DECEMBRIE, 2013 NR. 6 PREţ: 10 LEI
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Sumar
DESIGN HOBBY 6 MICRO-SUMO
În urma unei colaborări între laboratorul InGeAR din cadrul Facultăţii de Automatică şi Calculatoare, şi Facultatea de Energetică (Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti), respectiv Microchip Tehnology România, am primit ca proiect realizarea unui robot de micro-sumo prin intermediul unui intership. Despre experienţa noastră şi realizarea roboţilor vă vom povesti în acest articol.
9 Digilent Inc. în Romania
Revista Electronica Azi Hobby poate fi cumpărată de la partenerii noştri: Direct de la magazinele:
ECAS ELECTRO este distribuitor autorizat al produselor Digilent Inc.
10 Mini parc eolian În numărul precedent al revistei am prezentat un articol despre cum putem construi un sistem inteligent de control al unui panou solar pentru a profita la maxim de beneficiile radiațiilor soarelui pe tot parcursul zilei. Acum a venit rândul să vorbim despre o altă sursă de energie regenerabilă, energia eoliană.
CONEX ELECTRONIC - Bucureşti Str. Maica Domnului nr. 48, Sector 2 Tel.: 021-242.22.06 office@conexelectronic.ro vinzari@conexelectronic.ro www.conexelectronic.ro
15 Aurocon COMPEC prezintă imprimanta RepRap Ormerod 3D Imprimarea 3D a devenit o parte esențială a procesului de proiectare, atât pentru electronică dar și pentru mecanică; acum aveţi posibilitatea de a crea rapid prototipuri, economisind luni de proiectare.
16 Multimetron Proiectul Multimetron a fost creat ca o soluție de achiziții de date pentru standuri didactice și pentru expoziții educaționale. Proiectul a fost dezvoltat în cadrul Școlii de Vară EAP 2013 - laboratorul InGeAr (proiect în colaborare între Facultatea de Automatică și Calculatoare, și Facultatea de Energetică, Universitatea POLITEHNICA din București).
Sau online de la: O’BOYLE - Timişoara Tel. +40 256-201346 office@oboyle.ro www.oboyle.ro
24 Android: Utilizarea fișierelor media Multe din aplicațiile utilizate conțin muzică sau fișiere video. Acest articol prezintă cum pot fi integrate aceste fișiere în cadrul aplicațiilor.
Câştigaţi cu Electronica Azi Hobby
28 Imprimanta 3D K8200 Velleman V-aţi dorit vreodată să vă creaţi propriile produse? Aţi visat ca o creaţie virtuală 3D să devină produs adevărat? Acum aveţi această posibilitate cu ajutorul imprimantei 3D K8200 Velleman.
29 Detector tensiune non-contact, Testboy® 20 Testboy® 20 este un instrument folosit pentru detectarea tensiunii fără contact, direct prin izolaţia cablurilor sau dispozitivelor electrice, ce foloseşte o tehnică de măsurare capacitivă, fără a avea nevoie de un flux de curent electric.
30 Robochallenge 2013 Pe 23 şi 24 Noiembrie 2013, Aula Facultăţii de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei a fost invadată de roboţi construiţi şi programaţi de studenţi şi elevi din toată ţara, deoarece vestitul concurs Robochallenge şi-a sărbătorit cea de-a VI-a ediţie şi cea de-a IV-a etapă naţională, în cadrul celor “195 de ani de Politehnică”.
Trimiteţi la redacţie proiectul unei aplicaţii practice şi aveţi şansa de a câştiga un sistem de evaluare şi dezvoltare Atmel EVK1100 (ATEVK1100) pentru microcontrolerul AT32UC3A0.
Colaboratori la această ediţie: Revista Electronica Azi - HOBBY apare de 6 ori pe an.
