República Bolivariana de Venezuela Venezuela Ministerio de Educación Superior Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mario! E"tensión#Barcelona
$iseo de un Siste%a &uto%'tico de (lasi)icación de *b+etos Según su (olor
Integrantes,
Pro-ecto de (ontrol
Barcelona. // de novie%bre de 01/0
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
3
OBJETIVO GENERAL 4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ALCANCE
4
4
DISEÑO, MONTAJE Y FUNCIONAMIENTO DEL DISPOSITIVO DE IDENTIFICACIÓN DE COLORES.
5
DISPOSITIVO DE IDENTIFICACIÓN DE COLORES MEMORIA DE CÁLCULOS
Pro-ecto de (ontrol
5
5
0
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
Introducción
El presente in)or%e se detallan los avances del desarrollo del siste%a auto%'tico de clasi)icación de ob+etos de acuerdo a su color. %ostrando en esta parte del pro-ecto el diseo del dispositivo de detección - la %e%oria de c'lculos del circuito2
Pro-ecto de (ontrol
3
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
Objetivo General $esarrollar las 4abilidades de diseo. investigación - construcción de un siste%a auto%'tico de clasi)icación de piezas según su color2
Objetivos Específicos
$isear un prototipo 5ue cu%pla con las e"igencias de la %ateria to%ando en cuenta las consideraciones de e"istencia en el %ercado de los ele%entos electrónicos - %ecanicos a utilizar2 Realizar una bús5ueda de prototipos si%ilares para una tener re)erencias desarrollar otras ideas del siste%a2 Estudiar los circuitos electrónicos para la aplicación2 (onstruir las estructuras 5ue soportaran las partes %ec'nicas - electrónicas del siste%a2 Realizar el %onta+e del circuito electrónico - co%probar su correcto )unciona%iento2
Alcance
(onsiste en el desarrollo - construcción de un siste%a electro#%ec'nico - su circuito de control de un selector de ob+eto capaz de di)erenciar los colores - la clasi)icación de %anera auto%'tica2
Pro-ecto de (ontrol
6
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
Diseño, Montaje !unciona"iento del Dispositivo de identificación de colores#
Dispositivo de identificación de colores 2
El dispositivo de censado se trata b'sica%ente de una )otoresistencia 5ue conectada a un a%pli)icador operacional. variara su valor ó4%ico de acuerdo a la intensidad de luz 5ue se re)le+a sobre la super)icie del ob+eto. el cual al ca%biar el color ca%bia la intensidad de luz. provocando una variación de tensión en la salida del a%pli)icador2 Esta variación de)ine el color del ob+eto - e"citar' la entrada del controlador2
Me"oria de C$lculos El circuito est' basado en a%pli)icadores operacionales con los cuales )or%an dos etapas del circuito. una pri%era etapa con)igurado co%o su%ador inversor - una segunda etapa con)igurado co%o co%parador2 En la siguiente )igura se %uestra el circuito utilizado,
El su%ador inversor se basa en un a%pli)icador inversor. al cual se le aaden dos o %'s resistencias. en ra%as independientes. conectadas a la entrada inversora del a%pli)icador operacional2 En el e"tre%o de cada una de ellas se
Pro-ecto de (ontrol
7
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
conectan las tensiones de ali%entación2 8a tensión de salida ser' proporcional a la su%a de esas tensiones de entrada2
(ircuito 9:pico del &%pli)icador *peracional co%o Su%ador Inversor
Para e)ectos de estudio - realizando el an'lisis del circuito. el volta+e de salida para esta con)iguración est' dada por lo siguiente,
Para la segunda etapa esta con)or%ado por un co%parador. es el circuito %'s si%ple. -a 5ue sólo est' )or%ado por el propio a%pli)icador operacional2 En condiciones ideales. cuando las tensiones en los ter%inales de entrada son iguales. de %anera 5ue la tensión di)erencial es nula. la tensión en el ter%inal de salida ser' nula2 &4ora bien. si la tensión en la entrada inversora es %'s positiva 5ue la tensión en la entrada no inversora. entonces la tensión en la salida ser' negativa; por el contrario. si la tensión en la entrada inversora es %'s negativa 5ue la tensión en la entrada no inversora. la tensión de salida ser' positiva2
Pro-ecto de (ontrol
<
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
&%pli)icador *peracional co%o co%parador2
Este co%porta%iento nos per%ite activar - desactivar un relee de acuerdo a un nivel de tensión el cual de)ine la )otoresistencia según el )unciona%iento descrito anterior%ente - en con+unto con potenció%etros se detecta el color del ob+eto deseado2
Deter"inacion del u"bral para cada color 8a deter%inación del u%bral de cada color se realizo %ediante la %edición directa del valor 5ue arro+a la )otoresistencia con la incidencia de luz re)le+ada en el ob+eto2 8as %ediciones se %uestran en la siguiente tabla,
Colores%Medicione
!otoresistencia
*oltaje
s Amarillo Azul Rojo Descarte
&'()
Entrada &*)
de
*oltaje
de
+eferencia &*
$e acuerdo a estos resultados se obtiene la siguiente tabla de la verdad para ser usada para la progra%ación del P8( Micrologi"
Color%Estad
+elee -
Pro-ecto de (ontrol
+elee .
