Co"s#r$%%&'" de $" %arr&#o seg$&dor de l("ea velo%&s#a %o" INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DELICIAS Edgar Alvarado Morales
PROFESOR.-ING. DAVID URITA ECHEVERRA
MICROCONTROLADOR UNIDAD ES !
ÍNDICE
Contenido INTRODUCCION....................................................................................................) MATERIAL A UTILIZAR ..........................................................................................* CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO....................................................................................+ PLACA, PCB ROBOT...........................................................................................+ SOLDAR COMPONENTES A TU PLACA .................................................................+ SOLDAR Y COLOCAR MOTORES..........................................................................+ TROMPA DEL ROBOT..........................................................................................+ SENSORES Y CABLES........................................................................................., RUEDAS............................................................................................................ PROGRAMACION.................................................................................................. PROGRAMA....................................................................................................... AJUSTE DEL CONTROL ...................................................................................../* Biblio!"#$"........................................................................................................../*
de Del&%&as
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
INTRODUCCION Lo% robots seguidores de línea %on !obot% &'( %en)illo%, *'e )'&+len 'n" ni)" &i%i-n. %e'i! 'n" l$ne" &"!)"d" en el %'elo no!&"l&ente de )olo! ne!o %ob!e 'n t"ble!o bl"n)o /no!&"l&ente 'n" l$ne" ne!" %ob!e 'n #ondo bl"n)o01 Son )on%ide!"do% lo% 23ol" &'ndo2 de l" !ob-ti)"1E%to% !obot% +'eden 4"!i"! de%de lo% &5% b5%i)o% /4"n t!"% 'n" l$ne" ni)"0 6"%t" lo% !obot% *'e !e)o!!en l"be!into%1 Todo% ello%, %in e&b"!o, +o%een /+o! lo ene!"l0 )ie!t"% +"!te% b5%i)"% )o&'ne% ent!e todo%.
