Carrito seguidor de línea negra

En el presente informe se describe el procedimiento que se llevó a cabo para el diseño y montaje de un carrito seguidor de línea negra, con todas sus partes, la elección de sus componentes, el lenguaje a utilizar para la programación del PIC y, además, el código fuente y los datasheet de los mismos dispositivos utilizados.

Palabras clave: PIC 16F877A, sensor CNY70, Lm358, assembler.

INTRODUCCIÓN

En la electrónica una de las más importantes e interesantes áreas es la de la robóticano sólo porque hoy en día tiene una aplicación en casi todos los campos sino porque permite crear una cantidad ilimitada de modelos al igual que una ilimitada de aplicaciones prácticas. Se puede utilizar en el hogar, en el colegio, en la industria, en el comercio, en la investigación, en fin, en todos los campos del conocimiento y del quehacer humano puede caber una aplicación de la robótica.

Además, en nuestro caso, nos permite una aproximación a la programación y a la aplicación práctica de los conocimientos obtenidos teóricamente en clase.

MÉTODO DE DISEÑO

Al comenzar a trabajar en el proyecto lo primordial era, primero (obvio), definir el proyecto, luego los materiales a utilizar y después el lenguaje a utilizar para programar el PIC.

Después de tener definido el proyecto, nuestros siguientes pasos fueron los siguientes:

a. Definir si queríamos seguidor de línea blanca o negra. Para saber qué sensores utilizaríamos.

b. Escoger los motores a utilizar.

Teniendo en cuenta el peso de los motores y la potencia de los mismos.

c. Escoger entonces el driver para controlar el motor.

d. Seleccionar los amplificadores más adecuados para la aplicación.

e. Definir la ubicación de los sensores.

f. Elegir las llantas, el número de ellas y la ubicación en el seguidor.

g. Se eligió un pequeño acondicionador de señal a la salida de los CNY70.

h. Escogimos las baterías a utilizar para alimentar el carrito.

i. Elegimos la carcasa del carrito. j. Elegimos el PIC.

k. Escogimos el lenguaje de programación del PIC.

JUSTIFICACIÓN DE ELECCIÓN

a. Como ya se mencionó, se debió elegir entre seguidor de línea negra o blanca para poder elegir entre los diferentes tipos de sensores disponibles y adaptarse a las necesidades de la aplicación. Se eligieron entonces los sensores CNY70, que tienen gran precisión y son de fácil uso.

Figura 1. Encapsulado del sensor.

Se utilizó la siguiente configuración para los sensores CNY70 teniendo en cuentasu configuración interna, como se muestra a continuación.

Figura 2. Diagrama interno del CNY70.

c. Para el control de dirección y funcionamiento del motor se escogió el L293D, que lleva incorporados diodos para contrarrestar los picos que pudieran presentarse a causa de las bobinas de los motores. Además por la potencia que se obtiene por los puentes H que contiene.

Figura 5. L293D

d. Se eligió este operacional por su buen funcionamiento y, además, porque puede ser alimentado por una sola fuente.

Figura 3. Conexión de los CNY70.

b. Los motores eran un factor decisivo en el montaje puesto que son los que mueven toda la estructura deben tener una buena potencia, pero también deben cumplir con condiciones de consumo y peso que no los hagan inoperantes a la hora de su uso.

Figura 4. Motor DC.

Por eso se eligió este tipo de motor que es muy común, de bajo costo y que se adapta a nuestras necesidades. 20518-890961 a 5V.

e.

Figura 6. Amplificador.

f. Se decidió ubicar los sensores al frente con una separación igual a la del ancho de la línea negra, para que detecten los bordes de la misma.

g. Se escogió el HCF40106 para que enviara una señal limpia al PIC.

h. Se eligieron tres llantas. Dos traseras grandes de aproximadamente 10cms. De diámetro y una central delantera de

4cms. Aproximadamente. Esta se ubicó sola adelante para permitirle mejor maniobrabilidad y giro al carrito.

i. Como se trataba de dispositivos de bajo consumo casi todos elegimos ubicar baterías recargables tipo AA, que aunque brindan muy poca corriente, son livianas y permiten la alimentación a todos nuestros componentes. Además el tiempo de uso del carrito va a ser por instantes cortos lo que nos permite esta elección. No optamos por baterías más grandes tipo eléctricas pues si bien su potencia y amperaje son muy buenas también tienen gran peso y tamaño, más adecuadas para un SUMO.