Management Director General - Ionela Ganea Director Editorial - Gabriel Neagu Director Economic - Ioana Paraschiv Publicitate - Irina Ganea Redacţie:
EURO STANDARD PRESS 2000 srl Tel.: +40 (0) 31 8059955 Mobil: 0722 707-254 office@esp2000.ro www.esp2000.ro
Dr. Ing. Adrian Ionuţ Gaşpar - adrian.gaspar@robochallenge.ro
Preţul revistei este de 10 Lei. Preţul unui abonament pe 1 an de zile (6 apariţii) este de 60 Lei / abonament.
Răzvan Ţilimpea - razvan.tilimpea@gmail.com
O parte din articolele prezentate în această ediţie au fost realizate de către tinerii pasionaţi din cadrul laboratoarelor:
CUI: RO3998003 J03/1371/1993 Tiparul executat la Tipografia Everest
4
Ing. Daniel Rosner - daniel.rosner@cs.pub.ro
Revista este publicată numai în format tipărit.
2013© Toate drepturile rezervate.
office@electronica-azi.ro www.electronica-azi.ro
Ing. Emil Floroiu - emilfloroiu@gmail.com
ROBOLAB - wonderbots.cs.pub.ro
Anca Oprea - anca.oprea11@yahoo.com Alexandru-Viorel Pălăcean - palacean_alexandru@yahoo.com Andrei Tiberiu Jurbă - andreijurba@yahoo.com Ioana Culic - ioana@ipworkshop.ro Bianca Nica - bianca.nica@lse.org.ro
Cititorii interesaţi de achiziţionarea circuitelor imprimate PCB ale montajelor “Kit didactic Titan32” şi “Kit robot DragonFLY” sunt rugaţi să se adreseze redacţiei noastre. De asemenea, prin intermediul redacţiei noastre, circuitele aplicaţiilor menţionate mai sus pot fi achiziţionate complet echipate.
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Digilent Inc. în Romania ECAS ELECTRO este distribuitor autorizat al produselor Digilent Inc. Pentru a oferi sprijin în mediul universitar studenților și profesorilor, dar și tuturor specialiștilor și celor care au ca hobby electronica, automatica și robotica - ECAS ELECTRO poate livra orice produs de la Digilent Inc. la PREȚURI SPECIALE.
ZYBO Zynq™-7000 Development Board ZYBO (Zynq Board) este o nouă platformă de dezvoltare bogată în circuite digitale și caracteristici tehnice, gata de utilizare, cu software integrat la nivel de pornire. Construit în jurul celui mai mic membru al familiei Xilinx Zynq-7000, Z-7010. Dispozitivul Z-7010 este bazat pe arhitectura Xilinx All Programmable System-on-Chip (AP SoC), care integrează strâns un procesor dual-core ARM Cortex-A9 cu Seria Xilinx 7-Programmable Gate Array (FPGA). Caracteristicile de bază ale Z-7010 includ: • Procesor dual-core Cortex-A9 la 667MHz • Controler de memorie DDR3 cu 8 canale DMA • Controlere de periferice de bandă largă: 1G Ethernet, USB 2.0, SDIO • Controler de periferice de bandă joasă: SPI, UART, CAN, I2C • Logică reprogramabilă echivalentă cu Artix-7 FPGA: 28K celule logice, 240KB Block RAM, 80 diviziuni DSP, un convertor Analog/Digital on-chip (XADC), dual canal, 12-biți, viteză1 MSPS. Placa de dezvoltare ZYBO cu porturi și periferice: • ZYNQ XC7Z2010-1CLG400C • 512MB ×32 DDR3, 1066Mbps bandwidth • Port HDMI Dual-role (Source/Sink) • Port VGA 16-biţi per pixel VGA • Ethernet PHY Trimode (1Gbit/100Mbit/10Mbit) • MicroSD slot (sprijină Linux file system) • OTG USB 2.0 PHY (sprijină host & device) • EEPROM Extern (programat cu identificatorul compatibil unic global 48-biţi EUI-48/64™) • Ieșire Audio codec prin conector jack de cască, intrări de microfon și line prin jack-uri • Flash 128Mb Serial cu interfață QSPI • Programare On-board JTAG și convertor UART - USB • Porturi de uz general GPIO: 6 butoane cu apăsare, 4 comutatoare glisante, 5 LED-uri • 5 conectoare pentru module din familia Pmod (1 dedicat la procesor și dual analog/digital). Comandare: ZYBO, ZYBO Zynq™-7000 Development Board Digilent Inc. este o companie lider în domeniul de produse de inginerie electrică care servește studenți, universități și OEM din întreaga lume cu tehnologie pe bază de instrumente de proiectare educaționale.