Sensores: Un !"%t!e"do! dete)t" l" l$ne" " %e'i! +o! &edio de %en%o!e%1 3"( &')6o% ti+o% de %en%o!e% *'e %e +'eden '%"! +"!" e%te #in7 %in e&b"!o, +o! !"8one% de )o%to% ( +!")ti)id"d lo% &5% )o&'ne% %on lo% %en%o!e% in#!"!!o9o% /IR0, *'e no!&"l&ente )on%t"n de 'n LED in#!"!!o9o ( 'n #otot!"n%i%to! 1 Motores: El !obot %e &'e4e 'tili8"ndo &oto!e%1 De+endiendo del t"&":o, el +e%o, l" +!e)i%i-n del &oto!, ent!e ot!o% #")to!e%, ;%to% +'eden %e! de 4"!i"% )l"%e%.&oto!e% de )o!!iente )ontin'", &oto!e% +"%o " +"%o o %e!4o&oto!e%1 Ruedas: L"% !'ed"% del !obot %on &o4id"% +o! lo% &oto!e%1 No!&"l&ente %e '%"n !'ed"% de &"te!i"le% "nti
&i)!o)ont!ol"do! +"!" !e"li8"! l"% #'n)ione% de )ont!ol o '"!d"! en ;l l" #o!&" del !e)o!!ido +o! 'n" +i%t"1
MATERIAL A UTILIZAR P"!" e&+e8"! )!e"!e&o% 'n" li%t" de todo% lo% &"te!i"le% *'e ne)e%it"%, "+"!te de e%to te 6"!5 #"lt" 6e!!"&ient"% b5%i)"% )o&o de%to!nill"do!e%, +in8"%, )"'t$n, e%t":o, et)1
2 Motores Pololu >?.>. G!")i"% " l"% )"!")te!$%ti)"% de !ed'))i-n ( el di%e:o del !obot e%te &oto! ")o+l" +e!#e)t"&ente )on l"% ne)e%id"de% !e*'e!id"%1 IMPORTANTE. Si %e *'ie!e 'n !obot &5% !"nde o +e%"do !e)o&end"&o% '%"! &oto!e% Polol' @?.>1
So+o!te +"!" &i)!o &oto!e%. E%te %o+o!te te +e!&ite #i9"! el &oto! " l" b"%e del !obot )on &')6" %e'!id"d, e%+e)i"li8"do +"!" &i)!o&oto!e% +olol'1
Regleta Sensores TR !". E%to% %en%o!e% (" en%"&bl"do% te +e!&iten "6o!!"! &')6o tie&+o ( dine!o, %on %en%o!e% (" "!!el"do% +"!" 'n" dete))i-n de l$ne" -+ti&"1 Ent!e &"(o! n&e!o de %en%o!e% tiene% &"(o! e% l" 4elo)id"d " l" )'"l el !obot +'ede i! (" *'e %ie&+!e +'ede en)ont!"! l" l$ne" *'e debe de %e'i!1 3e&o% 4i%to !obot %e'ido! de l$ne" )on 6"%t" = %en%o!e%
Regulador "justable 2#$%&'. E% "b%ol't"&ente indi%+en%"ble +"!" no d":"! lo% %en%o!e%, (" *'e #'n)ion"n )on 41 El !e'l"do! lo +'ede% "9'%t"! de%de 'n" ent!"d" de =1 6"%t" F +"!" *'e te ent!ee el 4olt"9e de %"lid" " ( +'ed"% "li&ent"! t'% )i!)'ito%1
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
de Del&%&as T!o&+" Robot. E%te )o&+onente e% de ")!$li)o,e%te e% el +l"no +"!" *'e lo +'ed"% #"b!i)"!1
Placa (ab) *rangut+n. E%t" +e*'e:" +l")" "!'+" 'n +'ente 3 +"!" )ont!ol"! lo% &oto!e% ( 'n &i)!o)ont!ol"do! )one)t"do% +!e4i"&ente "6o!!5ndote +!5)ti)"&ente tod" l" +"!te ele)t!-ni)" ( %e!5 n'e%t!o )ont!ol"do!1 De#initi4"&ente e% l" &e9o! o+)i-n *'e +'ede% tene! +"!" t' !obot b"%"do% en l"% )"!")te!$%ti)"% de t"&":o, +!e)io, +oten)i" ( #5)ilid"d de +!o!"&")i-n1
Progra,ador "'R Pololu. P"!" +!o!"&"! el B"b( O!"n't"n e% ne)e%"!io '%"! e%te +!o!"&"do! de AR, +'ede% +!o!"&"!lo (" %e" de%de el AR St'dio o l" inte!#"8 de +!o!"&")i-n de A!d'ino )o&o %e!5 e%te )"%o1 Ruedas -ara Su,o ./ . Son indi%+en%"ble% e%te ti+o de !'ed"% (" *'e "'n*'e el !obot e% 'n %e'ido! de l$ne", "l "l)"n8"! 4elo)id"de% de &5% de = &t% %e'ndo ne)e%it" 'n ""!!e o+ti&o en )"d" )'!4"1
!
