SEGUIDOR DE LNEA INTRODUCCIN:

Dentro de los sistemas mecatrnicos ms interesantes se encuentran los robots,

maquinas autnomas diseadas para cumplir una tarea especfica.

Un carro seguidor de lnea lo podramos definir como la unin de varias

tecnologas como lo son mecnica, sensores y electrnica.

OBJETIVOS:

Reunir todos los conocimientos obtenidos en la materia de electrnica y plasmarlos en un carro seguidor de lnea

Mediante el uso del diagrama electrnico armar los circuitos requeridos para el funcionamiento del seguidor.

Comprobar el correcto funcionamiento del carro seguidor de lnea

Analizar los instrumentos que se requirieron para la construccin de este objeto electrnico.

MATERIALES:

Transistor 2222A 2transistores 3906 bateria de 5 voltios resistencias de 10K 2 sensores CNY 70 resistencia de 2.2k 2 motor reductores rueda loca cables bornera mounting tape un eje para las ruedas LM7805

RESUMEN:

LM7805 El 7805 cumple la funcin de establecer un voltaje fijo a la salida de +5V el cual nos servir de alimentacin para todo el circuito a excepcin de los motores q necesitaremos dos voltajes uno de +5V para la alimentacin del integrado y +12V para el funcionamiento y control de los motores.

CHASIS

El chasis del carro seguidor de lnea es la estructura destinada a brindarnos la

movilidad, para su construccin se debe elegir un material resistente (acrlico, madera,

lmina metlica, etc.) que soporte el peso de la batera, el sistema de control, los

motores y los sensores. El diseo del chasis determina el ancho, largo y alto del carro.

MOTORES

Los motores muestran la potencia y la velocidad con que se va a mover el carro, se

suele utilizar motores con caja reductora que nos garanticen un buen torque, para el

carro se necesitan dos motor-reductores.

RUEDA LOCA

La direccin del carro en la curvas y en las rectas se encuentra guiada por una rueda

loca se coloca en la parte trasera del chasis.

LLANTAS

Las llantas deben ser preferiblemente de caucho, garantizando buena adherencia a la

pista.

BATERIA

Al momento de escoger la batera es necesario saber a que voltaje y a que amperaje se

va a trabajar, los elementos que consumen mayor amperaje en el carro son los

sensores y los motores; con a mayor voltaje obtenemos mayor velocidad para los

motores.

TRANSISTOR 2N3904

El transistor est compuesto por una base, un emisor y un colector:

Base: Se encuentra precedida por una resistencia de 1K a 1/2W recomendada por el fabricante para que llegue la corriente adecuada a la base y esta pueda ser excitada.

Emisor: Se conecta a 0V

Colector: Se encuentra precedido por un LED INDICADOR con su respectiva resistencia y est conectada a 5V.

En el momento que a la base llega corriente esta conmuta y hace unin entre el colector y la base haciendo que el LED INDICADOR encienda y se obtenga un voltaje en la seal de salida (3,8V).

SENSORES

Un sensor es un dispositivo electrnico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que ve la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Estn diseados especialmente para la deteccin, clasificacin y posicionado de objetos; la deteccin de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.

Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una seal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoelctrico para convertir la luz a una seal elctrica y puede incluir electrnica para condicionamiento de la seal, compensacin y formateo de la seal de salida.

El sensor de luz ms comn es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor dependiente de la luz-.Un LDR es bsicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la intensidad de la luz. Existen tres tipos de sensores fotoelctricos, los sensores por barrera de luz, reflexin sobre espejo o reflexin sobre objetos.

ESTADO SENSOR LED INDICADOR SALIDA SEAL COLOR DE LA PISTA

Sensa Apagado 3,8V Blanco

No sensa Encendido 0V Negro

MARCO TERICO:

Montaje: El robot se compondr de un circuito que podremos hacer fcilmente con

una placa de y este tendr dos circuitos exactamente iguales uno para cada sensor-

motor e irn cruzados con lo que el sensor izquierdo actuara sobre el motor derecho y

el sensor derecho sobre el motor izquierdo tal como se muestra en la ilustracin.

Los motores tienen que ser de corriente continua y habr que fabricarles una

reductora si no disponen de ella para mover las ruedas, contra mas grandes sean las

ruedas, mas velocidad alcanzara el robot, aunque no hay que pasarse con el dimetro

de estas porque si no en las curvas se saldr de trayectoria, unos 6 cm. es lo ideal.

