Actuadores: mover y avisar

01 · Punto de partida

Motores no van al pin

Un motor DC pide 300 mA con picos de 1 A; un pin da 20 mA y se muere intentándolo. Entre el bit y el movimiento siempre hay driver + fuente separada + diodo. Este tema deja la ficha de cada actuador: qué come, quién lo maneja y con qué cuidados.

El control fino (PWM, pasos, servos posicionados) es de los cursos 7–8 y 12: acá se aprende a alimentarlos y no quemar nada.

• ¿Qué actuador para cada movimiento?
• ¿Qué driver lleva cada uno?
• ¿Por qué fuente separada?
• ¿Qué se mide antes de programar?

02 · Familias

Quién mueve qué

Servo en detalle: 3 cables (5 V, GND, señal con pulsos 1–2 ms cada 20 ms). Sin pulsos no se mueve: el posicionado fino es del curso 7; acá se alimenta y se respeta su corriente.

03 · Fuente separada

Motores y lógica no comparten plato

El arranque pide ×3–5 la nominal y hunde la fuente: si el micro cuelga de la misma pila, se resetea en cada arranque. Arquitectura sana: fuente de potencia para motores + fuente lógica, unidas solo por GND común.

USB no alimenta motores

500 mA con protección que corta: un pico de 1 A la tumba. USB para lógica; motores con su pack.

Electrolítico en bornes del motor

100–470 µF pegado absorbe picos locales (Tema 12). Barato y salva resets.

Medir arranque (con cuidado)

Multímetro en serie rango 10 A, arranque breve: picos ×3–5 la nominal. Calado (rotor frenado) solo un segundo: quema.

Diodo siempre

Motor = inductivo = patea al cortar (Tema 14). Freewheel en bornes, sin excepciones.

04 · Medición previa

Lo que se mide antes de programar

1. 1
   Resistencia de bobina.

   Motor parado: DCR en Ω anticipa la corriente (I ≈ V/DCR en arranque). Ej.: 6 V/20 Ω = 300 mA.

2. 2
   Corriente en marcha.

   En serie rango 10 A, breve: nominal real para dimensionar driver y fuente.

3. 3
   Caída bajo carga.

   V en bornes con motor andando vs. en vacío: si se desploma, la fuente no da (Rint, Tema 33 curso 2).

05 · Ficha en código

Driver, fuente y veredicto por actuador

Función que cruza consumo, driver y fuente:

def ficha_actuador(nombre, v, i_marcha_ma, i_pico_ma, driver):
    print(f"{nombre} {v}V: marcha {i_marcha_ma}mA pico {i_pico_ma}mA -> {driver}")
    usb_ok = i_pico_ma <= 400
    print("  Fuente:", "USB zafa" if usb_ok else "pack separado OBLIGATORIO")
    print("  Diodo freewheel:", "SÍ (inductivo)" if "motor" in driver + nombre.lower() or "relé" in nombre.lower() else "no hace falta")
    return i_pico_ma


ficha_actuador("Motor DC 6V", 6, 300, 1000, "MOS + diodo")
ficha_actuador("Servo SG90", 5, 150, 250, "directo + fuente firme")
ficha_actuador("Buzzer 5V", 5, 30, 30, "transistor")

Agregá tu relé 5 V/71 mA: ¿USB zafa? ¿Diodo? ¿Driver?

Autonomía con motores

Lo que dura un pack moviendo de verdad:

def autonomia_motor(pack_wh, p_motor_w, uso_pct=50):
    horas = pack_wh / p_motor_w * (uso_pct / 100)
    print(f"Pack {pack_wh}Wh motor {p_motor_w}W al {uso_pct}%: ~{horas:.1f} h")
    return horas


autonomia_motor(7.2, 1.8)   # 4xAA NiMH con motorcito
autonomia_motor(7.2, 1.8, 20)

06 · Analogía programador

Workers pesados

1. 1
   Motor = worker pesado.

   Con su pool (fuente) separado: si comparte, tumba a los livianos (resets).

2. 2
   Pico de arranque = cold start.

   ×3–5 al inicio: dimensionar por pico, no por nominal. El promedio miente.

3. 3
   Servo = API con contrato.

   Pulsos 1–2 ms cada 20 ms: protocolo simple que posiciona sin preguntar.

07 · Exploración

Laboratorio: ficha de cada actuador

Elegí el actuador: el laboratorio da driver, fuente, diodo y la trampa de alimentarlo mal.

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué el servo no lleva diodo y el motor sí?
2. ¿Qué pasa si el paso a paso se maneja con 4 transistores sueltos?
3. ¿Buzzer directo al pin: cuándo sí y cuándo no?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de actuadores

Ejercicio 1: driver motor 6 V

Motor 6 V/300 mA, mando 5 V. Diseñá con ficha_actuador() mental: driver, diodo, fuente, P MOS. ¿USB zafa?

Ejercicio 2: medir tu motor

Medí DCR parado, I en marcha (rango 10 A, breve) y V en bornes andando. ¿Pico estimado? ¿Fuente adecuada?

Ejercicio 3: autonomía honesta

Con autonomia_motor(): pack 7,2 Wh, motor 1,8 W al 50 % y al 20 %. ¿Horas? ¿Qué cambia con paradas?

10 · Síntesis

Ideas para recordar

Actuadores fichados. Ahora, a moverlos de verdad: en el próximo tema, taller con motor y driver.