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Como construir una impresora braille de bajo costo que imprima código braille sobre papel corriente




  1. Introducción
  2. Construcción y colocación del Sistema Percutor
  3. Construcción del circuito de control del sistema percutor
  4. Modificación de la parte lógica (el software)
  5. Conclusión
  6. Bibliografía

Introducción

En este trabajo se explica el procedimiento desarrollado para lograr construir una impresora para IMPRIMIR CÓDIGO BRAILLE (código en alto relieve para lectura escritura usado por personas ciegas ) sobre papel corriente, desarrollando una reingeniería de una impresora matricial comercial y que no altere el funcionamiento regular de la impresora.

Se demuestra como es posible utilizar una impresora matricial (nueva, usada, reciclada, etc.) en la cual se realizaran adaptaciones elementales en la parte mecánica y eléctrica. Un sencillo programa (software) traduce el texto y envía un conjunto de caracteres al administrador de impresión del sistema operativo Windows, de esta manera se utiliza los controladores (drivers) que cada fabricante ha desarrollado para la comunicación entre el computador personal y la impresora.

Se presenta una idea innovadora que propone una solución económica que permitirá proporcionar a las personas ciegas de todo el mundo, una muy útil herramienta para el acceso a la información escrita que ayude en su educación y desarrollo personal.

El desarrollo de este proyecto se enmarca en la realidad que viven los discapacitados en el Ecuador, donde los recursos económicos no permiten que los ciegos puedan acceder con facilidad a los medios de información escrita. Personalmente conozco (en la ciudad de Quito - Ecuador) a cuatro jóvenes universitarios ciegos, que no poseen una impresora en Braille para desarrollar sus trabajos académicos.

Este trabajo es la continuación del tema que propuse como tesis de grado y en el cual trabajé como director de Tesis. El tema fue brillantemente desarrollado en la Universidad Politécnica Salesiana de Quito por los Ingenieros Ruales y Garzón, al enfocar la atención en una solución sencilla y elegante en la que: " Es torpe volver a trabajar para reproducir aquello que ya fue desarrollado por las empresas que diseñan impresoras".

Para esta ponencia se presenta en detalle el desarrollo del sistema percutor con el propósito de facilitar el trabajo que tendrán las personas que deseen construir su propia impresora Braille. También se presenta un nuevo diseño en electrónica para construir el circuito de control del percutor basado en el microcontrolador PIC12F675 y que permite calibrar fácilmente el tiempo de trabajo que el percutor necesita para imprimir los puntos y retornar a su posición de origen.

Alrededor del mundo existen millones de impresoras matriciales (nuevas, usadas, desechas por obsoletas, etc.) en las que es posible desarrollar una REINGENIERÍA de los sistemas mecánicos, eléctricos y lógicos (Software) para construir a bajo costo ( $15 Quince dólares americanos en partes y piezas) para que una impresora matricial, ahora, imprima código Braille.

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La impresión se puede realizar sobre papel A4 o cartulina A4 con caracteres de 10mm x 3.5mm

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Puntos de impresión en Braille logrados: Lado de escritura(izquierda) y lado de lectura(derecha).

Se desarrolla una actualización de una impresora matricial

Las modificaciones que se realicen pueden considerarse como una actualización de una impresora matricial en la que habrá que reponer los componentes anteriores para que la impresora vuelva a funcionar como lo hacía originalmente (lo mismo que sucede cuando utilizamos una actualización para imprimir a colores en la impresora matricial).

Es por esto que entre menores modificaciones se realicen en la impresora será mejor.

Construcción y colocación del Sistema Percutor

Para desarrollar la actualización de la impresora la parte más importante es el desarrollo del Sistema Percutor. Les propongo una forma verdaderamente sencilla de construirlo.

Lista de materiales utilizados en la modificación de la parte mecánica

Cantidad

Dispositivo

Características

Utilización

Costo

1

Solenoide

24 VDC, Pull type, Holding Force: 0,6 Lbs. at ¼ "".

Desarrolla la fuerza mecánica que impulsa al punzón.

5 Dólares

1

Placa de Aluminio

5cm x 7 cm x 2mm

Soporte mecánico de los componentes

50 Centavos

1

Clavo de acero

2mm de diámetro

4 cm de largo

Constituye el punzón

2 Centavos

1

Pieza de madera dura

2cm x 2 cm x 1,2 cm

Eucalipto por ejemplo

Sirve de soporte al punzón

1 Centavo

1

Resorte

Reciclado de un esferográfico

Proporciona la fuerza de retroceso

50 Centavos

2

Tornillos

Autoroscables

10 Centavos

2

Tornillos

milimetricos

Sujetan la placa de aluminio al carro de la impresora.

20 Centavos

2

Tornillos, tuercas y rodelas

Sujetan el solenoide a la placa de aluminio

50 Centavos

Paso No 1.

