PROYECTO DE AULA 2: CARRO ELÉCTRICO A CONTROL REMOTO INALÁMBRICO
NOMBRE EQUIPO DE TRABAJO TITULARES
INTEGRANTES DEL EQUIPO
HERNÁN GRANDA SEBASTIÁN BETANCUR STEVEN MONSALVE HÉCTOR CARMONA ANTONIO RADA
TALLER DE PROCESOS PRODUCTIVOS PROFESOR: JUAN ESTEBAN CASTAÑO
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA PASCUAL BRAVO MEDELLÍN
TITULARES
TABLA DE CONTENIDO
OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................
3
OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................................................
3
MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................................
4
HISTORIA ..................................................................................................................................................
6
Como funciona ............................................................................................................................................
6
LISTADO DE HERRAMIENTAS .......................................................................................................... 8 LISTADO DE MATERIALES ................................................................................................................
8
ROLES EQUIPO DE TRABAJO ............................................................................................................ 9 CRONOGRAMA DE TRABAJO REAL UTILIZADO .................................................................... 10 DESARROLLO DEL PROYECTO ...................................................................................................... 13 Piezas seleccionadas. .................................................................................................................................
14
ANÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................................................................
27
CONCLUSIONES ...................................................................................................................................
28
BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................................
29
TITULARES
TABLA DE CONTENIDO
OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................
3
OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................................................
3
MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................................
4
HISTORIA ..................................................................................................................................................
6
Como funciona ............................................................................................................................................
6
LISTADO DE HERRAMIENTAS .......................................................................................................... 8 LISTADO DE MATERIALES ................................................................................................................
8
ROLES EQUIPO DE TRABAJO ............................................................................................................ 9 CRONOGRAMA DE TRABAJO REAL UTILIZADO .................................................................... 10 DESARROLLO DEL PROYECTO ...................................................................................................... 13 Piezas seleccionadas. .................................................................................................................................
14
ANÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................................................................
27
CONCLUSIONES ...................................................................................................................................
28
BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................................
29
TITULARES
OBJETIVO GENERAL
Construir un carro eléctrico RC a control remoto inalámbrico con piezas adquiridas de
diferentes elementos electrónicos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Ensamblar un carro eléctrico RC con las piezas que consiguió el grupo de trabajo.
Reconocer y aplicar los conceptos necesarios para el ensamble del carro.
Documentar todas las actividades y procedimientos efectuados en el proceso para un
mejor entendimiento.
Conseguir que el carro construido pueda ser controlado con un control remoto por medio
de frecuencias de radio.
TITULARES
MARCO TEÓRICO
El carro a control remoto es un mecanismo integrado por componentes eléctricos y mecánicos, que le permiten desplazarse hacia adelante y hacia atrás. Está diseñado para moverse conforme a un sistema de circuitos y motores que le indican hacia qué dirección debe moverse, pudiendo ser hacia adelante o hacia atrás. Funciona gracias a 2 motores, uno le permiten avanzar hacia adelante y el otro retroceder. Las llantas del carro se mueven en sentido contrario y los motores se activan de manera inversa, (cuando uno opera el otro está inactivo) la encargada de hacer el carrito avanzar es la carga positiva y quien se encarga de hacerlo retroceder es la carga negativa. El carro control remoto es controlado por un dispositivo de mando a distancia o control remoto que permite encender y apagar el interruptor para controlar sus movimientos. La gran mayoría de estos controles remoto se comunican con el carrito vía señales infrarroja y su fuente de energía son pilas tipo AA, AAA o de botón. (“Como Funciona un Carro Control Remoto,” n.d.)
TITULARES
Figura 1 sistema típico de radio control.
