seguidor de linea

5/12/2018 seguidor de linea - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

ELECTRÓNICA

ELECTRÓNICA ANALÓGICA II

TEMA: SEGUIDOR DE LÍNEA

INTEGRANTES: KEVIN MULLO

CRISTIAN YÁNEZ

JOEL BELTRÁN

BYRON CHÁVEZ

QUITO, 13 DE ENERO DE 2012



Seguidor de Línea

Objetivos

y Mediante la experimentación en el laboratorio, familiarizarnos unpoco más con los elementos de control de motores para unaaplicación práctica en el futuro.

y Mediante la investigación de funcionamiento de circuitos de controlintegrados, lograr construir un robot seguidor de línea para la mejor comprensión de estos elementos.

y Mediante el estudio de las hojas de datos, investigar los parámetrosóptimos para construir el seguidor de línea con la mejor eficienciaposible.

Marco Teórico

CHASIS

El chasis del carro seguidor de línea es la estructura destinada a brindarnos lamovilidad, para su construcción se debe elegir un material resistente (acrílico,madera, lámina metálica, etc.) que soporte el peso de la batería, el sistema decontrol, los motores y los sensores. El diseño del chasis determina el ancho, largoy alto del carro.

Esta información esta transcrita de la página web de cosas de maca trónica [1] EL SERVO MOTOR

Un Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado.Este puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señalcodificada. Con tal de que una señal codificada exista en la línea de entrada, elservo mantendrá la posición angular del engranaje. Cuando la señala codificadacambia, la posición angular de los piñones cambia. En la práctica, se usanservos para posicionar superficies de control como el movimiento de palancas,



pequeños censores y timones. Ellos también se usan en radio control, títeres, ypor supuesto, en robots.

Esta información esta transcrita de la página web de todorobot.com [2]

LLANTAS

Este es un robot básico y que ha sido construido en su mayoría con elementosreciclado así que para la movilidad del robot se ha optado por utilizar CD¶s en malestado o viejos para poder reutilizarlo como llantas de nuestro seguidor, peroestos tienes una desventaja que no tienen mucha adherencia al piso, por lo cualse les a colocado una capa de taipe negro para que tenga una mejor adherencia.

RUEDA LOCAEsta es un parte fundamental en nuestro robot seguidor de línea ya que al soloutilizar dos ruedas con las que se va a mover el robot necesitamos una guía osoporte unida al chasis para que el robot pueda andar con normalidad.



BATERÍA

Como en todo circuito electrónico se necesita de una fuente de alimentación paraque los circuitos y elementos trabajen, en este caso se utiliza una batería normalde 9v que es la encargada de alimentar tanto a los circuitos como a los motores,esta tiene una pequeña desventaja ya que al no ser una batería de gran amperaje

se descarga con facilidad y muy rápidamente, por lo que es recomendable utilizar baterías recargables.

SENSORES

Una parte fundamental del robot son sus sensores ya que estos son losencargados de dirigir y dar la señal para que el driver de motores se encargue decontrolar la polaridad de los motores para que el robot se guie por la line, ennuestro caso hemos utilizado los dispositivos QRD que son una versión máspequeña y mas eficiente que el utilizar un led infrarrojo y un led ir que son con loscuales se construye los sensores, ya que estos QRD ya vienen con un

encapsulado que no permite la perdida de señal.

Como se puede apreciar en la imagen se utilizar dos QRD 1114 para eltratamiento de la señal uno para cada motor.



CONTROL DE VOLTAJE Si se trabaja con una batería de 9V ó superior a 5V es necesario utilizar reguladores de voltaje. Los sensores y circuitos integrados que controlan el carroconsumen 5V y como se tiene una batería superior a 5V se utiliza un regulador devoltaje puede ser un 7805 con su respectivo disipador.

Por el pin 1 entra el voltaje de la batería, el pin 2 va a 0V de la batería y por le pin3obtenemos 5V, este dispositivo sirve si no se alimenta con una corriente de masde 1 Amperio, porque de lo contrario el dispositivo se quemaría


ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL

La finalidad de este proyecto es la de un carro seguidor de línea negra en fondoblanco si evaluamos la tabla que nos entrega los sensores, estos censan cuandoestán en color blanco, la mayoría de la pista es de color blanco, sería mejor acondicionar la señal para que los sensores censen en color negro para estodebemos invertir la señal de los sensores con una compuerta veamos:

Utilizamos el integrado DM7414 que además de ser inversora es un disparador Smith Trigger que mediante la entrada de un voltaje entre el rango de 0V a 5Veste nos convierte esta señal en una señal digital pura.



