UMOUSE-85 placement

MICROTINY-85 / µMOUSE-85

Micromouse minimalista basado en ATtiny85, con 2 motores N20, 2 micro-ESC bidireccionales y 3 sensores IR analógicos formados por SFH4550 + fototransistor.

1. Objetivo

El proyecto busca un micromouse compacto con muy poco hardware: ATtiny85, tres sensores IR, dos motores y control bidireccional. El prototipo actual incorpora arranque tapando el sensor frontal, corrección lateral y giros sobre el eje.

2. Arquitectura

flowchart LR
 BAT[Batería] --> REG[Regulación]
 REG --> MCU[ATtiny85]
 REG --> S[3 sensores IR]
 REG --> E1[ESC izquierdo]
 REG --> E2[ESC derecho]
 MCU -->|PB1| E1
 MCU -->|PB0| E2
 MCU <-->|PB2 / ADC1| L[IR izquierdo]
 MCU <-->|PB3 / ADC3| F[IR frontal]
 MCU <-->|PB4 / ADC2| R[IR derecho]
 E1 --> M1[N20 izquierdo]
 E2 --> M2[N20 derecho]

Mapeo confirmado: PB1 = motor izquierdo, PB0 = motor derecho.

3. Materiales

4. Pinout ATtiny85

ISP 2x3

PB0, PB1 y PB2 comparten funciones con el robot. Durante programación conviene dejar la potencia de los motores en neutro o desconectada.

5. Montaje mecánico

1. Montar los N20 simétricos y comprobar que las ruedas queden paralelas.
2. Colocar la PCB con el morro redondeado hacia delante.
3. Centrar la batería para evitar desequilibrio entre lados.
4. Mantener libre el acceso al conector ISP.
5. Comprobar que nada roce con el suelo.

El firmware actual usa:

#define ESC_IZQ 1   // PB1
#define ESC_DER 0   // PB0

6. Sensores IR

Cada canal usa un SFH4550 y un fototransistor.

Emisor

+5 V
 |
150 Ω
 |
SFH4550
 |
GND

Receptor

+5 V
 |
C
Fototransistor
E
 |
 +------> ADC ATtiny85
 |
2.2 kΩ
 |
GND

Comprobar siempre colector y emisor. Durante el desarrollo un montaje invertido produjo lecturas erráticas.

Orientación:

• izquierdo hacia la pared izquierda;
• frontal hacia delante;
• derecho hacia la pared derecha.

El SFH4550 tiene haz estrecho: antes de fijar los sensores, mover emisor/receptor hasta encontrar la lectura ADC más alta y estable.

7. Calibración actual con SFH4550

Referencias actuales:

const int CENTRO_IZQ = 368;
const int CENTRO_DER = 588;

Recalibrar si cambia la geometría, el sensor, las resistencias, la tensión o la PCB.

8. Micro-ESC y motores

La entrada de cada ESC usa una señal tipo RC:

~1500 µs = neutro
>1500 µs = un sentido
<1500 µs = sentido contrario

Esto permite:

GIRO DERECHA:
izquierdo -> adelante
derecho   -> atrás

GIRO IZQUIERDA:
izquierdo -> atrás
derecho   -> adelante

9. Alimentación

Todos los módulos comparten masa.

BATERÍA
  |
  +----> regulación lógica/sensores
  |
  +----> alimentación ESC
             |
             +--> N20 izquierdo
             +--> N20 derecho

Recomendado:

• 100 nF junto al ATtiny85;
• 470–1000 µF cerca de las ESC;
• 100 nF directamente entre bornes de cada N20;
• separar retornos de motor de las entradas ADC;
• no superar la tensión nominal de las ESC.

10. Programación

Configuración utilizada:

• Arduino IDE 2.x;
• ATTinyCore;
• ATtiny85;
• reloj interno a 8 MHz;
• AVRISP mkII;
• sin bootloader.

Procedimiento:

1. ATtiny25/45/85 (No bootloader).
2. Chip: ATtiny85.
3. Clock: 8 MHz internal.
4. Programmer: AVRISP mkII.
5. Ejecutar Burn Bootloader una vez para configurar fuses.
6. Cargar con Upload Using Programmer.

Firma correcta:

0x1e930b

11. Puesta en marcha

1. Levantar las ruedas.
2. Alimentar el robot.
3. Verificar neutro de ambas ESC.
4. Probar motor izquierdo y derecho.
5. Probar avance y retroceso.
6. Probar pivote a ambos lados.
7. Leer los tres sensores.
8. Comprobar calibración con el robot centrado.
9. Probar un pasillo recto.
10. Probar una sola esquina.
11. Solo después probar el laberinto completo.

12. Arranque por sensor frontal

1. Encender el robot.
2. Tapar el sensor frontal.
3. Mantenerlo cubierto brevemente.
4. Destaparlo.
5. El firmware espera y comienza la marcha.

13. Parámetros de ajuste

VEL_BASE
VEL_GIRO
CORRECCION_MAX
CENTRO_IZQ
CENTRO_DER
KP_IZQ
KP_DER
IZQ_ON
DER_ON
FRONT_ON
GIRO_IZQ_90
GIRO_DER_90
GIRO_180

Modificar un solo parámetro cada vez.

14. Problemas encontrados

Fototransistores invertidos

Provocaron lecturas anómalas. Verificar C/E.

Emisor IR derecho averiado

La lectura derecha quedó artificialmente baja. Se sustituyó antes de recalibrar.

Mapeo de motores invertido

El montaje real es:

PB1 -> izquierdo
PB0 -> derecho

Con el orden contrario el robot corregía hacia la pared.

Giro abierto con MOSFET

Con un MOSFET por motor la rueda interior quedaba libre. La solución fue usar micro-ESC bidireccionales.

15. Estructura del repositorio

MICROTINY-85/
├── README.md
├── BOM.csv
├── assets/
│   ├── microtiny85_front.jpg
│   └── microtiny85_assembled.jpg
├── docs/
│   └── PINOUT.md
├── firmware/
├── hardware/
│   ├── kicad/
│   └── gerbers/
└── mechanical/
    └── stl/

16. Estado actual

• ATtiny85 programable por AVRISP mkII
• 8 MHz interno
• Tres sensores IR analógicos
• SFH4550
• Dos N20
• Micro-ESC bidireccionales
• Avance y retroceso
• Giro sobre el eje
• Arranque por sensor frontal
• Corrección básica de pasillo
• PCB definitiva
• Calibración final sobre PCB definitiva
• Optimización de velocidad
• Navegación avanzada / mapeo

MICROTINY-85 / µMOUSE-85 — micromouse minimalista con ATtiny85.