TITULARES
HISTORIA
El primer modelo radio controlado data de la década de 1960 y pertenecía a la categoría de pista. El primer todoterreno es de 1977. Últimamente y debido a los avances en el campo de la electrónica, se están extendiendo bastante los micros automóviles eléctricos. Son automóviles de escalas 1:28 o menores que son baratos de mantener y que proporcionan grandes dosis de entretenimiento. Suelen funcionar con cuatro pilas recargables tamaño AAA y se corre sobre moqueta o pista pintada de oxiron. Son los conocidos como Mini-Z de la marca Kyosho. (“Automóvil teledirigido,” 2015)
Como funciona
Cuando la fuente de energía se enciende, el automóvil está listo para responder a cualquier comando que el control remoto le envíe, en el momento que los contactos eléctricos del controlador se juntan. Una señal diferente se puede dirigir dependiendo del ángulo de los contactos y del número de pulsos enviados a la unidad receptora del automóvil. Por ejemplo, un comando hacia adelante puede enviar 14 pulsos, mientras que una secuencia de éste hacia atrás puede incluir 20 pulsos. El diseño del transmisor manual puede variar entre dos palancas, una única multi-direccional o una configuración de gatillo y disco. Los automóviles de control
TITULARES
remoto completo pueden moverse hacia adelante, atrás, además de orientar hacia la derecha o izquierda cualquiera de esos movimientos. Otros más sencillos tienen movimiento automático hacia adelante que sólo cambia de dirección cuando el transmisor le ordena ir en reversa, ya sea hacia la izquierda o la derecha.
Una vez que el comando ha sido recibido, los cambios en el automóvil se activan. El receptor pasa éste a través de una tarjeta de circuitos, que determina cuál de los motores movidos por baterías, realizará los cambios en el automóvil. Un comando "hacia adelante e izquierda" probablemente ordenará a los aros traseros mantenerse derechos y girando hacia adelante, mientras que los delanteros recibirán la instrucción de ir hacia adelante y girar hacia la izquierda. Aunque los automóviles de control remoto pueden ser divertidos, el molesto cable puede limitar el rango y movilidad del vehículo. Otra opción sería usar los de radio control. La mayor diferencia es que estos son inalámbricos. Utilizan la misma configuración para la señal transmitida que los de control remoto, con la excepción de que la transmisión se hace sobre frecuencias de radio específicas. Algunos modelos incluso tienen un controlador que puede operar seis automóviles distintos, en seis frecuencias diferentes. (“¿Cómo funciona un automóvil de control remoto? | eHow en Español,” n.d.)
TITULARES
LISTADO DE HERRAMIENTAS
Destornillador de estrella.
Cautín, estaño y pomada para soldadura.
Taladro.
Sierra.
Silicona.
Pistola de silicona.
Cartón paja.
Alicate.
Tijeras.
Metro.
LISTADO DE MATERIALES
Base en madera para carro.
Llantas de caucho.
Eje.
2 Motor con puente H.
Batería.
Cargador de batería.
TITULARES
Control remoto con pilas.
ROLES EQUIPO DE TRABAJO
Hernán: (líder del equipo) programar las reuniones, velar por el cumplimiento de las actividades, verificar el estado de las actividades según cronograma
Sebastián: (mecánico, vigía del tiempo) encargado del ensamble del prototipo (con ayuda del todo el equipo) por la experiencia en otros prototipos, llevar el control del cronograma de trabajo.
Steven: (Auxiliar mecánico, relator) apoyo al ensamble del prototipo, encargo de recopilar toda la información del proyecto (fotos, videos) y alimentar el informe
Héctor: (Auxiliar mecánico, comunicador) apoyo al ensamble del prototipo, encargado de identificar buenas aplicaciones en otros equipos y compartirlas con el equipo, mantener una buena comunicación con toda la clase.
Antonio: (Auxiliar mecánico, Utilero) apoyo al ensamble del prototipo, encargo de mantener en orden y completos todos los elementos para la elaboración del proyecto.
TITULARES
CRONOGRAMA DE TRABAJO REAL UTILIZADO
% de Fecha
hora
Descripción
Responsable
cumplimiento
Todo el equipo
100%
- Iniciar la construcción Todo el equipo
100%
comentarios
- Elaboración plan de trabajo proyecto 2 28 15:00- - Definir modelo para Febrero 18:00 fabricación del prototipo 2
- Entrega plan de trabajo 04
proyecto 2 18:00-
Marzo 21:00
del prototipo 2
- Subir evidencia al blog del equipo de trabajo - Hernán - Evaluar avances del 06
15:00-
- Todo el proyecto
Marzo
18:00
100% equipo
- Tomar decisiones: se continua con el modelo inicial o se modificara
TITULARES
Se continuara con el modelo inicial.
