22/9/2012

CONTROL ANALOGO |

CARBOTLIGHT PROYECTO TECNOLÓGICO

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PROYECTO TECNOLOGICO: AUTOMOVIL SENSOR DE LUZ “CARBOT LIGT”

AUTOR/AS: SANDRA LILIANA SANCHEZ CARDENAS MIDORY DANIELA ROJAS HERNANDEZ

UNIVERSIDAD MINUTO DE DIOS

LICENCIATURA EN TECNOLOGIA E INFORMATICA

BOGOTA - CUNDINAMARCA 15 DE SEPTIEMBRE DEL 2012-09-15

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INDICE

1. MEMORIA.........................................................................................................................

1.1. PROPUESTA......................................................................................................................

1.2. DISEÑOS PREVIOS.............................................................................................................

1.2.1. DISEÑO PREVIOS......................................................................................................

1.2.2. DISEÑO PREVIO 2.....................................................................................................

1.3. MEMORIA DESCRIPTIVA. ................................................................................................

1.3.1. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO. .........................................................................

1.3.2. DISEÑO PREVIO DEFINITIVO. .....................................................................................

2. PLANOS............................................................................................................................

2.1. PLANO DE CONJUNTO....................................................................................................

2.2. PLANO GENERAL...............................................................................................................

2.3. DESPIECE........................................................................................................................

2. PLIEGO DE CONDICIONES.................................................................................................

3.1. PLIEGO DE CONDICIONES ORGANIZATIVAS.......................................................................

3.1.1.- FECHA DE ENTREGA......................................................................................................

3.1.2. PLAN DE TRABAJO......................................................................................................... 3.1.3. DISTRIBUCIÓN DE TAREAS…………....................................................................................

3.2. PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS.................................................................................

3.2.1.- LISTA DE MATERIALES....................................................................................................

3.2.2.- LISTA DE HERRAMIENTAS..............................................................................................

4.- PRESUPUESTO. ..................................................................................................................

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Planteamiento del problema

1.- MEMORIA. 1.1.- PROPUESTA. Diseñar y construir un Robot que sigue una luz, proveniente por ejemplo de un flexo o

una linterna que se colocan frente a él.

Esta propuesta muestra cómo se puede construir un robot que tiene un

comportamiento bien definido (ir a un foco de luz intenso), con muy pocos

componentes electrónicos, y en una configuración que resulta sencilla de construir y

comprender. 1.2.- DISEÑOS PREVIO 1.

1.2.2.- DISEÑO PREVIO 2

1.3.- MEMORIA DESCRIPTIVA. 1.3.1.- DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO. De entre los dos diseños previos presentados he elegido la 1.2 por las razones Siguientes:

Luz Linterna

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Que el diseño es más sencillo y no requiere cantidad de operadores mecánicos para su funcionamiento

El costo de materiales tanto del diseño mecánico como de construcción es económico

Que no se necesita tener muchos conocimientos de electrónica para ejecutar el proyecto este maneja lo más básico de construcción

Porque es creación propia el diseño externo

Funciona de la forma siguiente:

Cuando se acciona el interruptor, se pone en marcha el motor alimentado a 1,5 voltios,

ya que se cierra el circuito en el que está. También se cierra el circuito que alimentado

a 3 voltios controla el segundo motor.

En el momento en que llega una iluminación suficientemente grande a la

fotorresistencia (LDR) el transistor (par Darlington) se pone a conducir corriente por el

colector y por lo tanto se pone en funcionamiento este motor también.

Bajo esta situación los dos motores están en marcha y el robot avanza. No lo hace

exactamente en línea recta, ya que la alimentación de cada motor tiene distinto

voltaje.

El voltaje diferente de cada motor hace que se vaya corrigiendo la dirección

constantemente y vaya mejor hacia el foco luminoso.

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Esquema electrónico

En el esquema puedes ver los elementos de que consta el circuito y la interconexión

entre ellos.

Los componentes esenciales son la fotorresistencia LDR y el transistor NPN (Realmente

se trata de un transistor especial que está formado por dos en cascada, en una

configuración que se llama par Darlington, y que amplifica la corriente más que un

transistor normal).

Observa que los motores tienen dos circuitos independientes regulados de forma

conjunta por un interruptor doble.

Nota que el motor MT2 está alimentado con una tensión de 1,5 voltios, mientras que el

circuito del otro motor se alimenta por las dos pilas en serie. Es decir 3 voltios.

El diodo D1 está puesto para proteger al transistor de los picos de corriente que

produce el motor MT1 en el momento en que se desconecta.

Montaje

Prepara la fotorresistencia

Las fotorresistencias suelen poseer dos patillas largas y peladas. Interesa que sean

largas, pero no que se toquen, ya que falsearían el funcionamiento del robot. Por ello

es necesario enfundar al menos una. Se puede hacer por ejemplo con un macarrón

obtenido al pelar uno de los cables de telefonía que se emplean.

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Es interesante poner una pequeña visera de unos 2 mm aproximadamente a la

fotorresistencia, para que sea sensible sobre todo a la luz que venga en una dirección.

Para esto el macarrón termorretráctil en insustituible.

1.2. El circuito electrónico

Para montar el circuito electrónico existen distintas posibilidades. Tal vez la más

interesante sea sobre una placa perforada de cuadros, aunque también se puede hacer

sobre una placa de circuito impreso diseñada para este circuito específico, entre otras

posibilidades.