Iniciamos retirando la cubierta de impresora y retirando la cabeza de impresión. Generalmente no es necesario sacar el cable plano que conecta la cabeza de impresión con la tarjeta de control original.

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Como ejemplo trabajaremos con la Epson LX80. Iniciamos retirando la cabeza de impresión.

Paso No2:

Cortar la placa de aluminio a las dimensiones adecuadas que permita soportar al solenoide y colocarla en el carro de impresión (no es necesario precisión). Es necesario realizar las perforaciones para los tornillos que sujetarán al Solenoide, para atornillar al soporte de madera y para atornillar la placa en el carro de impresión.

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Para colocar la placa de aluminio sobre el carro de impresión fue necesario realizar una ranura central para colocarla sobre el carro de impresión, porque había una muesca de plástico.

Paso No3.

Los materiales a utilizarse son sumamente sencillos de conseguir: Un resorte de esferográfico, un clavo de acero, una rodela pequeña y un pedazo de madera.

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El pedazo de madera ( que tiene una perforación a la altura determinada por el solenoide) sirve como soporte y guía el movimiento del clavo. Es necesario recortar el clavo para que no sobresalga de la madera y recortar el resorte para que llegue a su máxima compresión fuera de la zona de máxima fuerza del solenoide.

Se atornilla el pedazo de madera en la placa de aluminio y con la rodela se sujeta el resorte a la cabeza del clavo. El solenoide mantiene al clavo en posición dentro de la pieza de madera.

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Se atornilla el solenoide de lado y lado. Entonces tenemos el SISTEMA PERCUTOR listo.

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Paso 4:

Montar con tornillos el sistema percutor en el carro de impresión. Sujetar el cable del solenoide con cintas de atar de tal manera que no obstaculice el movimiento normal del carro de impresión y conectar el solenoide a la tarjeta de control . Observe como en la esquina derecha se ha colocado el circuito de control, sujeto con dos tornillos sobre el plástico de la impresora.

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Construcción del circuito de control del sistema percutor

Las modificaciones que se realicen pueden considerarse como una actualización de la impresora en la que ningún componente electrónico que forma la tarjeta de control original sufrirá alguna modificación para que pueda afectar funcionamiento original.

Construiremos un circuito de control adicional que permita manejar el percutor en la forma que adecuada, en la programación del PIC12F675 podemos desarrollar los cambios necesarios para modificar el pulso (o pulsos) que se necesite para activar diferentes tipos de solenoides.

Lista de materiales utilizados en la construcción del circuito electrónico de control del percutor.

Cantidad

Dispositivo

Características

Utilización

Costo

1

Microcontrolador

PIC12F675

DIP 8, Oscilador 4MHz interno.

6 pines I/O

Desarrolla el control de pulso que activa al solenoide.

3 Dólares.

(costo en Ecuador)

1

Placa de Baquelita perforada

5cm x 4 cm x 4mm

Soporta mecánicamente y eléctricamente a los componentes

25 Centavos

1

Zócalo de 8 patas

DIP 8

Soporta al microcontrolador

10 Centavos

1

Transitor Darlington

Beta= 1K (minimo).

TIP 121

.o Transistor TO220 equivalente

Activa y desactiva al solenoide.

1 Dólar

(costo en Ecuador)

1

Condensador no polarizado

0.1 microFaradios

(104 pF)

Filtro Capacitivo

10 Centavos

1

Condensador electrolítico

100 microFaradios

Filtro Capacitivo

10 Centavos

4

Resistencias ¼ Watio

1K,1K,680,180 Ohmios

Pull-Dows y polarización

20 Centavos

1

Diodo Zener

Vz= 80V, 1Amperio

Protege al transistor

25 Centavos

2

Diodos Led

Rojo , Amarillo

Indicadores luminosos.

50 Centavos

1

Suelda 60/40

1 metro de soldadura

50 Centavos

La función del circuito de control que necesitamos construir es la de esperar un pulso en el driver de control de la tarjeta Epson y entonces generar un pulso de 7.4ms para activar el percutor.

En la siguiente figura se muestra el diagrama lógico de los pulsos que activan al percutor y los pulsos en la pata 3 del driver SLA5040, tomados utilizando el analizador lógico de LOGIXELL

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Para activar el solenoide se construye el circuito basado en un microcontrolador PIC12F675 que ya posee un oscilador interno. ( En Norteamérica cuesta 1.9 Dólares).

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Los interruptores nos sirven para aumentar o disminuir ancho del pulso que mantiene activo al percutor (4.7ms para la impresora LX80). Con cada activación de los pulsadores el pulso aumenta o disminuye 0.1ms. y un diodo emisor de luz (led) se activa para confirmar el cambio.

