sensores a nuestros coches. Pero algo se puede hacer, de hecho mucho más de lo que nos esperabámos cuando empezamos. De hecho las primeras pruebas las hice hace unos años atando (literalmente con cinta aislante) un móvil a un chasis de velocidad de 1/24. Lógicamente el sistema que estoy desarrollando funcionará muy bien en un 1/24 y de hecho algunas de las características de las que se leva a dotar solo tienen sentido en coches en los que la basculación es regulable, pero el reto es hacerlo con un coche de 1/32.
En este artículo no vamos a enseñar todo lo que hemos o estamos en vía de conseguir, pero los próximos meses iremos añadiendo funcionalidades a nuestro sistema que iremos comentando con vosotros.
Decir que algunas de las propuestas que hacemos no las vamos a poder desarrollar completamente debido a mis limitaciones en cuanto a programación o electrónica. Yo no soy al 100% ninguna de las dos cosas. Solo soy un aficionado con inquietudes y que ha seguido la sección que inició Jordi Gaudía y muchos tutoriales y artículos cazados por la red para poder aprender, por lo que cualquier ayuda provinente de nuestros lectores (entre los que hay seguro expertos en muchas de las materias necesarias para poder desarrollarlos) será bienvenida.

¿Que es lo que vamos a hacer?
Bueno como os decía vamos a desarrollar un sistema (hardware software etc) de telemetría para Slot.
En principio nuestro sistema, salvo por el tamaño, no diferirá mucho de los sistemas usados en la F1, bueno en el precio tampoco. El primero que he construido puede salir por unos 40 euros.

Nuestro montaje necesitará de una centralita que irá necesariamente situada en el coche. Esta se encargará de recoger los datos de los sensores y bien enviarlos mediante algún sistema a un equipo exterior que los interpretará o modificará para nuestra interpretación o los tratará directamente para enviarlos ya tratados, según el caso.

Dado que ya hemos aprendido mucho de Arduino en los artículos anteriores del amigo ICESLOT vamos a usar un Arduino Nano V3.0 como centralita, por aquello del menor peso y espacio ocupado. Para ello he adquirido uno por ebay con un costo de 15 €. El peso del Arduino Nano es de 15 gr.
En principio para enviar los datos que capturen los sensores y pasen por nuestro Arduino vamos a colocar una antena Bluetouch (en la mayoría de los casos será suficiente, dado que no vamos a situar nuestro puesto de recogida de los datos muy lejos del coche), dicho elemento pesa 8 grs y cuesta unos 10 €
Lo siguiente es los sensores, aqui en función de lo que vamos a hacer necesitaremos varios pero normalmente son baratos y pequeños y ligeros. En principio un acelerómetro de 3 ejes quizás un giroscopio de 6 ejes y un sensor de celula fotoeléctricas NY70 un sensor de temperatura, etc etc.

Todo ello lo montaremos primeramente en una placa de prototipos que llamamos Protoboard, una vez que veamos que funciona y para hacer las primeras pruebas en el coche lo montaremos sobre una placa de circuitos standard que nos permite soldar los elementos y cables para unirlos. El tercer paso para producir ya un sistema definitivo es pasarlo a una placa de circuitos con las pistas de cobre realizada por cualquiera de los procedimientos artesanales o profesionales. De esta manera ahorraresmo espacio y peso a la hora de montarla en un coche de Slot.

Tenemos ahora la cuarta pata de este proyecto, que es lo que por ahora me ha dado más quebraderos de cabeza, la alimentación. En principio he probado varios sistemas, buscando fundamentalmente dos caracteristicas, seguridad y peso.
De momento el sistema lo estoy probando con un conjunto de pilas de reloj en serie para conseguir más de 5 volt porque si no no funciona el Bluetouch pero con un limitador a 5volt para no quemar el Arduino y el sensor. He probado y desechado por peso y exceso de voltaje las baterias de aeromodelismo de litio (que por otro lado son peligrosas) pilas de movil (demasiado pesadas) pilas de petaca de 9 volt (pesadas y requieren reguladores para bajar el voltaje).
Lo suyo y lo primero que intenté y que no he abandonado es alimentar el sistema directamente desde la pista, a parte de que es lo lógico es que lo voy a necesitar porque una de las funcionalidades que quiero implantar es la de controlar el voltaje recibido desde la pista. Pero este sistema tiene dos problemas, uno el exceso de voltaje que hay que regular y por otra la variación contínua, que puede provocar en las zonas de frenado o de poca aceleración nos quedemos sin voltaje suficiente y se interrumpa la trasmisión. Por lo que hay que dotar a la alimentación de un sistema de acumulación suficiente para mantener constante el voltaje, al menos durante un tiempo suficiente.

