Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Proyecto “Carrito Seguidor de Luz”
Elaborado por los estudiantes: - Arce Ancachi Evelyn Katty - Mendoza Calisaya Verónica - Tacora Claros cristian Omar - Quispe Alanoca Yomara Lizbeth Docente: - Ing. Fidel Huanco Ramos Fecha Entrega: - 17 de Julio del 2017
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú 1. INTRODUCCIÓN En este proyecto se muestra un robot seguidor de luz en el cual este deberá cumplir con su única tarea de encontrar un punto de luz dentro de su ángulo de detección de 360º y deberá dirigirse a lo más rápido posible hacia tal fuente de luz.
En este robot se desea exponer el diseño de un carro seguidor de luz, como también aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo de este interciclo acerca de electrónica básica.
Daremos referencia a la importancia de los elementos tales como: los dlr, los transistores, los led, los motores, las baterías, los cables conectores y otros elementos básicos, ya que sin estos no sería posible el proyecto. En este proyecto demostraremos el logro mediante una investigación práctica como teórico.
2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo general Desarrollar el interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, generando iniciativas de investigación y de búsqueda y elaboración de nuevas realizaciones tecnológicas. 2.2 Objetivos específicos Saber interpretar esquemas eléctricos y electrónicos y realizar el montaje a partir de estos, utilizando para ello distintos soportes. Emplear los conocimientos adquiridos durante el curso para diseñar, planificar y construir un robot con elementos mecánicos, eléctricos y electrónicos, que incorpore sensores para conseguir información del entorno y reaccione según los datos obtenidos por los mismos. Conocer los principios, elementos y aplicaciones básicas de distintos sistemas de control electromecánicos, electrónicos y programados. Analizar y valorar críticamente la influencia sobre la sociedad del uso de las nuevas tecnologías y el desarrollo de robots.
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú 3. VENTAJAS
Se pretende aplicar un robot seguidor de luz en circuitos electrónico para mejorar la destreza de personas con discapacidad de aplica el robot de luz a una plataforma móvil la cual permanece en movimiento al detectar una luz. Su tarea es encontrar un punto de luz dentro de un Angulo de detección de las Foto-resistencias y dirigirse lo más rápido posible hacia tal fuente de luz. Además tendrá un circuito para que la persona con una luz guie el robot hacia la meta.
4. MATERIALES:
Sensores cny70 (2) Driver l298n (1) Baterías de 9v (2) Motores dc con sus ruedas (2) Rueda loca (1) Llantas (2) Led (5) Placa Arduino uno (1) Baterías 15v (1) Conector de Batería (2) Cables (10) Base para proyecto (1)
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú 4.1. Descripción de los materiales a) 1 Arduino uno: Arduino es una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. Se creó para artistas, diseñadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u objetos interactivos. Arduino puede tomar información del entorno a través de sus pines de entrada de toda una gama de sensores y puede afectar aquello que le rodea controlando luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basado en wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un ordenador, si bien tienen la posibilidad de hacerlo y comunicar con diferentes tipos de software (p.ej. Flash, processing, maxmsp).
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú b) 2 Motor reductores 5v,16rpm En electricidad, es necesario, frecuentemente, establecer una conexión eléctrica entre una parte fija y una parte rotatoria en un dispositivo. Este es el caso de los motores o generadores eléctricos, donde se debe establecer una conexión de la parte fija de la maquina con las bob inas del rotor.
c) 4 fotorresistencias Los ldr.-un foto resistor o ldr (por sus siglas en inglés "light-dependent resistor") es un componente electrónico cuya resistencia varía en función de la luz. El valor de resistencia eléctrica de un ldr es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios mega ohmios). Características: su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un foto resistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, cds. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado,
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 mω, o más, en la oscuridad y 100 ω con luz
brillante.
d) Los led Diodo emisor de luz, es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión pn en la cual circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el led es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un led es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.
