4201A SIGUE LINEA ED1509.pdf

R

SIGUE LÍNEA NEGRA ARDUINO

LOGKIT 4201A

1. OBJETIVOS Construir un coche seguidor de línea negra controlado por arduino.

Leer todas las instrucciones y comprobar el listado de materiales antes de empezar el proyecto.

2. CROQUIS

3. FUNCIONAMIENTO El coche recorre un circuito creado con cinta aislante negra. Dispone de dos sensores CNY70 en los bajos del coche cada uno de los cuales envía una señal analógica a la tarjeta Arduino. En función del valor de estas dos señales, la tarjeta decidirá si el coche debe continuar en la misma dirección o modificarla con un ligero giro para no salirse de la línea negra.

4. LISTA DE MATERIALES 1 Arduino UNO REV-3 LOG 4031 1 Cable USB A-B LOG 4009 1 Plataforma móvil LOG 4080 1 Rollo de cinta aislante negra LOG 445N 1 Interruptor para C.I. LOG 529 1 m hilo rígido negro LOG 563N 1 m hilo rígido rojo LOG 563R 2 Resistencias 220 W LOG 748 220 ED 1509

2 Resistencias 47K W LOG 748 47K 4 Condensadores 100 nF LOG 770 1 Condensador 100 mF LOG 773 2 Optoacopladores CNY70 LOG 837 1 Controlador de motores L293D LOG 874 1 Mini placa board 4,5x3,5 cm LOG 885 1 Placa board 8x5,5 cm LOG 886 1 Conector 9V para Arduino LOG 7734 2 Conjuntos de latiguillos LOG 9519 1 Hoja Técnica H4201A PÁG. 1/7


LOGKIT 4201A

5. CONSTRUCCIÓN a) Montar la plataforma móvil según sus instrucciones. b) Soldar un trozo de 20 cm de hilo rígido a los terminales de las reductoras. c) Pegar la placa board LOG 886 en la parte superior de la plataforma, como se indica en el dibujo.

d) Atornillar el Arduino UNO en la plataforma superior, utilizando las torretas pequeñas que incorpora la plataforma. e) Pegar la placa board LOG 885 en la parte inferior de la plataforma, como se indica en el dibujo.

MICRO-LOG TECNOLOGÍA Y SISTEMAS S.L.

C/ Andrés Obispo 37, 28043 Madrid; Tfno: 91 759 59 10; Fax: 91 759 54 80; www.microlog.es; pedidos

microlog.es

R

Material de uso exclusivo escolar

PÁG. 2/7

LOGKIT 4201A

SIGUE LÍNEA NEGRA ARDUINO 6. CONEXIÓN DEL CONTROL DE MOTORES

- El esquema incluye un circuito L293D puente H. Un puente H consiste en 4 interruptores que nos permiten controlar la polaridad de la corriente que llega a los dos motores conectados al C.I. Así en función de esta polaridad podemos controlar el sentido de giro de los motores. Además funcionan como regulador de corriente, pudiendo determinar una velocidad de giro de 0 a 255.

F G H I J

F G H I J

- Para poder controlar la velocidad de giro de los motores, se han conectado a las salidas 6 y 9 de Arduino que permiten la modularidad (PWM).


2

1

0

A3

A4

A5

A B C D E 4

~3 A2

~5

A1

A0

~6

8

~9

7 Vin

GND

GND

~10

5V

12

~11

3.3V

13

RESET

AREF

GND

A B C D E

L293D



microlog.es

R

PÁG. 3/7


LOGKIT 4201A

7. CONEXIÓN DE LOS SENSORES CNY70 - Los sensores CNY70 nos permiten medir el reflejo de la luz sobre una superficie, y en función de su valor sabremos si el sensor está sobre una superficie blanca o negra. - Los sensores están colocados en la parte baja del coche. Cuando ambos sensores devuelven una señal analógica superior a 100, se considera que están colocados sobre la línea negra y por lo tanto el coche circula recto (los dos motores a la misma velocidad). - Si alguno de los sensores detecta un valor inferior a 100, la tarjeta Arduino entiende que está en zona blanca y debe realizar un ligero giro para modificar su dirección.

F G H I J

La pata "K" y "E" de los CNY70 se conectan en la misma linea.

4

~3

2

1

0

A2

A3

A4

A5

~5

A1

A0

~6

8

~9

7 Vin

GND

GND

~10

5V

12

~11

A B C D E


3.3V

13

RESET

GND

A B C D E

F G H I J

- Estos sensores nos van a devolver un valor analógico, por lo que se conecta a las señales analógicas A4 y A5