Ya hemos descrito lo que hay que construir para tomar los datos y enviarlos y ahora que? Pues lógicamente necesitaremos algo para recibirlos que nos los muestre o en bruto para nuestro análisis o ya tratados. El objetivo es que nos sirvan para sacar conclusiones.
De momento lo estoy haciendo de dos maneras una recibiendo en un PC portátil vía Bluetouch con algún programa en Windows o Linux y la otra manera que estoy probando es con mi móvil y mi tableta con programas en Android.
Una manera muy sencilla es utilizar la aplicación Blueterm de Android ( o cualquier programa que reciba datos pro Bluetouch y nos los muestre) que nos permite desde cualquier teléfono con este sistema obtener los datos en forma de números, más o menos tratados desde nuestro Arduino. Esto ya avanzo que lo consigo sin problema pero su interpretación es bastante árida.
Lo suyo es utilizar un programa tipo Android Commander (ver fotos del reportaje) que por lo menos nos enseñe los datos como gráficos en tiempo real tipo osciloscopio. Y que podemos guardar para interpretar a posteriori.
Aunque lo más apropiado es crear un programa que interprete los datos a nuestro gusto y tenga todas las funcionalidades posibles para facilitarnos la lectura e interpretación de dichos datos y hacer útil nuestro sistema. Esto que es lo ideal es lo más difícil de conseguir, pero mis limitaciones como programador aficionado no me van a permitir conseguirlo de momento, pero no descarto que con ayuda lo consigamos.
Lo mismo se puede hacer con software para el PC, ya iremos contando los programas que hemos ido probando.

Que funcionalidades le vamos a dar a nuestro sistema de Telemetría?
Bueno las que de momento se me han ocurrido (se aceptan sugerencias y hasta peticiones) son algunas muy útiles y otras no tanto, pero si muy vistosas, os hago una lista:
Uso de un acelerómetro de 3 ejes (esta es la que podéis ver en algunas de las fotos y es la primera que estoy desarrollando) esto nos permitirá en todo momento (funciona en tiempo real) conocer la aceleración de nuestro coche en 3 ejes x y z, esto para que nos sirve, bueno pues esto nos dará en primer lugar datos (con la aplicación de algoritmos matemáticos) de velocidades y aceleraciones o frenadas en tiempo real, esto se podrá utilizar para decidir cosas como mayor o menor basculación en la carrocería o amortiguaciones de los subchasis. Con el mismo aparato y las convenientes transformaciones podemos llegar a saber los ángulos y radios con los que el coche avanza acelerando y frenando en línea recta o curva lo que nos permitirá (si lo conseguimos finalizar) poder realizar un dibujo de nuestro circuito en tiempo real (esto se hace en la F1 si veis algunas de las fotos del artículo podréis verlo). Os imagináis llegar a un circuito de por ejemplo unas 24 horas de resistencia y con dar una o dos vueltas con nuestro coche de telemetría, tener el trazado en nuestro ordenador? Esto en manos de un buen analista puede ser fundamental a la hora de elegir una relación de trasmisión. O sea lo que ahora hacemos a ojo al ver un circuito por primera vez y que después tenemos que probar si hemos acertado o no.