- Trabajo en clase, desarrollo prototipo 2 11
18:00- Ensamble de piezas
Marzo
Todo el equipo
100%
Todo el equipo
100%
21:00 - Armar carrocería
- Subir evidencia al blog del equipo de trabajo 14 Marzo
15:00- - Trabajar en el informe 18:00 final del prototipo 2 - Revisar avances
- Trabajo en clase, 18
Se presenta
18:00- desarrollo prototipo 2
inconvenientes con Todo el equipo
Marzo
50%
21:00 - Continuar ensamble
la dirección de las
prototipo
llantas de adelante
- Subir evidencia al blog Por motivos del equipo de trabajo 21
personales el 15:00- - Trabajar en el informe
Marzo
0% Todo el equipo
equipo de trabajo
18:00 final del prototipo 2 no se pudo reunir. - Revisar avances
TITULARES
- Trabajo en clase,
Debido a los
desarrollo prototipo 2 25
inconvenientes con
18:00- - Finalizar ensamble del
la dirección de las Todo el equipo
Marzo
40%
21:00 prototipo
llantas de adelante
- Realizar pruebas de
no se finaliza el
funcionamiento
prototipo.
- Subir evidencia al blog
28
del equipo de trabajo
Se trabaja adicional
- Terminar el informe
en la finalización
15:00- final del prototipo 2
del ensamble y se Todo el equipo
Marzo
18:00 - Revisar prototipo
acuerda reunión
- Realizar pruebas de
para el 31 de
funcionamiento
marzo.
- Clase - Entrega del prototipo 2 terminado 08
18:00- Entrega del informe
Abril
21:00 final del prototipo 2 - Entrega plan de trabajo del prototipo 3
TITULARES
50%
Todo el equipo
PLANO PROTOTIPO
Figura 2. Plano prototipo
DESARROLLO DEL PROYECTO
Adquirir las piezas de carros que tengamos en casa y que no estemos utilizando, para el ensamble del prototipo.
TITULARES
Piezas seleccionadas.
Llantas.
4 llantas de caucho con rines de plástico y agujero para los ejes.
TITULARES
Batería.
Batería recargable con cargador, 12 voltios/1000mAh
Base en madera para chasis de carro.
Se realiza en madera de 2 milímetros de espesor utilizando una caladora.
TITULARES
Control remoto.
Este control remoto es inalámbrico y utiliza frecuencias de radio específicas y el receptor está en la tarjeta de circuitos. Para estos modelos RC tenemos un esquema de 2 canales, estos tienen tres estados: hacia delante, hacia atrás y parado. Tienen dos pulsadores, uno para avanzar y otro para retroceder que pueden ser independientes o unidos en una palanca. El transmisor es un oscilador que puede emitir dos tonos de frecuencias distintas (250Hz y 1000Hz)
TITULARES
Tarjeta de circuitos.
Donde se integran los elementos electronicos necesarios para el funcionamiento del carro. HT-12E: codificador HT-12D: decodificador 7805: regulador de tension L293B: puente H
Modulos de RF para radio control: Para el trasmisor se usa: Transmisor de RF - TWS315 (315 MHz), Codificador HT12E
TITULARES
Para el receptor se usa: Receptor de RF - RWS315 (315 MHz), Decodificador HT12D
Los C.I. HT12E y HT12D son un Encoder y un Decoder (Codificador y Decodificador) respectivamente.
El HT12E se encarga de codificar los 4 bits de entrada para que sea posible su transmisión, mientras que al ser recibida dicha transmisión en el receptor, se decodifican gracias al HT12D.
TITULARES
Los módulos TWS315 y RWS315 son los encargados de transmitir y recibir dicha señal codificada vía RF, estos tienen asignado un pin (o patita) donde se debe colocar una alambre de cobre que es usado como antena.