La parte más importante del proyecto es conseguir que el resorte de retroceso y el tiempo de activación del solenoide sean los adecuados para conseguir que se impriman los mejores puntos a la velocidad más rápida de impresión. Si el tiempo de activación es muy breve los puntos son muy pequeños o incluso no se imprimen. Si el tiempo de activación es mayor que el necesario el punzón permanece picando el papel mientras se mueve el carro, lo que causa que el punzón desgarre al papel. Se puede comprobar que se ha logrado una correcta calibración enviando a imprimir una cadena de líneas verticales "|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||" desde DOS (porque se imprime más rápido que en el entorno de Windows).

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Para el funcionamiento del circuito de control necesitamos tomar las señales eléctricas de la tarjeta de control: +5VDC, 0V, +24VDC y los pulsos de la señal de disparo.

Para este caso fue necesario únicamente buscar el conector CN9 para obtener 0V y +24V.

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Se busco y se colocó un espadín (Header) en una "via" para poder obtener los +5V y no realizar ninguna perforación en el Circuito Impreso.

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En la parte del circuito de control EPSON se identifica las salidas del circuito integrado que a través de una resistencia de 680 Ohmios activan a los transistores (Q1,...,Q9) que originalmente controlan el funcionamiento de las agujas de la cabeza de impresión.

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Se busco y colocó un espadín en una vía disponible asociada a la pata que activa al transistor Q3 porque en esta impresora de nueve agujas imprime dos veces en el mismo lugar, pero no todas las salidas se activan en la primera y segunda vez, como si sucede con la salida Q3.

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Los cuatro cables se conectan al circuito de control que se lo colocó adelante en la esquina derecha, montado en un lugar accesible y que no interfiere al trabajo normal de la impresora.

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Modificación de la parte lógica (el software)

Se puede utilizar el programa ejecutable (braile.exe), el código en Basic y Hexadecimal para el PIC12F675 (Braile.asm y Braile.hex) que se desarrolló para demostrar el funcionamiento de la impresora ( mailto:lfcsnvp@hotmail.com). También puede diseñarse versiones propias de los programas necesarios para construir y utilizar la impresora Braille.

Nombre

Características

Utilización

Costo

Visual Basic, C++, Qbasic.

Cualquier entorno de programación. Utilice el más sencillo que conozca.

Permite escribir el código que convierta el texto a una seudo codificación Braille

C++ Ver 1.00

Gratuito

(www.Borlad.com)

MPLAB 6.00 o superior.

Programa compilador de ASM que soporta al PIC12F675

Permitirá modificar el programa de control del percutor

Gratuito

(www.microchip.com)

Pic Basic Pro

Programa compilador en BASIC para PIC´s

Permitirá modificar el programa de control del percutor.

Versión Demo Gratuita

(www.melabs.com)

EpicWin

Versión 243Beta2

Descarga el programa en HEX al microcontrolador.

Gratuito

(www.melabs.com)

Para imprimir el código en Braille es necesario crear un programa que intercambia el código escrito en texto hacia una seudo codificación Braille desarrollada en base a tres filas de caracteres "|" (U+007C: Línea Vertical) lo que permitirá que la impresora Braille genere un punto por cada espacio asignado al carácter | (línea vertical). Por ejemplo: la palabra "Quito" debe convertirse en tres cadenas de líneas verticales y espacios.

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Como la escritura en Braille se realiza desde la derecha hacia la izquierda, antes de llamar al administrador de impresión se debe cambiar el orden de la cadena de texto y lograr que el último carácter sea el primero que se imprima y viceversa.

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Conclusión

Toda impresora matricial puede ser actualizada para que imprima código Braille.

Bibliografía

GARZON, G ; D. RUALES. (Abril, 2003) Construcción de una impresora matricial (matriz 1x1), para imprimir código Braille en alto relieve sobre papel corriente. TESIS. Director: Luis F. Casanova P., Universidad Politécnica Salesiana, Quito – Ecuador.

MARTÍNEZ, I. (Coord.) (1999-2000): Aspectos evolutivos y educativos de la deficiencia visual. Madrid.

OCHAÍTA, E.; ROSA, A.; FERNÁNDEZ, E., y HUERTAS, J. A. (1988): Lectura braille y procesamiento de la información táctil. Madrid: INSERSO.

 

 

 

Autor:

Luis Fernando Casanova Padilla.

Enviado por:

Ing.+Lic. Yunior Andrés Castillo S.

"NO A LA CULTURA DEL SECRETO, SI A LA LIBERTAD DE INFORMACION"?

www.monografias.com/usuario/perfiles/ing_lic_yunior_andra_s_castillo_s/monografias

Santiago de los Caballeros,

República Dominicana,

2016.

"DIOS, JUAN PABLO DUARTE, JUAN BOSCH Y ANDRÉS CASTILLO DE LEÓN - POR SIEMPRE"?


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