Placa0 PC( Robot: E%t" +l")" %e!5 l" e%t!')t'!" del !obot, donde %e %old"!"n ( ")o+l"!"n todo% lo% )o&+onente%1
(atería 1#3 $44,"5. L"% b"te!$"% de LiPo %on l" &e9o! o+)i-n en !ob-ti)" el d$" de 6o(, e%t5 en +"!ti)'l"! e% e)elente o+)i-n +"!" el !obot (" *'e %' t"&":o ( +e%o en !el")i-n " %' e#i)ien)i" e% &'( b'en"1 Ten en )'ent" *'e e%t5% b"te!$"% no %e +'ede )"!"! )on )'"l*'ie! )"!"do!, %ino *'e %e ne)e%it" 'n )"!"do! e%+e)i"l
2 Cables de $ Pines. Lo '%"!"% +"!" )one)t"! lo% %en%o!e% " l" +l")" del !obot1 Regleta 4 Pines. E%to lo '%"!"% en )on9'nto )on lo% )"ble% de +ine%, i'"l&ente +"!" )one)t"! l" b"te!$" " l" +l")"1 Regleta 5e,bra. E%t" %e '%"!" +"!" )one)t"! l" b"b( o!"n't5n " l" +l")" +!in)i+"l1 Cable Delgado .,ts. Se!" ne)e%"!io +"!" )one)t"! el &oto! " l" +l")"1 2 6eds 7,,. Te indi)"!" el e%t"do del !obot, ( %e!5 'n" b'en" de)o!")i-n1 . Interru-tor. Pe!&ite el +"%o de ene!$" +"!" +!o!"&"!, o '%"! el !obot1 . Pulsador. Te +e!&iti!5 ")ti4"! el !obot +"!" *'e e&+ie)e " #'n)ion"!1 Resistencias Su-er8iciales .9 . Re%i%ten)i"% +"!" lo% led% ( el +'l%"do!, %' #'n)i-n e% no d":"! lo% led%
de Del&%&as
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
. Pega,ento instant+neo: P"!" 6")e! lo% "9'%te%1
CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO PLACA, PCB ROBOT En e%te )"%o el )6"%i% del !obot e% l" &i%&" +l")" PCB, %e 6" !e"li8"do "%$ +"!" &ini&i8"! el +e%o del !obot ( 6")e! *'e l" +oten)i" de lo% &oto!e% %e "+!o4e)6e de l" &e9o! &"ne!"1 Adi)ion"l&ente e% 'no de lo% +!in)i+"le% )o&+onente% del !obot1 P'ede% #"b!i)"! e%t" +l")" &"n'"l&ente o &"nd"!l" #"b!i)"! %en %e" t' e+e!ien)i"1
SOLDAR COMPONENTES A TU PLACA C'"ndo (" ten"% l" +l")" li%t" debe% "6o!" %old"! todo% lo% )o&+onente% " ell", te e+li)"!e&o% de #o!&" !"#i)" ( %en)ill" en donde debe i! )"d" 'no de lo% )o&+onente% ( %' o!den e%+e)i#i)o1
+
SOLDAR Y COLOCAR MOTORES El %i'iente +"%o e% %old"! " )"d" 'n" de l"% te!&in"le% del &oto! 'n )"ble )o!to de )&, lo% ot!o% et!e&o% del )"ble debe!5n %e! %old"do% " l" +l")" teniendo en )'ent" l" i&"en "nte!io!1 Si'iente " e%to, %e debe )on lo% %o+o!te% +"!" &oto!e%, "9'%t"! lo% &oto!e% 'no en )"d" l"do, %i'iendo lo% "'9e!o% de !e#e!en)i" en l" +l")"1
TROMPA DEL ROBOT Co&o "nte% e%+e)i#i)"&o% en l" li%t" de &"te!i"le% ne)e%it"% 'n" t!o&+" +"!" el !obot donde )olo)"!"% lo% %en%o!e% +"!" *'e dete)ten l" l$ne"1
C'"ndo ten"% (" t' t!o&+" debe% +e"! l" +"!te n&e!o 'no, " l" +l")" +!in)i+"l del !obot1 Se'id"&ente )on = +e*'e:o% to!nillo% "9'%t"! " l" +"!te n'&e!o 'no l" n&e!o do%
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
de Del&%&as *'e i!" "b"9o, en)"9"ndo lo% "'9e!o% +e!#e)t"&ente, )on e%to +od!$"% )"&bi"! el l"!o del !obot1
SENSORES Y CABLES A6o!" el %i'iente +"%o e% %old"! l" !elet" *'e tiene in)l'id" lo% %en%o!e%, de e%t" &"ne!".