1.3. Sobre placa perforada de cuadros

Se utiliza una placa perforada como la de la figura en la que se colocan los

componentes y se van conectando por la parte inferior. Posteriormente se recorta al

tamaño adecuado con una sierra para metal, se liman los bordes y ya está dispuesta

para ser utilizada.

Sobre la placa va conectada la resistencia, el diodo, la fotorresistencia, la resistencia

variable y el par Darlington. El resto de elementos (motores, interruptor y portapilas)

se conectan por medio de cableado.

En la siguiente figura se ve la disposición de los componentes sobre la placa. El hecho

de que estén próximos y estratégicamente colocados facilita el conexionado.

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Para hacer las conexiones es imprescindible echar un vistazo al esquema electrónico.

De todas formas la siguiente figura ayuda. En ella se ve la disposición de los

componentes y las conexiones que hay que hacer desde la cara inferior y es muy útil a

la hora de soldar.

1.4. Sobre placa de circuito impreso

A modo de ejemplo se muestra un posible montaje del circuito sobre una placa de

circuito impreso diseñada a tal efecto. Observa que el interruptor doble ha sido

sustituido por un bloque de dos micro interruptor de montaje en placa de circuito

impreso.

En este caso se puede hacer que los dos motores funcionen o no de forma

independiente.

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En esta figura se muestran más claramente las conexiones, vistas desde el lado donde

se montan los componentes.

Se puede utilizar para la fabricación de una placa de circuito impreso, pero ojo que hay

que ponerla a la escala adecuada y darle la vuelta (encontrar su simétrica).

1.5. Conecta el circuito electrónico al resto

En las siguientes figuras se ve el trazado de los cables que van a los motores,

interruptor y portapilas.

Son ilustrativas, para salir de toda duda, es imprescindible consultar el esquema

general del circuito.

Asegúrate de que los motores se conectan correctamente, de forma que cuando

funcionen lo hagan hacia delante.

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La toma de 1,5 voltios se obtiene de un cable que directamente se engancha al

portapilas. Es el cable que sale por la derecha del portapilas y va al interruptor.

Una tira de belcro abraza las patillas de la fotorresistencia, y es suficiente, junto con

los cables para mantener la placa de circuito en su sitio, y el sensor perfectamente

orientado.

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1.3.2.- DISEÑO PREVIO DEFINITIVO

2.1. PLANO DE CONJUNTO

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2.2. PLANO GENERAL

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2.3. DESPIECE

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3.- PLIEGO DE CONDICIONES. 3.1.- PLIEGO DE CONDICIONES ORGANIZATIVAS 3.1.1.- FECHA DE ENTREGA. El Proyecto técnico se entregará en la clase de control análogo del día 26 de septiembre; el prototipo Se entregará en la clase de control análogo del día 17 de octubre y entrega final del proceso de diseño y construcción noviembre 14 3.1.2.- PLAN DE TRABAJO. Para construir el prototipo de mi proyecto seguiré la secuencia siguiente: Empezaré construyendo el circuito que requiere el proyecto teniendo en cuenta un numero de pruebas necesarias para su funcionamiento y después continuaré por fijarme en los planos del diseño exterior y llevar a cabo su construcción del mismo; finalizando el trabajo lijando y componiendo los diferentes operadores. Una vez acabada la máquina evaluaré su funcionamiento y realizaré las modificaciones necesarias, tras lo cual la pintaré y decoraré. 3.1.3.- DISTRIBUCIÓN DE TAREAS. Las tareas de fabricación del prototipo se distribuirán de la forma siguiente.

Encargado/a del trabajo

DIA

FECHA

1

22 DE septiembre

Memoria del avance proyecto

Sandra Sánchez

2 26 DE

SEPTIEMBRE

COTIZACION DE MATERIALES Midory Daniela Rojas

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15

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3.2.- PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS 3.2.1.- LISTA DE MATERIALES.

El diseño definitivo consta de los operadores siguientes:

Se detalla seguidamente cada uno de los elementos que se utilizan:

Lo primero de lo que hay que disponer es de una plataforma montada y operativa para

colocar en ella el resto de elementos.

Además debes disponer de:

Un interruptor doble, es decir que sea capaz de abrir y cerrar dos

circuitos simultáneamente.

Échale un vistazo al esquema del circuito.

Una fotorresistencia, también conocidas como LDR, que es realmente el

sensor que detecta la luz. Dadas las características del circuito y la posibilidad de ajustar la resistencia variable, casi cualquiera valdrá.

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Un diodo. Vale por ejemplo el 1N4007.

Una resistencia de 1 kilo ohmnio, 1/4 de vatio.

Una resistencia variable de 10 kilo ohmnios.

Un Darlington TIP 120.

Un portapilas para dos pilas de 1,5 voltios tamaño AA

cable telefónico

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velcro

macarrón termo retráctil.

Madera MDF delgada

Protoboard

Pintura acrílica

Rueda giratoria

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3.2.2.- LISTA DE HERRAMIENTAS

Caladora Martillo Puntillas Martillo Tornillos

PRESUPUESTO

Cantidad Denominación Presión unitario

Precio total

1 Interruptor doble 42144102M $4681

1 Fotorresistencia/ LDR

1 Diodo (1N40079)

1 Resistencia de 1 kilo ohmio, ¼ de vatio

1 Resistencia variable de 10 kilo ohmios

1 Darlington TIP 120

1 Porta pilas para 2 pilas de 1,5 voltios tamaño A.A

1 metro Cable telefónico

1 metro Velcro

1 Macarrón termo retráctil

1 Madera MDF delgada

1 Rueda giratoria