UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA INGENIERA ELECTRNICA SEGUIDOR DE LINEA

Juan Ordez Sebastin Poma Jonathan Muoz 01-12-2012

1.- TEMA: Seguidores de Lnea 2.-OBJETIVO: Disear y construir un carro mvil que sigue una lnea Negra en un fondo Blanco. 3.-MARCO TEORICO: RESISTENCIA ELECTRICA: La cantidad de corriente que fluye en un circuito depende del voltaje que suministra la fuente de voltaje. El flujo de corriente tambin depende de la resistencia que opone el conductor al flujo de carga: la resistencia elctrica. La resistencia de un cable depende de la conductividad del material del que est hecho y tambin del espesor y de la longitud del cable. La resistencia elctrica es menor en los cables gruesos que en los delgados. Los cables largos oponen ms resistencia que los cortos. Adems, la resistencia depende de la temperatura. Cuanto ms se agitan los tomos dentro del conductor, mayor es la resistencia que el mismo opone al flujo de carga. En la mayora de los casos, un aumento de temperatura se traduce en un incremento en la resistencia del conductor. La resistencia elctrica se mide en unidades llamadas ohms (W) en honor a Georg Simon Ohm, fsico alemn que puso a prueba distintos tipos de cable en diversos circuitos para determinar el efecto de la resistencia del cable en la corriente. Esta informacin es transcrita de la pgina web Angelfire [1]

http://www.angelfire.com/empire/seigfrid/Resistenciaelectrica.htmlMOTOR DC El motor de corriente continua es una mquina que convierte la energa elctrica en mecnica, provocando un movimiento rotatorio. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores elctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen traccin sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales. Esta mquina de corriente continua es una de las ms verstiles en la industria. Su fcil control de posicin, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatizacin de procesos. Pero con la llegada de la electrnica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios ms accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvas) o de precisin (mquinas, micro motores, etc.) La principal caracterstica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular la velocidad desde vaco a plena carga. Esta informacin es transcrita de la pgina web Wikipedia[2]

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua

BATERIA 6V Se denomina batera, batera elctrica, acumulador elctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que almacena energa elctrica, usando procedimientos electroqumicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado nmero de veces. Se trata de un generador elctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga. Esta informacin es transcrita de la pgina web Wikipedia [3]

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_(electricidad)PROTOOARD Una placa de pruebas, tambin conocida como protoboard o breadboard, es una placa de uso genrico reutilizable o semipermanente, usado para construir prototipos de circuitos electrnicos con o sin soldadura. Normalmente se utilizan para la realizacin de pruebas experimentales. Adems de los protoboard plsticos, libres de soldadura, tambin existen en el mercado otros modelos de placas de prueba. Esta informacin es transcrita de la pgina web Wikipedia [4]

http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebasRUEDA LOCALa rueda loca (caster wheel en ingls) es una rueda sin traccin, simple o doble, que puede girar libremente y que generalmente est situada en la parte inferior de una estructura. Se utiliza en carros de la compra, sillas de oficina o vehculos. Existen dos tipos de rueda loca: Rgida.Sujeta a la superficie con una estructura rgida que le permite sin embargo girar adelante y atrs. De pivote o Rotatoria.Sujeta a la superficie con una estructura que tiene un eje en su centro, anclado a la rueda que puede girar libremente.

Esta informacin es transcrita de la pgina web Electribricks[5]

http://blog.electricbricks.com/es/2010/05/caster-wheel/

CABLE ELECTRICO Se llama cable elctrico a un conductor (generalmente cobre) o conjunto de ellos generalmente recubierto de un material aislante o protector. Esta informacin es transcrita de la pgina web Wikipedia [6]

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_el%C3%A9ctricoSEGUIDOR DE LNEAS: Descripcin: He aqu un diseo super simple para montar un rastreador de lneas bsico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fcil compra en cualquier comercio de electrnica. En el esquema mostrado se puede apreciar cmo funciona el circuito, el led emisor del sensor CNY70 se alimenta a travs de una resistencia R1 de 680 , cuando una superficie reflectante como el color blanco de la superficie por donde se mover el rastreador, refleja la luz del led emisor, el fototransistor contenido en el sensor CNY70baja su resistencia interna entre Colector y Emisor con lo cual conduce la corriente que hace que tambin entre en conduccin el transistor Q1 que estaba polarizado a masa por medio de la resistencia R2 de 10 K . Q2 sirve para invertir la seal para que de este modo se desactive el motor cuando ve blanco y se ponga en marcha cuando ve negro el sensor, con lo que al activarse Q1 hace que se active Q2 cortando a Q3 con el, ya que este ultimo estaba activo porque esta polarizado por R3, con lo cual lo que a pasado es que la salida del motor se a desactivado cuando el sensor a detectado una superficie reflectante, en estado de reposo la salida estar siempre activa y Q3 conduciendo. Los 2 circuitos se pueden alimentar con 4 pilas normales de 1,5V puestas en serie con lo que se obtienen 6V, depender del consumo de los motores elegir pilas o bateras mas potentes.