Prin prezența Digilent Inc. în peste 2000 de universități din întreaga lume, se pot oferi produse cu mare expunere la piețele educaționale. Scopul companiei Digilent Inc. este de a face ingineria electrică și
tehnologiile de proiectare ușor de înțeles și accesibile tuturor, permițând profesorilor și studenților să aibă acces la instrumente, materiale, resurse și diverse mijloace de dezvoltare la costuri mici.
Digilent Inc. este o filială a National Instruments Corporation www.digilentinc.com Detalii tehnice: ing. Emil Floroiu
www.ecas.ro emil.floroiu@ecas.ro 9
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Aurocon COMPEC prezintă imprimanta RepRap Ormerod 3D Imprimarea 3D a devenit o parte esențială a procesului de proiectare, atât pentru electronică dar și pentru mecanică; acum aveţi posibilitatea de a crea rapid prototipuri, economisind luni de proiectare. Datorită proiectului RepRap, imprimarea 3D este acum economică și poate fi utilizată pentru serii mici de producție. RepRapPro Ormerod este una dintre cele mai bune imprimante 3D disponibile. Scopul său principal este de a fi o imprimantă ușor de folosit, rapidă în imprimare şi asamblare. Acest nou model se bazează pe portofoliul de produse al RepRapPro, care încă din 2004 a fost în continuă dezvoltare. Ormerod utilizează un proces cunoscut care se utilizează pentru a construi obiecte 3D într-o gamă de materiale plastice și într-o varietate de culori. Acest proces permite utilizatorului să creeze aproape orice formă, ce poate fi modelată pe un calculator, inclusiv obiectele care nu au putut fi produse prin tehnici de prelucrare tradiționale. RepRapPro Ormerod este o imprimantă 3D monocrom configurată pentru a lucra cu un anumit tip de plastic, la un moment dat. Cu toate acestea, RepRapPro Ormerod este proiectat pentru a lucra cu trei capete de depunere, un kit de upgrade va fi disponibil în curând pentru această mașină.
Caracteristici: n Complet de tip open – source pentru auto-replicare RepRap n Compatibil cu Arduino, permite controlul prin intermediul unui browser web n Volum cutie: 210 mm × 190 mm × 140 mm n Dimensiune totală: 500 mm × 460 mm × 410 mm
n Materiale de imprimare:
n Dimensiunea standard
ABS, PLA, termoplastic cu diametrul de 1,75 mm n Suprafaţa de construire: pat încălzit - PCB pentru a reduce complexitatea de asamblare, şi pentru a proteja piesele n Interfaţă calculator: USB n Axa Z reglabilă, un singur cap.
