Modo de Operación del sigue líneas

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Modo de Operación del sigue líneas

Un sigue líneas es como su nombre lo dice un autómata que es capaz de seguir el trazo de una línea dibujada sobre una superficie que puede ser blanca o negra según se halla diseñado el circuito.

Figura 1. Principio de funcionamiento de control de dirección del sigue líneas.

Los dos puntos rojos de la figura 1 son sensores reflectivos CNY70 y tienen un emisor y un receptor infrarrojo cada uno de ellos. La figura 2 muestra el sensor CNY70 y el receptor y emisor infrarrojo.

Figura 2. Sensor CNY70

Al Sensor CNY70 se le llama reflectivo ya que para que funcione se necesita que la luz infrarroja del transmisor llegue al receptor mediante el reflejo de la misma en algún objeto (superficie reflectiva). El emisor es el encargado de producir la luz infrarroja pero debido a

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que los dos componentes (emisor y receptor son paralelos) la luz nunca llega al receptor, pero cuando esta luz infrarroja rebota en una superficie que la refleja entonces esta luz llegará al receptor.

El sigue líneas trabaja de acuerdo al comportamiento del CNY70. El circuito del CNY70 de nuestro seguidor de líneas esta configurado para darnos un voltaje de salida cuando esta sobre una superficie blanca (o reflectiva de luz infrarroja) y nos dará 0 volts cuando este sobre una superficie negra (o no reflectiva de luz infrarroja). De esta forma podremos entonces detectar una línea negra sobre una superficie blanca o viceversa. En nuestro caso vamos a detectar la línea negra sobre la superficie blanca.

Una vez que obtenemos la señal del CNY70 entonces la llevemos a la entrada no inversora de un amplificador operacional configurado como comparador el cual a su vez tiene un potenciómetro conectado a su entrada inversora como se muestra en la figura 3.

Figura 3. Diagrama esquemático del sigue líneas.

La función del amplificador operacional es comparar el voltaje de la entrada no inversora (+) contra el voltaje de la entrada inversora (-). Cuando el voltaje de la terminal (+) es mayor que el voltaje de la terminal (-) el comparador nos dará una salida de voltaje de aproximadamente 8V (cuando lo alimentamos con una batería de 9V) y este voltaje a su vez hará que el transistor que está conectado al motor actué como un interruptor cerrado y entonces encienda el motor. Cuando el voltaje de la terminal (-) es mayor que el voltaje de

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la terminal (+) el comparador nos dará una salida de voltaje de aproximadamente 0V y este voltaje a su vez hará que el transistor que está conectado al motor actué como un interruptor abierto y entonces apague el motor.

Figura 4. Amplificador operacional LM358.

El potenciómetro conectado a la terminal (-) del amplificador operacional es utilizado para calibrar la sensibilidad de nuestro robot, ya que algunas superficies son mas reflectivas que otras y esto hará que el CNY70 pueda tener un voltaje mayor que 0V en superficies no reflectivas. Cuando esto pasa el robot no se detiene en la línea negra y entonces tenemos que calibrarlo con el potenciómetro girándolo hasta que el sigue líneas tenga apagados los dos motores cuando ambos sensores están sobre una línea negra.

Figura 5. Potenciómetro.

De esta forma veremos entonces que cuando los dos CNY70 están sobre la superficie blanca los dos motores encienden con la misma velocidad, pero cuando uno de ellos esta sobre la superficie negra entonces no hay voltaje de salida y el motor que esta conectado a su circuito se apagará haciendo que el robot gire debido a que el otro motor sigue encendido. Al girar el robot si el CNY70 encuentra otra vez la superficie blanca volverá a encender el

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motor conectado a su circuito y de esta forma el robot permanecerá siguiendo la línea negra que hayamos establecido.

Figura 6. Moto reductor.

El voltaje de operación de este robot es de 9 Volts, si se quiere usar un voltaje mayor o menor deberán recalcularse las resistencias del CNY70 para un funcionamiento óptimo.

Figura 7. Batería de 9V.

EL amplificador operación es requerido para poder calibrar la sensibilidad del robot y el transistor es necesario para poder encender el motor ya que requiere una corriente mayor que la que puede proporcionar el amplificador operacional.

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Figura 8. Transistor 2n3904.

Los diodos en paralelo con el motor son necesarios para proteger al transistor cuando apagamos el motor.

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Parte Valor Descripcion Numero de parte

B1 CON_BAT_9V Broches y contactos para batería de 9V 9V PC BLK 12BH611-GR CNY701 CNY70 Interruptores ópticos, reflectivos, CNY-70 CNY702 CNY70 Interruptores ópticos, reflectivos, CNY-70 D1 1N4148 Diodo detector, de uso general, de 75 V, 75 mA 1N4148 D2 1N4148 Diodo detector, de uso general, de 75 V, 75 mA 1N4148

IC1 LM358N LM358 LM358

LED ROJO 5MM LED de 5 mm, color rojo claro E5/ROJ-C R1 180 Resistencia de 180 Ohms 1/4 W 5% R180 1/4 R2 33K Resistencia de 33 KOhms 1/4 W 5% R33K 1/4 R3 1 - 10K Preset horizontal de 10 mm, 10 KOhms 111-10K R4 1K Resistencia de 1 KOhms 1/4 W 5% R1K 1/4 R5 180 Resistencia de 180 Ohms 1/4 W 5% R180 1/4 R6 33K Resistencia de 33 KOhms 1/4 W 5% R33K 1/4 R7 1 - 10K Preset horizontal de 10 mm, 10 KOhms 111-10K R8 1K Resistencia de 1 KOhms 1/4 W 5% R1K 1/4 R9 820 Resistencia de 820 Ohms 1/4 W 5% R180 1/4 T1 2N3904 Transistor de pequeña señal bipolar NPN MPS2222A T2 2N3904 Transistor de pequeña señal bipolar NPN MPS2222A SWITCH SWITCH Switch deslizable miniatura, de 1 polo, 2 tiros, 2 posiciones SCM-122 MOTOR MOTOR MOTOR REDUCTOR 1:220 B01 MOTOR MOTOR MOTOR REDUCTOR 1:220 B01 Rueda LOCA Rueda LOCA Rueda Loca Plastico RLP ruedas ruedas Par de ruedas 62mm RPAZ62

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