Montaje: El robot se compondr de un circuito que podremos hacer fcilmente con una placa de topos o de prototipos o usando los fotolitos expuestos y este tendr dos circuitos exactamente iguales uno para cada sensor-motor e irn cruzados con lo que el sensor

izquierdo actuara sobre el motor derecho y el sensor derecho sobre el motor izquierdo tal como se muestra en la ilustracin. Los motores tienen que ser de corriente continua y habr que fabricarles una reductora si no disponen de ella para mover las ruedas, contra mas grandes sean las ruedas, mas velocidad alcanzara el robot, aunque no hay que pasarse con el dimetro de estas porque si no en las curvas se saldr de trayectoria, unos 6 cm. es lo ideal. Los sensores irn dispuestos mirando al suelo y a unos 2 o 3 mm de separacin desde el suelo a la superficie del sensor y la separacin entre ambos sensores ser para que quede dentro de la lnea negra que vayamos a usar como trayectoria. En mi montaje he utilizado dos servos trucados de manera que queden solo los motores CC con la reductora osea sin circuito de control pero se puede usar cualquier motor de CC de unos 5 o 6 voltios y que no consuma demasiado para no agotar las pilas o bateras demasiado deprisa. El trazado lo podremos hacer sobre una cartulina blanca y para trazar las lneas usar cinta aislante negra, tener cuidado en no hacer curvas demasiado cerradas ya que si el robot es muy veloz (ruedas grandes) se saldr de la trayectoria por inercia y al sacar los 2 sensores fuera de la lnea no volver a entrar (recordemos que este sistema no es microcontrolado) por lo que haremos algunas pruebas antes de trazar el camino final. Funcionamiento: Pondremos el robot en la superficie de fondo blanca y lo alimentaremos, como los dos sensores estn activos los motores permanecern parados, ahora empujaremos el robot hasta la lnea de trayectoria negra, al entrar uno de los sensores con la lnea negra este har que el motor del lago contrario empiece a funcionar con lo que el robot entrara por si solo en la trayectoria, cuando tenga los dos sensores viendo negro los 2 motores estarn en marcha con lo que el robot avanzara en lnea recta, ahora bien si el llega a una curva y supongamos que el sensor izquierdo sale de la lnea negra entonces provocara que el motor del lado contrario (motor derecho) se desactiva con lo cual el robot girara a derecha (como un tanque) entrando de este modo en la lnea negra otra vez... para el caso contrario pasa lo mismo pero con el otro motor y sensor. Esta informacin es transcrita de la pgina web Monografas [7]

http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/carrito-seguidor-linea-negra/carrito-seguidor-linea-negra.pdf

TRANSISTORES El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El trmino "transistor" es la contraccin en ingls de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se encuentran prcticamente en todos los aparatos domsticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automviles, equipos de refrigeracin, alarmas, relojes de cuarzo, ordenadores, calculadoras, impresoras, lmparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomgrafos, ecgrafos, reproductores mp3, telfonos celulares, etc. Esta informacin es transcrita de la pgina web Wikipedia [8] http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor BD140

CNY70

BC557

2N3904

5.-CONCLUSIONES - A la hora del montaje encontramos dificultades especialmente a la hora de calibrar nuestros motores an utilizando los componentes ms idneos para el caso. Esta dificultad nos impidi presentar el proyecto en el tiempo sealado. - Los sensores tambin fueron de alguna dificultad, aunque al final se lograron calibrar teniendo en cuenta los parmetros exactamente y con la mayor precisin posible. - Nos queda con marcado inters la conclusin casi obvia de tener en cuenta los imprevistos a la hora de realizar cualquier montaje pues, siempre hay inconvenientes y retrasos, generalmente debidos al factor humano. - Tambin como en estos proyectos se combinan factores analgicos, mecnicos y digitales, esta influencia hace an ms crtico el tiempo de preparacin de los proyectos. - Por ltimo, al ir desarrollando el proyecto nos dimos cuenta de que hay muchsimas aproximaciones un mismo problema y que es necesario tener en cuenta sobre todos dos aspectos: mnimo nmero de componentes y costos.

ANEXOS Costos

MATERIALRESISTENCIAS BD140 BC557 2N3902 CNY70 MOTOR DC BATERIA 6V (700mA) PROTOBOARD CABLE PAR DE RUEDAS RUEDA LOCA

LISTA DE MATERIALES Y COSTOS CANTIDAD COSTO UNI.($)6 2 2 2 2 2 1 1 2 "METROS" 1 1 0.02 0.40 0.35 0.08 1.95 14.50 6.00 3.00 0.25 4.50 0.80

COSTO TOTAL ($)0.12 0.80 0.70 0.16 3.90 29.00 6.00 3.00 0.50 4.50 0.80 49.48

FOTOS:

6.-BIBLIOGRAFIA: [1] Angelfire; Resistencia: http://www.angelfire.com/empire/seigfrid/Resistenciaelectrica.html Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:16

[2] Wikipedia; Motor http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua; Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:23

[3] Wikipedia; Batera: http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_(electricidad); Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:28

[4] Wikipedia; Protoboard: http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas; Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:33

[5] Electricbricks; Rueda Loca: http://blog.electricbricks.com/es/2010/05/caster-wheel/ Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:36

[6] Wikipedia; Cable elctrica: http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_el%C3%A9ctrico; Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:41 [7] Monografas; Seguidor de Lnea: http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/carritoseguidor-linea-negra/carrito-seguidor-linea-negra.pdf; Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:48 [8] Wikipedia; Transistores; http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor Fecha de consulta: 01/12/12, Hora19:57