Ingeniera en Sistemas Computacionales

ProyectoPatrulla con seguidor de lnea

Grupo: (4651)

Alumnos: Gonzlez Quintero Julio DidielCarlos Jimenez Luis GerardoPrez del Rosario IvonMedina Cruz Jos Antonio

Profesora: Virginia Aguilar Guerrero

Materia: Lenguajes de Interfaz

IntroduccinEl siguiente proyecto se llev a cabo a travs de la prctica con el microcontrolador PIC 16F84A, el cual est encaminado a complementar el proyecto que se propone a realizar. Una patrulla con LEDS intermitentes programados con seguidor de lnea color negro. El desarrollo de este proyecto nos permiti aplicar los conocimientos adquiridos en la materia de Lenguajes de Interfaz, en la cual pudimos experimentar ciertos procesos, como por ejemplo: La programacin en lenguaje ensamblador, desde la teora sobre el microcontrolador a utilizar y la prctica con los registros, instrucciones simblicas, operadores, entre otras palabras reservadas del lenguaje ASM.Este proyecto busca exponer el proceso de armado de la Patrulla, se podr observar desde las partes a utilizar y sus especificaciones de las mismas. El funcionamiento en el armado de todos los materiales que requiere para poder funcionar. Y por ltimo el proyecto final con sus pruebas pertinentes, para corregir posibles errores.

Desarrollo ObjetivoSe planea construir un vehculo a escala de una patrulla que ser capaz de seguir lneas de color negro, gracias a sensores (CNY70). A partir de la conexin de sensores combinado con un circuito simulador para PIC (Circuito Integrado Programable) que planea simular las oscilaciones de una sirena (Torreta) de polica con un cdigo de programacin para la PIC (16F84A).

Material requeridoMaterial MecnicoMaterial ElectrnicoMaterial de Simulacin

Protoboard2 Sensores (CNY70)PIC (16F84A)

MotorreductoresCircuito integrado (78M04)6 Resistencias de 10k

Batera 9vCircuito integrado (78M00)16 Resistencias de 330

2 LlantasResistencias de 101 Dip switch

Chasis2 Resistencias de 2301 Push Button

Rueda loca2 Transistores TIP1222 Transistores

Carrocera PatrullaRegulador de voltaje1 Transistor 104

*Cable UTP1 skc de 4.000 MHz

*10 LED (colores)Cable UTP

PIC 16F84AEl PIC16F84 es un microcontrolador con memoria de programa tipo FLASH, lo que representa gran facilidad en el desarrollo de prototipos y en su aprendizaje ya que no se requiere borrarlo con luz ultravioleta como las versiones EPROM sino, permite reprogramarlo nuevamente sin ser borrado con anterioridad. Por esta razn, se usara en el desarrollo de la patrulla.

El PIC16F84 es un microcontrolador de Microchip Technology fabricado en tecnologa CMOS, su consumo de potencia es muy bajo y adems es completamente esttico, esto quiere decir que el reloj puede detenerse y los datos de la memoria no se pierden.

Caracteristicas EspecialesAlgunos elementos que forman parte de los PIC no se encuentran en microcontroladores de otros fabricantes, o simplemente representan alguna ventaja o facilidad a la hora de hacer un diseo. Veamos una breve descripcin de las ms significativas: Circuito de vigilancia (Watchdog Timer). Su funcin es restablecer el programa cuando ste se ha perdido por fallas en la programacin o por alguna razn externa. Es muy til cuando se trabaja en ambientes con mucha interferencia o ruido electromagntico. Est conformado por un oscilador RC que se encuentra dentro del microcontrolador. Este oscilador corre de manera independiente al oscilador principal. Cuando se habilita su funcionamiento, dicho circuito hace que el microcontrolador sufra un reset cada determinado tiempo (que se puede programar entre 18 ms y 2 segundos). Este reset lo puede evitar el usuario mediante una instruccin especial del microcontrolador (CLRWDT: borrar el conteo del watchdog), la cual se debe ejecutar antes de que termine el perodo nominal de dicho temporizador. De esta manera, si el programa se ha salido de su flujo normal, por algn ruido o interferencia externa, el sistema se reiniciar (cuando se acabe el tiempo programado y no se haya borrado el contador) y el programa puede restablecerse para continuar con su funcionamiento normal.

Temporizador de encendido (Power-up Timer) Este proporciona un reset al microcontrolador en el momento de conectar la fuente de alimentacin, lo que garantiza un arranque correcto del sistema. En el momento de grabar el micro se debe habilitar el fusible de configuracin Power-up Timer, para ello se debe seleccionar la opcin ON. Su tiempo de retardo es de 72 milisegundos.Modo de bajo consumo (sleep) Esta caracterstica permite que el microcontrolador entre en un estado pasivo donde consume muy poca potencia. Cuando se entra en este modo el oscilador principal se detiene, pero el temporizador del circuito de vigilancia (watchdog) se reinicia y empieza su conteo nuevamente. Se entra en ese estado por la ejecucin de una instruccin especial (llamada SLEEP) y se sale de l por alguna de las siguientes causas: cuando el microcontrolador sufre un reset por un pulso en el pin MCLR, porque el watchdog hace que se reinicie el sistema o porque ocurre una interrupcin al sistema.Interrupciones Este microcontrolador incluye el manejo de interrupciones, lo cual representa grandes ventajas. El PIC16F84 posee cuatro fuentes de interrupcin a saber: Interrupcin externa en el pin RB0/INT Finalizacin del temporizador/contador TMRO Finalizacin de escritura en la EEPROM de datos Cambio de nivel en los pines RB4 a RB7

Construccin (Material mecnico)* Montar los motorreductores al chasis.* Ensamblar 2 Llantas con los ejes de motorreductores.* Ensamblar la rueda loca con el chasis de la patrulla.* Colocar la rueda loca con el chasis de la patrulla.