AREF



microlog.es

R

PÁG. 4/7



microlog.es

R


LOGKIT 4201A

8. PROGRAMACIÓN /*

seguidor_linea_negra

Programa que guía a un vehículo sobre un camino creado con una línea negra de cierto grosor (por ejemplo cinta aislante 445NX Este programa ha sido creado por (c) Microlog Tecnología y Sistemas S.L. No está permitido el uso comercial del mismo ni su libre distribución Si está permitido su uso, modificación y distribución a nivel educativo dentro del mismo centro escolar, siempre respetando y manteniendo estas líneas y dejando clara la procedencia del mismo. Igualmente si se utiliza como material en algún curso, jornada o demostración etc debe ser citada la procedencia del material así como avisar previamente a microlog para obtener la autorización. Para cualquier consulta www.microlog.net 917595910 [email protected] */ //Salidas de arduino para los motores de la plataforma LOG 4080 const int motor1 = 6; const int motor2= 9; //El sensor CNY70 LOG 837 ve línea negra (aprox 200) y zona blanca (aprox 10) int sensorValue=0; int sw=1; void setup() { //Inicializacion de pines de control de motores Microlog y puerto serie pinMode(motor1, OUTPUT); pinMode(motor2, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { sensorValue = analogRead(A4); // Leemos un sensor CNY70 LOG 837 Serial.print(sensorValue); // Imprimimos en puerto serie para depurar Serial.print('-'); sensorValue = analogRead(A5); //Leemos el segundo sensor CNY70 LOG 837 Serial.println(sensorValue); // Imprimimos en puerto serie para depurar //si ambos sensores LOG 837 ven línea negra if (analogRead(A4)>100 && analogRead(A5)>100) { sw=0; //Los sensores LOG 837 estan en el centro de la lílíneanea negra analogWrite(motor1, 140); analogWrite(motor2, 140); } else if(analogRead(A4)<100 && sw==0) //si un sensor LOG 837 ve línea blanca { sw=1; //mover a la izda parando un sistema motriz LOG 48 analogWrite(motor1, 0); analogWrite(motor2, 140);

}

} //si el otro sensor LOG 837 ve línea blanca else if( analogRead(A5)<100 && sw==0) { sw=1; // mover a la derecha parando el sistema motriz LOG 48 contrario analogWrite(motor1, 140); analogWrite(motor2, 0); }


PÁG. 5/7


LOGKIT 4201A


AREF GND RESET 13 3.3V 12 5V ~11 GND ~10 ~9 GND 8 VIN ARDUINO UNO 7 A0 ~6 A1 ~5 4 A2 ~3 A3 2 A4 1 A5 0 (PWD ~)

47K W

220 W

220 W

47K W

9. ESQUEMA ELÉCTRICO

A K

C

Vcc

E

100 nF

Vcc A

C

K

E

1 2 3 4 5 6 7 8

L293D


microlog.es

R

16 15 14 13 12 11 10 9

Vcc

Vcc

100 mF Vcc

+6V

10. CALIBRACIÓN - En los programas el control de los motores se realiza a través del envío de señales analógicas a las salidas 6 y 9 de la tarjeta Arduino. La señal analógica a enviar tendrá un valor desde 0 hasta 255. Cada salida controla un motor del coche. - Si en ambas salidas enviamos un 0, el coche se parará. - La lógica nos dice que para que el coche circule en línea recta habrá que enviar a ambas salidas el mismo dato (mayor que 0). Si hacemos la prueba observamos que el coche tiende a girar en un determinado sentido. Esto es debido a la imprecisión de este tipo de motores. La mejor solución es regular la velocidad por programación enviando a un motor una señal ligeramente inferior con respecto al otro motor. - Si lo que queremos es que el coche gire en un sentido, disminuiremos notablemente la velocidad de uno de los motores (enviando un dato de valor inferior a su salida de Arduino) provocando el giro gracias a la diferencia de velocidad entre ambos motores. - En cuanto al sentido de giro de los motores, éste viene controlado por las conexiones al punte H. Si observamos que cada rueda gira en un sentido, tendremos que modificar el cableado. Por ejemplo si tenemos los motores conectados a las salidas 1 y 3 del puente H y cada motor gira en un sentido, tendremos que cambiar uno de los motores y o bien pasarle de la salida 1 a la 2 o sino de la salida 3 a la 4. Material de uso exclusivo escolar

PÁG. 6/7

11. DETALLES DE TIPO PRÁCTICO RESISTENCIAS 220 W: Rojo - Rojo - Marrón 47K W: Amarillo - Morado - Naranja

CONTROLADOR DE MOTORES L293D

OPTOACOPLADOR CNY70 LOG 837

A

E K

A

E

K

C

C

Vcc Entrada 1 Salida 1 GND GND Salida 2 Entrada 2 Vcc

Vcc Entrada 3 Salida 3 GND GND Salida 4 Entrada 4 Vcc

CONDENSADOR ELECTROLÍTICO 100 mF

+ -


LOGKIT 4201A


L293D


microlog.es

R

-

+

- Se puede cortar unos de los latiguillos por la mitad y soldarlo al cable del portapilas de 6 V para facilitar su conexión en la placa board. - Necesita 4 pilas R6 de 1,5 V y 1 pila 6F22 de 9 V. - Tiempo de construcción: 6 H. - Nivel: Difícil

12. PRUEBAS - Realizar distintos circuitos con la cinta aislante negra LOG 455N. - Aumentar o disminuir la velocidad de los motores. - Regular la iluminación ambiente para evitar lecturas erróneas de los sensores. (persianas, luces directas, sombras...)


PÁG. 7/7

4201A SIGUE LINEA ED1509.pdf

Recommend Documents