de duză: 0,5 mm n Precizie: 0,1 mm* n Rezoluţie: 0.0125mm* n Viteza de lucru: 1.800 mm/min n Viteza de mișcare: 12.000 mm/min n Rata de depunere: 33 cm3/h
Aurocon COMPEC SRL www.compec.ro www.designspark.com 15
V-aţi dorit vreodată să vă creaţi propriile produse? Aţi visat ca o creaţie virtuală 3D să devină produs adevărat? Acum aveţi această posibilitate cu ajutorul imprimantei 3D K8200 Velleman. Este o imprimantă 3D cu ajutorul căreia puteţi printa obiecte de maximum 20 × 20 × 20cm folosind fir PLA sau ABS (fir din material plastic 3mm). Este o imprimantă extrem de rapidă, fiabilă şi precisă chiar şi atunci când tipăriţi la viteze mari. K8200 este compatibil cu toate software-ele RepRap gratuite şi firmware. Este fabricată din profile de aluminiu şi este uşor de asamblat, lăsând utilizatorul să schimbe în mod liber maşina şi să o modifice după propriul plac. Planşa pe care se printează este încălzită.
Specificaţii: rulmenţi liniari cu bile: 8 şi 10mm (0.314" şi 0.393") n tehnologie: FFF (Fused Filament Fabrication) pentru PLA şi ABS n alimentare: 12V/3A max. n dimensiuni zona printabilă: 20 × 20 × 20cm / 7.87 × 7.87 × 7.87" n viteză tipică de printare: 120mm/s n viteză maximă de printare: 150 ... 300mm/s (în funcţie de obiectul ce urmează a fi printat) n duză de extrudare: 0.5mm n
Conex Electronic s.r.l. Tel.: 021 242.22.06 I
profile extrudate din aluminiu: 27.5mm / 1.08" lăţime n mişcare: 4 motoare pas cu pas NEMA 17 n rezoluţie: - rezoluţie mecanică nominală: • X şi Y: 0.015mm / 590.55 μin (cel mai mic pas de pe placa de printare în direcţia X şi Y) • Z: 0.781 μm / 30.74 μin (cel mai mic pas de pe placa de printare în direcţia Z) - rezoluţia de printare nominală: n
Fax: 021 242.09.79
I
• grosime perete (X, Y): 0.5mm / 0.019" • grosime strat (Z): 0.020 - 0.25mm / 0.0078 - 0.0098" n dimensiuni: - lăţime: 50cm / 19.7" - adâncime: 42cm / 16.5" - înălţime: 62cm / 24.4" - greutate: 9kg / 19.84lbs n software: versiune Repetier 0.84 şi mai nouă n inclus: 5m PLA - eşantion negru
office@conexelectronic.ro
I
www.conexelectronic.ro
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Minitechnicus, lumea pasionaţilor de electronică
Detector tensiune non-contact, Testboy® 20 Testboy® 20 este un instrument folosit pentru detectarea tensiunii fără contact, direct prin izolaţia cablurilor sau dispozitivelor electrice, ce foloseşte o tehnică de măsurare capacitivă, fără a avea nevoie de un flux de curent electric. Astfel, se pot testa şi detecta cu precizie întreruperile dintr-un cablu sau se pot evidenţia lămpile arse dintr-o instalaţie de Crăciun. Testboy® 20 are şase funcţii profesionale: • Test optic de continuitate pentru cabluri şi fire electrice de rezistenţă scăzută • Test acustic de continuitate pentru cabluri şi fire electrice de rezistenţă înaltă • Semnalizare LED de mare putere • Testare tensiune non-contact • Căutare fază cu o singură sondă de contact • Protecţie faţă de tensiuni externe până la 300V Specificaţii tehnice: Test continuitate: optică 0 – 20 Ohm acustică 0 – 250 Ohm Protecţie împotriva tensiunii exterioare 300 V ~ Alimentare 3 baterii AA, 1.5V Grad de protecţie IP 20 Categorie de supratensiune CAT II 300 V Testat şi aprobat IEC/EN 61010-1 (DIN VDE 0411)