IMP*RT"NTE: No %old"! n"d" en el HB( P"%% Se'id"&ente )olo)"! lo% %en%o!e% en l" b"%e n'&e!o = de l" t!o&+" del !obot, ent!"n +e!#e)t"&ente, ( +"!" "9'%t"!lo% debe% tene! = +e*'e:o% to!nillo%1 C'"nto (" ten"% todo e%to "!&"do el %i'iente +"%o e% '%"! lo% = )"ble% de +ine% ( )one)t"! 'n et!e&o de "&bo% )"ble% " l" !elet" de %en%o!e%, ( el ot!o et!e&o " l" !elet" de >> +ine% *'e %old"&o% en n'e%t!o !obot1 Si 6i)i%te )o!!e)t"&ente todo% lo% +"%o% todo debe!$" 4e!%e "lo "%$.
RUEDAS T' %e'ido! ne)e%it" )olo)"!le %'% !e%+e)ti4"% !'ed"%, "'n*'e e%t"% !'ed"% %e"n de %'&o, %on e)elente% +"!" el %e'ido! de l$ne" 4elo)i%t" (" *'e tienen 'n ""!!e in)!e$ble1 P"!" )olo)"! l"% !'ed"% de t' !obot debe% in%e!t"! el e9e del &oto! en el !in, 4e!i#i)"ndo *'e l" +"!te +l"n" del e9e e%te )ont!" el to!nillo, %e'id"&ente +"%"! "9'%t"!lo1
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
de Del&%&as
PROGRAMACION PROGRAMA P"!" +!o!"&"! l" +l")" debe% )one)t"!l" el +!o!"&"do! de AR Al B"b( O!"n't"n1 Ab!i! el ento!no A! d'ino ( +e"! el %i'iente C-dio in)l'de KTRSen%o!%16 in)l'de KO!"n't"nMoto!%16 Sen%o!e% de Line" PD de#ine NUMSENSORS
N'&e!o de %en%o!e% *'e '%"
de#ine NUMSAMPLESPERSENSOR M'e%t!"% +o! %en%o! de#ine EMITTERPIN
= e&itte! i% )ont!olled b( diit"l +in =
%en%o!% ? t6!o'6 "!e )onne)ted to "n"lo in+'t% ? t6!o'6 , !e%+e)ti4el( TRSen%o!%An"lo *t!"//'n%ined )6"!Q0 ?, >, =, @, , , NUMSENSORS, NUMSAMPLESPERSENSOR, EMITTERPIN07 'n%ined int %en%o!"l'e%QNUMSENSORS7 O!"n't"nMoto!% &oto!%7 elo)id"d M"i&" Robot<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< )on%t int &"i&'& ? ALORES PD<<<<<<<<<<ALORES PD<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< int P!o+o)ion"l >17 int De!i4"!i4o >7 elo)id"d de C"lib!")ion int 4el)"lib!"te =?7 4oid %et'+/0
/0
int inPin >?7 int 4"l ?7 +inMode/F, OUTPUT07 +inMode/, OUTPUT07 +inMode/inPin,INPUT07 4"l diit"lRe"d/inPin07 V6ile /4"l 3IG30 diit"lW!ite/F, 3IG307 diit"lW!ite/, 3IG307 4"l diit"lRe"d/inPin07 7 i# /4"l LOW0 diit"lW!ite/F, LOW07 diit"lW!ite/, LOW07
7
&oto!%1%etS+eed%/?,?07 Moto!e% detenido% <<<<<<<<<<<<??07 diit"lW!ite/F, 3IG307 diit"lW!ite/, 3IG307 En)iende el led% +"!" indi)"! *'e %e e%t" )"lib!"ndo1 #o! /int )o'nte!?7 )o'nte!K=>7 )o'nte!XX0 i# /)o'nte! K )o'nte! >0 O!"n't"nMoto!%..%etS+eed%/<4el)"lib!"te, 4el)"lib!"te07 el%e O!"n't"nMoto!%..%etS+eed%/4el)"lib!"te, <4el)"lib!"te07