Esta información esta transcrita de la página web de datasheet catalog [3]

CONTROL DE MOTORES

Veamos lo siguiente teniendo en cuenta:

- 0 No censa línea negra

- 1 Censa línea negra

- SR Sentido manecillas del reloj

- IR Inverso sentido manecillas del reloj

Sensor de línea negra Motor Dirección

Centro

Izquierda

CI

Centro

Derecha

CD

Izquierdo

MI

Derecho

MD

Carro

0 0 IR IR Reversa

0 1 SR IR Curva derecha

1 0 IR SR Curva izquierda

1 1 SR SR Adelante

Para esto vamos a utilizar el driver para motores L293D que maneja señales decontrol para nuestro caso son los sensores y a partir de esta se puede controlar hasta 2 motores y su sentido de giro a través de un puente H.


Esta información esta transcrita de la página web de datasheet catalog [4]



PLANO DE CARRO SEGUIDOR DE LÍNEA

En las entradas CI y CD van conectados los QRD 1114 por medio de dosresistencias una de 220 y una de 10k para hacer la parte del censado



FUNCIONAMIENTO

Este seguidor de línea funciona con los dispositivos QRD1114 que son losencargados de censar la línea por donde se guiara el carro, estos se encuentran

montado en la parte inferior del chasis y son ubicados justo en los bordes de la

línea para que de esta manera si uno se sale o hay una curva el driver de mores opuente H en este caso el L293D se encargue de controlar los motores con la

lógica del puente H que vimos anteriormente, los negadores se encargan deajustar la señal para que el robot cense la línea negra montada en una superficieplana además de entregarnos una señal digital pura, los motores se encargaran

de mover al robot con la ayuda de las llantas incorporadas a este y según el

diagrama contamos con 4 diodos rectificadores que son los encargados que no seproduzcan voltajes en forma inversa, son dispositivos de control o de seguridad ,

todos los circuitos digitales se encuentran alimentados con un voltaje de 5vgracias al regulador integrado 7805, la única parte del circuito que se encuentraalimentada con 9v es la parte del L293D que es el voltaje que se le da a los

motores.Materiales

REGULACIÓN DE VOLTAJE

y Batería 9Vy LM7805

POR CADA SENSOR

y 220Ry 10Ky QRD 1114

CONTROL MOTORES

y L293D (driver de los motores)y 1N4004 (Diodo de protección de motores, 2 por cada motor)y DM7414 (inversora-disparador Smith Trigger)

ESTRUCTURA CARRO

y servomotores (2 motores)y Rueda locay Llantas (cd¶s)y Chasis (protoboard.)



Seguidor de línea negra con materiales reciclados

Circuitos del seguidor



Servomotor utilizado

Para una mejor visualización del funcionamiento visitar el link de youtube

http://www.youtube.com/watch?v=4BrEL8vCkLg&context=C3bed218ADOEgsToPDskKDBWObGuJ

qKS7V3DRjk98v

Conclusiones

y El carro seguidor de línea es una practica de la electrónica un poco difícil deconseguir sobre todo en la parte del censado de la señal y que si no setiene un buen tratamiento de la señal se corre el riesgo de que el seguidor no funcione adecuadamente y ocurran errores.

y En el tratamiento de la señal se debe tener un buen encapsulado ya que silas dos señales se mezclan se corre el riesgo de que el sensor no censebien la señal y el carro no siga la línea negra.

Recomendaciones

y Se debe utilizar una batería de 9v recargable para una mejor experimentación del robot y sobre todo para no gastar tantas baterías.



y Tratar de que el chasis se pequeño y utilizar llantas con buena adherenciapara que no se salga de la line que tiene que seguir.

Net grafía

[1] Cosas de maca trónica carro seguidor de líneahttp://www.cosasdemecatronica.com/proyectos/robotica/53-carro-seguidor-de-lineafecha de consulta 13-01-2012

[2] Todorobot.com servomotor

http://www.todorobot.com.ar/documentos/servomotor.pdf fecha de consulta 13-01-2012

[3] Datasheet catalog DM7414http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/DM7414.pdf fecha de consulta

13-01-2012[4] Datasheet catalog L293Dhttp://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/l293d.pdf fecha deconsulta 13-01-2012

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