Tel.: 0256-201346 office@oboyle.ro, www.oboyle.ro 29
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Autori: Bianca Nica - Vicepreşedinte Liga Studenţilor Electronişti - bianca.nica@lse.org.ro Drd. Ing. Adrian Ionuţ Gaşpar - Organizator Robochallenge - adrian.gaspar@robochallenge.ro
Pe 23 şi 24 Noiembrie 2013, Aula Facultăţii de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei a fost invadată de roboţi construiţi şi programaţi de studenţi şi elevi din toată ţara, deoarece vestitul concurs Robochallenge şi-a sărbătorit cea de-a VI-a ediţie şi cea de-a IV-a etapă naţională, în cadrul celor “195 de ani de Politehnică”. Concurenţii înscrişi la cele şase probe s-au bătut în senzori, motoare, strategii şi lame cât mai ascuţite. Rezultatul? Un spectacol de amploare, de care cel mai mult s-a bucurat David, fanul cel mai înfocat, în vârstă de doar 6 ani, care la sfârşit a avut onoarea de a urca pe scenă alături de FLEX, câştigătorul de la proba de Mega Sumo, şi de a primi o medalie de aur. Organizatorii evenimentului, echipa ETTI Robochallenge şi Liga Studenţilor Electronişti, susţinuţi de conducerile Facultăţii de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei şi a Universităţii Politehnica Bucureşti, au făcut tot posibilul ca invitaţii, spectatorii şi, nu în ultimul rând, concurenţii 30
să se simtă cât mai bine. Cel mai probabil au şi reuşit, deoarece concurenţii au spus că “atmosfera a fost faină” şi că “organizarea a fost foarte bună”, aşa că tinerii vor participa şi la ediţia viitoare, “timp să aibă”. Probele de concurs la acestă ediţie au fost Mega Sumo, Mini Sumo, Micro Sumo, Line Follower, Line Follower Enhanced şi Robo Fotbal. Proba de Mega Sumo presupune construirea unor roboţi cu dimensiunea de 20×20 cm şi maxim 3 kg care se înfruntă într-un ring metalic cu diametrul de 154 cm. Proba de Mini Sumo presupune construirea de roboţi cu dimensiunile de 10×10 cm şi maxim 500g,
iar înfruntările se desfăşoară într-un ring de lemn cu diametrul de 77 cm. Proba de Micro Sumo are în componenţă roboţi de maxim 5×5×5cm şi 100g, desfăşurându-se într-un ring de lemn cu diametrul de 38,5 cm. În toate înfruntările de sumo, roboţii se bazează pe senzori de detecţie a oponentului şi pe senzori de detecţie de culoare (în ambele cazuri cei mai frecvenţi bazându-se pe tehnologia IR) pentru a determina dacă robotul a ajuns la marginea ringului care este de culoare albă. Lupta se desfaşoară în sistemul 1 la 1, iar primul robot care atinge suprafaţa din afara ringului pierde lupta.
ROBOCHALLENGE 2013
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Death Match Mega Sumo
Death Match Mini Sumo 31
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Ü Probele de Line Follower şi Line Follower
Enhanced au loc pe acelaşi circuit realizat pe o suprafaţă albă plană pe care este trasată o linie neagră. Circuitul este sub
cealaltă prin faptul că pe traseu apare o linie punctată, un pod pivotant și un obstacol care trebuie să fie ocolit fără a fi atins sau împins.
