Proyecto Electronica i Seguidor de Linea

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS

INGENIERO JUAN CARLOS GUTIERREZ

ESTUDIANTES YEISON S. ALZATE VELEZ PABLO A. GONZALEZ. JAIRO ALBERTO GALLEGO.

PROGRAMA DE INGENIERIA DE SISTEMAS Y COMPUTACION ELECTRONICA I PEREIRA JULIO 28 DE 2012

PROYECTO SEGUIDOR DE LINEA

INTRODUCCION. Cuando se estudia ingeniería de sistemas se puede notar que ésta se relaciona con muchas disciplinas o áreas como lo son la robótica y la electrónica, es por esto que para conocer un poco de estos aspectos, se decidió crear un robot seguidor de línea, para adquirir conceptos y prácticas sobre dichas áreas, teniendo en cuenta que desde la parte de la informática se puede aportar para el desarrollo de este tipo de trabajos debido a que algunas plataformas de robots vienen con soportes para lenguajes de programación de alto nivel. El presente proyecto es una aplicación directa de los conocimientos obtenidos en el curso de electrónica I y fruto de una amplia investigación de cómo solucionar los requisitos impuestos para el mismo.

OBJETIVOS. * Diseñar y fabricar un robot autónomo seguidor de línea blanca, incluyendo su estructura mecánica, circuito electrónico y lógica de control.

* Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la clase de electrónica I

DESARROLLO. A continuación se mostrarán elementos, procedimientos, esquemas y diseño de un robot seguidor de trayectorias totalmente automatizado. El esquema implementado en este proyecto fue basado en el diseño del Ingeniero Ronald Gutiérrez – Php Candidate en su sitio: http://roboticpeople.com/members/ronald/. La tarea fundamental de un robot móvil es el desplazamiento en un entorno conocido o desconocido, por tanto es necesario que posea tres funciones fundamentales, la locomoción (nivel físico), la percepción (nivel sensorial) y la decisión (nivel de control).

La parte sensorial es debido a que la percepción de este tipo de robots es visual, en este caso se trata de que diferencie entre el color blanco y negro, para dicha acción se deben instalar diodos y fototransistores; y un circuito de control, necesarios para proporcionar señales obtenidas por los sensores. Los sensores utilizados son los CNY70, en su interior poseen un diodo emisor de infrarrojos y un fototransistor que sirve de receptor estando ambos dispuestos en paralelo y apuntando ambos en la misma dirección. Cuando el led emisor refleje su luz en el fondo blanco, que es el más reflectante, el fototransistor baja su resistencia e invierte la señal o sea que se pone en marcha cuando el detecte el color blanco y desactiva el motor cuando detecta el negro.

MATERIALES: 2 Sensores CNY70. 2 Resistores de 220Ω. 2 Resistores de 6.2 kΩ. 2 Resistores de 1 kΩ. 2 Resistores de 10 kΩ. 2 Resistores de 3 kΩ. 1 Circuito integrado LM339 (comparador de voltaje). 1 Circuito integrado 74LS08 (Compuertas AND). 1 Circuito integrado DM74S04 (Compuertas NOT). 1 circuito integrado L293b (Puente “H”). 2 Motores DC con reductores mecánicos. 2 Reguladores de voltaje LM7805. 2 Diodos LN4007.

Diseño de un Robot Seguidor de Línea Blanca. Sensor CNY70

Diseño de un Robot Seguidor de Línea Blanca. Circuito de control (CNY70) El circuito de conexión típico para un sensor CNY70 es el siguiente:

0 = Negro 1 = Blanco

Diseño de un Robot Seguidor de Línea Blanca. Lógica de control A partir de las ecuaciones se obtiene el siguiente circuito:

Diseño de un Robot Seguidor de Línea Blanca. Conexión Puente H, L293b IN1 IN2 FUNCIÓN 0 1 Adelante 1 0 Atrás 0 0 Detener 1 1 Detener

Diseño de un Robot Seguidor de Línea Blanca. Circuito Completo

Se monto el circuito sensor y lógica de control en la protoboard para realizar pruebas y analizar las salidas esperadas, instalando leds emisores de luz conectados en serie a un resistor de 1 kΩ a las salidas del comparador de voltaje ( LM339).

Se realizó el montaje del circuito de potencia, para realizar pruebas y analizar las salidas esperadas, instalando leds emisores de luz conectados en serie a una resistencia de 1 kΩ a las salidas del circuito integrado ( L293b Puente “H”). Se instalaron los motores para realizar análisis de potencia, comportamiento y consumo de estos. (186.7mA).

Se procede a reducir peso al prototipo por que este estaba aun muy pesado y presentaba problemas al realizar movimientos. Se recortó el volumen de las llantas para dar una apariencia liviana.

En el siguiente proceso se instalaron los sensores (CNY70) en la parte inferior de carro.

Se realizó la construcción de la pista del seguidor de línea blanca, se dispuso a realizar pruebas de control de censado y ajustes de inconvenientes presentados durante dichas pruebas al prototipo.

YEISON S. ALZATE VELEZ. PABLO A. GONZALEZ. JAIRO ALBERTO GALLEGO.