Construccin (Circuito)* Construccin del circuito con el seguidor de lnea en el tablero protoboard.* Pruebas con circuito Seguidor de lneas.* Fijacin de batera de 9v con sus respectivos bornes listos para conectar.* Fijacin de sensores detectores de lnea en la parte inferior del chasis.* Colocar LEDS en la carrocera, realizando su respectiva simulacin (torreta).* Ensamblar el chasis con la carrocera para finalizar la construccin de la patrulla.

Diseo del vehculo en CAD (Diseo asistido por computadora)Para el proceso de diseo en 3D de nuestra patrulla, tuvimos que recurrir a utilizar software de diseo en 3D SOLIDWORKS. Se comenz diseando cada una de las piezas del vehculo seguidor de lnea, a continuacin se muestra el diseo de cada pieza. Diseo del chasis.

Diseo de sensores de proximidad.

Diseo de llantas traseras (pequeas).

Diseo de llantas delanteras (grandes).

Diseo de motores.

Diseo de rueda loca.

Diseo de protoboard.

Diseo de batera.

Diseo de la torreta.

En esta parte se muestra el ensamblaje de todas las piezas mencionadas anteriormente y como quedara nuestro vehculo en 3D, con ayuda del programa.

Ultima vista previa del diseo de la Patrulla con seguidor de lnea realizada con el programa de diseo en 3D (SOLIDWORKS).

Construccin del chasis de maderaSe construy un chasis de madera, el cual es la parte esencial de la patrulla, ya que es la estructura principal del vehculo.

En esta imagen se muestra la ubicacin en donde se montaron los motores en el chasis de nuestro vehculo.

En esta imagen se muestran las llantas fijadas en los motores del vehculo.

Esta parte se coloc la llanta loca, en la parte trasera del vehculo.

En esta imagen se muestra, el circuito construido en el protoboard, para lograr el funcionamiento de seguidor de lneas y de simulacin de PIC.

En esta parte se muestra el protoboard fijado a la carrocera de la patrulla y de igual manera la conexin con los motores y llantas.

GlosarioMicrocontrolador: Es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado.Protoboard: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrnicos y cables para armar circuitos.Motorreductores: Los Reductores o Motorreductores son apropiados para el accionamiento de toda clase demquinasy aparatos de uso industrial, que necesitan reducir su velocidad en una forma segura y eficiente.Circuito Integrado: Pequeo circuito electrnico utilizado para realizar una funcin electrnica especfica, como la amplificacin.Transistor: Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulacin de una corriente grande mediante una seal muy pequea.Resistencia: Unaresistenciatambin llamadoresistores un elemento que causa oposicin al paso de la corriente, causando que en susterminalesaparezca una diferencia de tensin (un voltaje).Regulador de voltaje: El propsito de unregulador de voltajees mantener el voltaje en un circuito relativamente cerca de un valor deseado.Dip switch: Los Dip Switch son una serie de interruptores que se suelen utilizar para establecer un determinado estado lgico para la configuracin de un circuito.Push Button: Es undispositivoutilizado para realizar cierta funcin. Los botones son de diversas formas y tamao y se encuentran en todo tipo de dispositivos, aunque principalmente en aparatos elctricos y electrnicos.ConclusinCon este proyecto se consigui el objetivo propuesto al usar los componentes para poder realizar la patrulla con seguidor de lnea. El uso y la prctica del lenguaje ensamblador junto al microcontrolador PIC fue un gran paso para iniciar con el uso de los mismos en otros proyectos a futuro.Se investig y se logr recabar informacin especfica acerca de herramientas de ayuda para la programacin de microcontroladores. Se realizaron las pruebas pertinentes para poder llegar al proyecto final y solucionar posibles errores que pudieran surgir a lo largo del desarrollo de la patrulla.Los microcontroladores estn presentes en muchos de los dispositivos con los que interactuamos en nuestra vida cotidiana. Su infinita aplicacin los hace elementos ideales para solucionar cada problema que surge en el diseo de nuevos dispositivos.

Bibliografas

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Garcia, F. (23 de Junio de 2013). Rduinostar. Recuperado el 22 de Marzo de 2015, de http://rduinostar.com/documentacion/general/protoboard-que-es-y-como-funciona/

Unicrom. (13 de Agosto de 2012). Electronica Unicrom. Recuperado el 22 de Marzo de 2015, de http://www.unicrom.com/Tut_PICs3.asp