Meci de fotbal - Semifinale forma unui traseu de formula 1 cu o linie de Start/Stop, simbolizat printr-o poartă de cronometraj automat. Robotul care obţine cel mai scurt timp câștigă. Proba de Line Follower Enhanced se diferenţiază faţă de
32
Proba de RoboFotbal care de fapt, este un fotbal mai atipic, pune foarte mari probleme participanţilor pentru că în teren sunt 12 mingi, terenul este jumătate alb și jumătate negru, iar porţile au deasupra lor
câte un LED alb foarte puternic. Roboţii în acesta probă se bazează pe senzori IR de detecţie de obiecte, pe senzori de lumină pentru a determina poziţia porţilor, iar pentru a alege poarta corectă folosesc senzori IR cu ajutorul cărora determină culoarea terenului în care se află. Secretul la această probă nu este neapărat să înscrie cele mai multe goluri ci să nu adune penalizări. În acest joc, robotul care rămâne blocat în parapet este întors cu 180° şi este penalizat cu 10 puncte, iar dacă doi roboţi se blochează aceştia se întorc cu 180° şi sunt penalizaţi cu câte 5 puncte. Fiecare gol este recompensat cu 10 puncte. Câștigătorul unui meci este robotul care cumulat (penalizări, goluri) are cel mai mare punctaj. Participanţii au fost încântaţi de competiţie, de probe şi de complexitatea lor, și deşi unii au avut probleme mecanice sau probleme de programare, majoritatea până la final au reuşit să facă față și să participle cu roboţi competitivi. Dacă vă întrebaţi de unde pasiunea pentru roboţi: “La un moment dat m-a lovit maturitatea la școală și m-am gândit că trebuie să învăț, și mi-a plăcut” ne lămureşte Costin Brânzaș, câştigătorul probei de Line Follower Enhanced.
ROBOCHALLENGE 2013
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Line Follower Enhanced- trecerea podului
Ü
Finala la fotbal
33
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Ü Campionul etapei naţionale, a fost, cu
siguranţă, Ţibuleac Cătălin-Ciprian care alături de Tănase Mihai-Constantin a obţinut premiul I la proba de Fotbal, dar și pe cont propriu premiile I şi II la proba de Micro Sumo. Cu toate acestea, dacă ar trebui să premiem o echipă pentru perseverenţă, aceasta ar fi echipa Sushi, care a muncit “în ultimele două săptămâni, 24 din 24” şi care a obţinut premiul I la proba de Mini Sumo. Proba cea mai populară, dacă judecăm după numărul de concurenţi înscrişi, Line Follower, a fost câştigată de echipa Imperial, formată din elevi de liceu, care au dezvoltat o pasiune pentru robotică de acum 4-5 ani, timp în care au participat şi la ediţiile anterioare, obţinând locurile I, II şi III la mai multe probe. Cea mai populară şi mai spectaculoasă probă dintre toate, ca în fiecare an, a fost cea de Mega Sumo, în care cei doi finalişti ai etapei locale au dat piept cu roboţii construiţi de studenţi din Cluj Napoca, Oradea, Suceava, Craiova, dar şi Bucureşti. După lupte strânse, roboţi distruși sau avariaţi şi după două semifinale foarte disputate şi intense a avut loc o reeditare a finalei etapei locale între Flex şi TeScot. De aceasta dată Flex a ieşit învingător.
34
Nici invitaţii nu au fost puţini şi, cu siguranţă, deloc de neglijat. Doamna Ecaterina Andronescu, Preşedinte de Senat UPB, Domnul Corneliu Burileanu, Vicepreşedinte de Senat UPB şi Domnul Cristian Negrescu, Decan al Facultăţii de Electronică, Tele-
Nicolae Țăpuș, Vicepreşedinte de Senat UPB şi Domnul Anton Hadăr, Vicepreşedinte de Senat UPB, dar şi numeroase cadre didactice şi reprezentanţi ai marilor companii din domeniu, au încântat cu prezenţa pe tot parcursul evenimentului.
comunicaţii şi Tehnologia Informaţiei, le-au oferit tuturor celor prezenţi onoarea de a deschide concursul, iar Doamna Adina Florea, Decan al Facultăţii de Automatică şi Calculatoare, împreună cu Domnul
Toate acestea fiind spuse, se pare că Robochallenge a reuşit din nou să fie în centrul atenţiei, aşa că aşteptăm să vedem cu ce ne vor surprinde în primăvară, la etapa locală 2014. n
ROBOCHALLENGE 2013
Electronica Azi HOBBY • Decembrie, 2013 • Nr. 6
Meci de fotbal între roboţii MAD Robot şi Yokozuna
Robot Mega Sumo -FLEX
35