*t!"1)"lib!"te/07 del"(/=?07 diit"lW!ite/F, LOW07
A+"" el led +"!" indi)"! *'e %e te!&ino l" )"lib!")ion1
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
de Del&%&as diit"lW!ite/, LOW07 O!"n't"nMoto!%..%etS+eed%/?, ?07 del"(/=??07 diit"lW!ite/F, 3IG307 diit"lW!ite/, 3IG307 del"(/=??07 diit"lW!ite/F, LOW07
P"!+"deo +"!" indi)"! *'e el !obot e%t" li%to1
diit"lW!ite/, LOW07 del"(/=??07
P"!+"deo +"!" indi)"! *'e el !obot e%t" li%to1
diit"lW!ite/F, 3IG307 diit"lW!ite/, 3IG307 P"!+"deo +"!" indi)"! *'e el !obot e%t" li%to1 del"(/=??07 diit"lW!ite/F, LOW07
P"!+"deo +"!" indi)"! *'e el !obot e%t" li%to1
diit"lW!ite/, LOW07 del"(/=??07 <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<in C"lib!")ion de Sen%o!e%<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< +inMode/inPin,INPUT07 4"l diit"lRe"d/inPin07 V6ile /4"l 3IG30 diit"lW!ite/F, 3IG307 diit"lW!ite/, 3IG307 4"l diit"lRe"d/inPin07 7 i# /4"l LOW0
diit"lW!ite/F, LOW07
/)
diit"lW!ite/, LOW07 del"(/>???07 Ret"!do [ %e'ndo% "nte% de E&+e8"! " "nd"! 7 'n%ined int l"%t+!o+o!tion"l ?7 lon inte!"l ?7 4oid loo+/0 'n%ined int +o%ition *t!"1!e"dLine/%en%o!"l'e%07 lee&o% +o%i)ion de l" line" en l" 4"!i"ble +o%ition Re#e!en)i" donde %e'i!" l" line", &it"d %en%o!e%1 int +!o+o!tion"l /int0+o%ition < =??7 C"l)'lo% PD int de!i4"ti4e +!o+o!tion"l < l"%t+!o+o!tion"l7 inte!"l X +!o+o!tion"l7 l"%t+!o+o!tion"l +!o+o!tion"l7 int +oVe!di##e!en)e +!o+o!tion"lP!o+o!)ion"l X inte!"l\? X de!i4"ti4e\De!i4"ti4o7 i# /+oVe!di##e!en)e &"i&'&0 +oVe!di##e!en)e &"i&'&7 i# /+oVe!di##e!en)e K <&"i&'&0 +oVe!di##e!en)e <&"i&'&7 i# /+oVe!di##e!en)e K ?0 O!"n't"nMoto!%..%etS+eed%/&"i&'&, &"i&'& X +oVe!di##e!en)e07 el%e O!"n't"nMoto!%..%etS+eed%/&"i&'& < +oVe!di##e!en)e,&"i&'&07 7
de Del&%&as Sele))i-n B"b( O!"n't"n.
I"s#&#$#o Te%"olog&%o
Sele))i-n P!o!"&"do!.
AJUSTE DEL CONTROL El +!o!"&" tiene 'n )ont!ol ll"&"do PD Proporcional – Derivativo;, e%te )ont!ol tiene = 4"!i"ble% *'e )"&bi"n l" !e%+'e%t" del !obot en )"d" %it'")i-n, lite!"l&ente %on = n'&e!o *'e +'eden )"&bi"! todo1 E%to *'i85 e% l" +"!te &5% )o&+le9" del !obot "9'%t"! e%o% do% n&e!o% &edi"nte &')6"% +!'eb"%1
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Biblio!"#$" A'delo, S1 /= de M"(o de =?>01 tdrobotica.co 1 Obtenido de 6tt+.td!oboti)"1)onoti)i"%!oboti)"@]@