Complementario a nuestro acelerómetro podremos si es necesario para el dibujo del circuito usar un   acelerómetro de 6 ejes que nos da sin transformaciones matemáticas los giros.
Por otro lado el acelerómetro nos podrá dar indicaciones de las fuerzas laterales y por comparación ayudar a elegir basculación agarre de neumáticos etc. Zonas y distancias de frenado y aceleración máxima etc además de controlar las salidas de pista y todo ello sobe el plano del circuito.
Por otro lado, una de las funciones básicas a implementar en el sistema es un cuentarevoluciones. Esto que hoy en día calculamos únicamente a uno o pocos voltajes y solo para comprobar los motores, lo podremos hacer en tiempo real y en marcha. Es decir podremos calcular las RPM del motor o de los neumáticos y relacionarlo con otras magnitudes que obtengamos de nuestro sistema. Esto puede por ejemplo servir para comparar, gracias a las RPM medidas y al avance real del coche si se corresponden ambas magnitudes. Es decir si tengo las RPM de un neumático, simplemente con una sencilla operación teórica con el diámetro de la rueda, puedo saber cuanto espacio debe de recorrer el coche, si no se corresponde con lo que realmente está recorriendo es que las ruedas patinan, y aqui es donde tengo que actuar en mi mando para regular el antiespín, por ejemplo. Sería una manera, ademñas de comprobar la efectividad de los antispines de nuestros mandos.
Otra funcionalidad a implementar es la de la lectura del voltaje, en tiempo real, recibido por el coche. Si ponemos nuestra pista con un voltaje (debe de ser pequeño 6-8 volt) con un mando que nos permita entregar potencia de manera constante, como los de Avant Slot que permitían rodar motores, teóricamente el voltaje que le llega al coche es siempre el mismo, salvo que la pista tenga fluctuaciones (normalmente caídas de tensión) que hagan que esto no sea así. Con nuestro sistema podríamos obtener un mapa de voltajes que nos sería muy útil a la hora de poner lineas de tensión y de hacer el mantenimiento de nuestra pista.

Además con un pequeño sensor, barato por optra parte, podríamos hacer un mapa de temperatura de la pista en tiempo real, esto no es muy útil ya lo se, con conocer la temperatura ambiente o de la pista en un solo punto es suficiente, sobre todo para los que corremos en pistas donde la temperatura   o incluso la humedad tienen mucha influencia (pistas carreras y clubes con aire acondicionado) pero no me negaréis que es chulo y bacilón. Otra cosa es la temperatura del motor, no se vosotros pero yo tengo ganas de ver como fluctúa en diferentes zonas de la pista o si se puede conseguir, modificando las carrocerias o los chasis (perforaciones) sobre todo en 1/24 (en 1/32 ya se que no se puede) refrigerar los motores sin necesidad de inventos como los refrigeradores de aletas.
Otra de las cosas que se me ha ocurrido es aplicar un extensómetro de banda (yo explicaré lo que es, de momento deciros que los arquitectos e ingenieros los usamos en nuestras estrucuras para comprobar el comportamiento de estas ante determinadas cargas) a un chasis para estudiar como se retuerce en las zonas de curvas y como se comporta en cada zona de un circuito. Esto nos daría idea de cuan flexible tiene que ser y si hay varias durezas para elegir, darnos una indicación de cual es el que mejor se comporta.
También seria posible utilizar un sensor de presión en cada rueda delantera para poder detectar, e las curvas y también en los cambios de nivel etc cuando tocan la pista y poder evaluar la altura a la que regular el eje delantero de nuestros coches.

¿Que es ciencia ficción? Bueno ya veremos estay convencido que se puede hacer, otra cosa es que lo logre, pero viendo como va el tema tengo muchas esperanzas. Lo que no podré es aplicar todas las cosas a la vez por falta de espacio y por que el aumento de peso provocaría una distorsión en los resultados que los harían inservibles.


De momento la limitación que me he impuesto es que el peso de todo el sistema no supere el de la carrocería del coche, y en la medida de lo posible que el reparto de pesos en la placa de circuito impreso sea similar al de la carrocería. Si os fijáis en las fotos (ya pondré más en el próximo artículo) la placa está aligerada para reducir el peso y de momento el límite del peso 25-30 gr casi lo estoy respetando.
En el próximo artículo explicaré como realizar y sacarle partido al sensor acelerómetro.

Angel Garrido. (Publicado en SVQ SLOT PRESS mayo 2013).