Los sensores irn dispuestos mirando al suelo y a unos 2 o 3 mm de separacin desde

el suelo a la superficie del sensor y la separacin entre ambos sensores ser para que

quede dentro de la lnea negra que vayamos a usar como trayectoria.

Funcionamiento: Pondremos el robot en la superficie de fondo blanca y lo

alimentaremos, como los dos sensores estn activos los motores permanecern

parados, ahora empujaremos el robot hasta la lnea de trayectoria negra, al entrar uno

de los sensores con la lnea negra este har que el motor del lago contrario empiece a

funcionar con lo que el robot entrara por si solo en la trayectoria, cuando tenga los dos

sensores viendo negro los 2 motores estarn en marcha con lo que el robot avanzara

en lnea recta, ahora bien si el llega a una curva y supongamos que el sensor izquierdo

sale de la lnea negra entonces provocara que el motor del lado contrario (motor

derecho) se desactiva con lo cual el robot girara a derecha (como un tanque) entrando

de este modo en la lnea negra otra vez... para el caso contrario pasa lo mismo pero

con el otro motor y sensor.

CONTROL DE MOTORES

Veamos lo siguiente teniendo en cuenta:

- 0 No censa lnea negra

- 1 Censa lnea negra

- SR Sentido manecillas del reloj

- IR Inverso sentido manecillas del reloj

A partir de esta se puede controlar hasta 2 motores y su sentido de giro a travs de un

puente H.

Este integrado en su pin1 y pin9 maneja el Enable (habilitador), si es un 1 lgico

habilita el canal para que el motor gire pero si es un 0 lgico inhabilita el canal

evitando que el motor gire.

CUADRO NEGRO DE 120mm x 120mm

Para esto necesitamos la seal de salida de los cuatro sensores sin invertir sus salidas

de seal, vamos a utilizar una tabla de verdad y mapas de karnaugh para hallar el

circuito lgico:

El carro debe parar en el cuadro negro cuando los cuatro sensores estn en estado No

censa (0 lgico) y con esto los motores deben estar con 0V

ANEXOS:

RECOMENDACIONES:

Utilizar materiales no muy pesados para la construccin del carro seguidor de lnea. Utilizar llantas de caucho para que tenga una mejor adherencia a la pista

CONCLUSIONES:

El seguidor de lnea tiene un circuito no muy complejo donde se debe tener mucho cuidado es en la manipulacin de los sensores ya que se les debe aislar de la luz sea envolvindolos con taipe negro o otros acondicionamientos.

Para que nuestro seguidor funcione de una manera ptima debemos colocar los sensores a una distancia entre 2 y 3 mm del suelo para que sea ms susceptible a captar el color y que no influya la luz natural.

La utilizacin de la compuerta OR utilizada es para que cuando los sensores estn en una parte negra envi una seal al circuito integrado que controla los motores y se detenga.

Seguidor de lnea (alterno)

Descripcin: He aqu un diseo super simple para montar un rastreador de lneas

bsico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fcil compra en cualquier

comercio de electrnica.

En el esquema mostrado se puede apreciar como funciona el circuito, el led emisor del

sensor CNY70 se alimenta a travs de una resistencia R1 de 680 , cuando una

superficie reflectante como el color blanco de la superficie por donde se mover el

rastreador, refleja la luz del led emisor, el fototransistor contenido en el sensor CNY70

baja su resistencia interna entre

Colector y Emisor con lo cual conduce la

corriente que hace que tambin entre en

conduccin el transistor Q1 que estaba

polarizado a masa por medio de la

resistencia R2 de 10 K. Q2 sirve para

invertir la seal para que de este modo se

desactive el motor cuando ve blanco y se

ponga en marcha cuando ve negro el

sensor, con lo que al activarse Q1 hace

que se active Q2 cortando a Q3 con el, ya

que este ultimo estaba activo porque esta

polarizado por R3, con lo cual lo que a pasado es que la salida del motor se a

desactivado cuando el sensor a detectado una superficie reflectante, en estado de

reposo la salida estar siempre activa y Q3 conduciendo.

Los 2 circuitos se pueden alimentar con 4 pilas normales de 1,5V puestas en serie con

lo que se obtienen 6V, depender del consumo de los motores elegir pilas o bateras

mas potentes.