+elee /
+elee 0 =
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor o Azul Rojo Amarillo Descarte Vacio
/ / / / 1
1 / / / 1
IUPSM
1 1 / / 1
1 1 1 / 1
Dia1ra"a de !lujo del sensor
Pro-ecto de (ontrol
>
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
Pro-ecto de (ontrol
IUPSM
?
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor
IUPSM
Analisis 2erar3uico de 4elección del controlador para el sensor de color
El circuito est' basado en a%pli)icadores operacionales los cuales traducen la seal recibida de una )otoresistencia en niveles de tensión 5ue activaran según una serie de relees 4aciendo activar las entradas del controlador - %ediante la tabla de la verdad resultante. el controlador indicara el color del ob+eto2
Para deter%inar el controlador a utilizar se procede a realizar un an'lisis +erar5uico to%ando )actores i%portantes en la realización del pro-ecto - 5ue per%iten co%parar las caracter:sticas - )unciones del P8( Micrologi" /011 utilizado para el pro-ecto2 Para este proceso se evaluaran el P8( Micrologi" /011. el PI(/>@6771 - los &rduinos2
@actores Usados en la (o%paración,
Costo Tiempo de Respuesta Funiona!i"idad Costo de Ene#$%a (o%paración Par a Par de la Matriz de (riterios. donde, /, Igual. 3, Moderado. 7, @uerte. =, Mu- @uerte - ?, E"tre%o2
!actores Costo Tiempo
Costo / de /A3
respuesta Funciona Costo Energía Sumatoria
/A0 /A6 0213
Tie"po de
!uncionabilidad
Costo
respuesta 3 /
0 6
Ener1ía 6 /A0
/A6 0 <207
/ /A3 =233
3 / >27
de
Matriz nor%alizada para encontrar el &uto#vector !actores
Costo
Tie"po res
!uncionabilida
Costo Ener1ia
d Pro-ecto de (ontrol
/1
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor Costo Tiempo res Funciona Costo Ener
126?0 12/<07 1206<3 12/03/
126> 12/< 1216 1230
IUPSM 120=0> 12767= 12/3<6 121671
126=1 1217> 12370? 12//=<
&uto#vector !actor Costo Tiempo
Auto5vector 12603= de 1203/7
Respuesta Funcionabilidad Costo de Energía
12/?3? 12/0/6
&, P8( B, PI(/>@6771 (,&R$UI*
(ontrolador según (osto, Controlador A B C S.Columna
A / 3 6 >
Controlador A B C S.Columna
A 12/07 123=7 12711 /
6 /A3 / 0 3233 6 12/11 12311 12<11 /
C /A6 /A0 / /2=7 C 12/63 120>< 127=/ /
7ro" +en 12/03 12301 1277= /
(ontrolador Según 9ie%po de Respuesta, Controlador A B C S.Columna Controlador A B C
A 6 = / /0 A 120<7 12<7< 121>1
Pro-ecto de (ontrol
6 /A3 / /A= /26=< 6 1200< 12<== 121?=
C / 3 C 6207 C 12333 127>3 121>3
7ro" +en 12037 12=1< 1217? //
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor S.Columna
/
/
IUPSM /
/
(ontrolador Según (osto de Energ:a, Controlador A B C S.Columna Controlador A B C S.Columna
A /A< /A3 / /.7
6 /A6 / 3 62071
A 121?/ 123<6 12767 /
6 1217? 12037 12=1< /
C / 6 < // C 12/// 12000 12<<= /
7ro" +en 121>= 120=6 12<3? /
(ontrolador según su @uncionabilidad, Controlador A B C S.Columna Controlador A B C S.Columna
A > < / /7
6 0 / /A< 32/<=
A 12 121== /
6 12<30 123/< 12173 /
C / /A0 /A> /2<07 C 12733 12611 121<= /
7ro" +en 127?3 1236/ 121<7 /
Selección del Me+or (ontrolador, Controlado
!acto
r !C "C#$F%&&' Arduino
r
Costo
tie"po
Cost Ener
!unciona
12/03 12301 1277=
120<7 12<7< 121>1
121>= 120=6 12<3?
127?3 1236/ 121<7
Pro%edio de valores para Elección de Progra%ador, &, P8( B, PI(/>@6771 (, &R$UI* 7ro1ra"ador A B
*alor 7ro"edio
Pro-ecto de (ontrol
0.417
12060 /0
(lasi)icacion de *b+etos según su (olor C
IUPSM
1236/
Según proceso de an'lisis +er'r5uico aplicado para la selección del controlador. en cuanto a (osto. 9ie%po de respuesta. (osto de energ:a @uncionabilidad es el P8( Micrologi" /0112
Pro-ecto de (ontrol
/3