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e) 2 fototransistores El 2n2222a, también identificado como pn2222, es un transistor bipolar npn de baja potencia de uso general, tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, solo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio watts). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
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f) 2 llantas de 6cm de diámetro
g) 2 ruedas locas
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú h) 2 integrados l293b
i) 8 diodos 1n4004
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú j) 1 zumbador
k) Base de Proyecto
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú 5. MÉTODO Según lo que se menciona en (Ruiz-Velasco, 2007), las etapas o pasos a realizar para el desarrollo de un robot, están descritos como:
Etapa mecánica: rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos. Etapa eléctrica: qué tiene o comunica electricidad, o funciona por medio de ella. Etapa electrónica: campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos e lectrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros Etapa informática: conjunto de técnicas y conocimientos científicos que permiten el tratamiento automático de la información mediante la utilización de computadoras. De forma similar la parte de programación se llevó a cabo como: Declarativa: se basa en el desarrollo de programa que están especificando un con junto de determinadas condiciones, proposiciones, afirmaciones, restricciones, ecuaciones o transformaciones. Estructurada: se encuentra orientado a mejor calidad y tiempo que tarde su desarrollo surge en 1960 por bohm y jacopini. Modular: divide los programas en partes llamadas subprogramas o módulos, los cuales son más legibles y manejables
6. DISEÑO EL CARITO SEGUIDOR DE LUZ a) Diagrama de conexión:
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú b) Circuito conectado
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Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú c) Programa
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7. PRESUPUESTO Presupuesto de seguidor de luz Fecha de inicio 16/06/2017 Materiales Ítem
Cantidad
Unidad
Costo uni.
Subtotal
1
Sensores cny70
2
Unidad
S/ 2.00
S/ 4.00
2
Driver l298n
1
Unidad
S/ 22.00
S/ 22.00
3
2
Unidad
S/ 3.50
S/ 7.00
2
Unidad
S/ 9.00
S/ 18.00
5
Baterías de 9v Motores dc con sus ruedas Rueda loca
1
Unidad
S/ 7.00
S/ 7.00
6
Llantas
2
Unidad
S/ 7.00
S/ 14.00
7
Led
5
Unidad
S/ 1.00
S/ 5.00
8
Placa Arduino uno
1
Unidad
S/ 48.00
S/ 47.00
9
Baterías 15v
1
Unidad
S/ 15.00
S/ 9.00
10
Conector de Batería
2
Unidad
S/ 3.50
S/ 7.00
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Cables
10
Unidad
S/ 0.20
S/ 2.00
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Base para proyecto
1
Unidad
S/ 10.00
S/ 10.00
Numero
Total
Materiales
4
S/152.00
Herramientas 1
Silicona
1
Unidad
S/2.00
2,00
2
Tijeras
4
Unidad
S/1.00
4.00
3
Desarmador y tornillos
1
unidad
S/1.00
10.00
S/16.00
Mano de obra 1
Diseñador mecánico
1
Unidad
2
Programador de Arduino
1
Unidad
3
Ensamblador mecánico
1
Unidad
4
Diseñador de PCB
1
Unidad
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S/60.00
Universidad Nacional del Altiplano Puno-Perú 8. FUNCIÓN En este proyecto se muestra un robot seguidor de luz en el cual este deberá cumplir con su única tarea de encontrar un punto de luz dentro de su ángulo de detección de 360º y deberá dirigirse a lo más rápido posible hacia tal fuente de luz. En este robot se desea exponer el diseño de un carro seguidor de luz, como también aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo de este inter ciclo acerca de electrónica básica. Daremos referencia a la importancia de los elementos tales como: los DLR, los transistores, los led, los motores, las baterías, los cables conectores y otros elementos básicos, ya que sin estos no sería posible el proyecto. En este proyecto demostraremos el logro mediante una investigación práctica como teórico.
9. CONCLUSIÓN El prototipo de robot desarrollado durante la estancia de verano, tiene como única función la de seguir y moverse en la dirección hacia donde se encuentre la luz más intensa en el ambiente. Para ello tiene 190° frontales para poder dirigirse cuando se haya sobrepasado el límite declarado para poder rastrear la luz. La idea detrás del robot presentado fue, por una parte, incentivar a que cada vez más personas se interesen en temas y desarrollos tecnológicos, derribando el tabú o prejuicio existente de que este tipo de cosas son “difíciles” de desarrollar. El robot fue creado con mucha dedicación, y con ello queda de manifiesto la importancia de combinar diferentes áreas del conocimiento, tales como la electrónica, computación y robótica. El robot fue construido con componentes electrónicos reciclados, los motores fueron extraídos de impresoras dañadas, por otro lado, el driver y los led, también fueron extraídos de aparatos electrónicos en desuso.
10. BIBLIOGRAFÍA: http://elprofegarcia.com/?p=114 https://neuronaazul.wordpress.com/2012/06/18/como-hacer-un-robotseguidor-de-luz/ Apuntes de electrónica. Guillermo Martin, Uría Editorial Madrid, 1999
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