Como se podemos ver, la combinación de estos circuitos, nos dan una perfecta solución de comunicación por RF. Las principales características de esta comunicación son: Frecuencia 315 MHz, Modulación ASK, Transmisión máxima de hasta 4 bits. (“Blogspot Snapshot,” n.d.)
TITULARES
Antenas: Una antena es un dispositivo formado por un conjunto de conductores que, unido a un generador, permite la emisión de ondas de radio frecuencia, o que, conectado a una impedancia, sirve para captar las ondas emitidas por una fuente lejana
Motor con puente H
Este motor electrico RC es alimentado por las baterias antes mencionadas. Un motor no es otra cosa más que una maquina giratoria electromotriz que transforma la energía eléctrica en energía motriz es decir energía mecánica. Todos los motores disponen de un eje de salida para acoplar un engranaje, polea o mecanismo capaz de transmitir el movimiento creado por el motor.
TITULARES
Esquema puente H
Figura 3. Esquema puente H Para invertir el sentido de giro de un motor hay que cambiarle la polaridad, es decir, cambiar el sentido con el que la corriente pasa a través del motor.
En electrónica esto normalmente se logra con una configuración llamada puente H, la cual les muestro a continuación:
TITULARES
Con el interruptor SW1 el usuario decide si el motor gira a la izquierda, a la derecha o si se detiene.
Cuando se coloca el interruptor en la primera posición (la superior), el comportamiento de la corriente es el siguiente:
TITULARES
La corriente fluye a través de Q1 y Q4. El motor gira en sentido horario.
Si se cambia de posición el interruptor entonces el motor gira en sentido anti horario.
(“El puente H: Invirtiendo el sentido de giro de un motor con Arduino,” n.d.)
TITULARES
Ensamble prototipo
Elaboración de chasis
Perforación chasis para ensamble de componentes
Ensamble de componentes en el chasis
TITULARES
Ensamble de componentes en el chasis, eje llantas delanteras
Instalación de eje, llantas y motor parte posterior.
Instalación de eje, llantas y motor parte delantera.
TITULARES
Montaje de batería y tarjeta de circuitos
Soldar cableado.
Carro ensamblado
TITULARES
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para lograr controlar nuestro carro se utiliza ondas electromecánicas y ayuda de
antenas. La comunicación por medio de radio frecuencia se da cuando una señal en el rango de 30khz a 300khz, se propaga de trasmisor a receptor y esta señal no es perceptible a la vista humana.
ara invertir el sentido de giro de un motor de c.c., basta con invertir la polaridad
P
de la tensión aplicada en sus bornes (con lo cual varía el sentido de la corriente que circula por su bobinado), y hacer así que el par de fuerzas que originan el giro del motor sea de sentido contrario. Existe un circuito integrado que tiene la conexión del puente “H” en su interior este C.I. es el L293.
Velocidad alcanzada por el carro en un trayecto lineal.
Velocidad=distancia/tiempo
Po_____________________________________________________Pf Distancia: 1 metro (entre punto inicial y final)
TITULARES
Tiempo: 3,33 segundos (tiempo que se demoró el carro para desplazarse desde el punto inicial hasta el punto final)
V= 1m/3,33seg V= 0.3 m/s
CONCLUSIONES
Se logró el objetivo de construir el carro y controlarlo por medio de un control
remoto inalámbrico.
TITULARES
Con la elaboración de este proyecto se logró conocer principios y conceptos
básicos de sistemas eléctricos y electrónicos que nos servirán para enriquecer nuestro conociendo.
Entendimiento de sistemas de comunicación entre un control remoto y un
elemento a controlar.
BIBLIOGRAFÍA
Automóvil teledirigido. (2015, March 30). In Wikipedia, la enciclopedia libre . Retrieved from http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Autom%C3%B3vil_teledirigido&oldid=81104 584 Blogspot Snapshot. (n.d.). Retrieved from http://ucctelecom.blogspot.com/2010/01/controlremoto-inalambrico-rf-del.html
TITULARES
