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CAPITULO 1

1.1 INTRODUCCION

1.1.1 LA ROBÓTICA

La robótica móvil es una de las aplicaciones más interesante de la electrónica. El principio fundamental de un robot móvil es el desplazamiento en un ambiente conocido o desconocido, por lo tanto es necesario conocer la arquitectura con la cual funciona, para este tipo de autómatas la arquitectura utiliza es la híbrida que esta constituida por tres capa que son: capa de inteligencia (Nivel de control), capa unificadora (Nivel Físico), capa de sensado (Nivel sensorial). Estos autómatas tienen una amplia gama de aplicaciones entre las que se tiene entretenimiento diversión y distracción, buscador de fisuras y grietas en túneles, rastreo de salidas en caso de derrumbes.

Una aplicación destacable se encuentra en un sofisticado puerto de descarga en Inglaterra, en donde la carga proveniente de los barcos, se transporta en robots móviles del tamaño de un autobús, siendo esta operación totalmente controlada.

Todo esto en base a materiales descartables, de un

ATMEGA 16,

fotorresistencias, motores de continua, una caja reductora, con su adecuado programa de control que se describirá en el presente trabajo. La función principal del robot es ser orientada por medio de una fuente de luz, cuando este se encuentra en entornos cerrados.

Este proyecto nace de la iniciativa de utilizar lo ya investigado para darle una nueva aplicación que pueda ser de utilidad a la humanidad.

1


1.2 DEFINICIONES BÁSICAS

1.2.1 Robótica Industrial: Es la parte de la ingeniería que se dedica a la construcción de máquinas capaces de realizar tareas mecánicas y repetitivas de una manera muy eficiente y con costes reducidos.

1.2.2 Robótica de Servicio: Es la parte de la ingeniería que se centra en el diseño y construcción de máquinas capaces de proporcionar servicios directamente a los miembros que forman sociedad.

1.3 ROBOTS SEGUIDORES DE LUZ

Son robots que están diseñados e implementados para detectar un punto emisor de luz que son detectados por los sensores de luz (fotorresistencias), el ángulo de detección es de 60º frontales.

Las fotorresistencias varían su resistencia interna en función de la luz que incida sobre ellas, esta variación es inversamente proporcional a la luz detectada (menos luz más resistencia). La resistencia y el potenciómetro de precisión actúan como divisores de tensión al estar en serie con la fotorresistencia. El potenciómetro de precisión servirá para regular la intensidad de la luz ambiente que incida sobre la fotorresistencia, ya que se deberá igualar la resistencia producida por este al recibir la luz ambiente con la del potenciómetro de precisión para que el carro no camine. Este procedimiento se lo llama encerado.

1.4 ARQUITECTURA HIBRIDA DE TRES CAPAS

Esta cuenta con tres capas, tienen un orden jerárquico de acuerdo a la función que realizan, son llamadas capas de sensado y control, capa unificadora y capa de inteligencia cada una de ellas cuneta con un conjunto de clases. 2


Diagrama de arquitectura de 3 capas

1.4.1 Capa de censado y control

Se encuentra en contacto directo con el Hardware, también se la puede llamar capa primitiva por nivel tan bajo en donde trabaja. Tiene dos clases:

1.4.1.1 Motor.- Esta es una abstracción útil de los atributos y funciones de un motor. Su principal objetivo es manejar el motor de forma cohesiva y con un bajo acoplamiento.

1.4.1.2 Sensor.- Esta clase es también una abstracción pero ahora de las características y funciones de un sensor.

1.4.2 Capa Unificadora Sirve de intermediario (middleware), entre la capa primaria y la capa de inteligencia, se encarga de recibir los datos la inteligencia y pasarlos a la capa primitiva, de manera que ella los entienda para que los ejecute. Esta formada por las siguientes clases:

1.4.2.1 Detector de meta.- Hace uso de la clase sensor ya que depende del sensor para funcionar, como su nombre lo dice su objetivo más importante de esta clase es identificar la meta. 1.4.2.2 Detector de intersección.- Detecta las bifurcaciones que se encuentran en el camino, utiliza la clase sensor.

3


1.4.2.3 Controlador.- Utiliza la clase seguidor de luz para evitar que el robot se desvíe de la luz. Además se encarga de controlar los motores. 1.4.3 Capa de inteligencia

Es la capa encargada de procesamiento de alto nivel, desarrolla las estrategias para seguir la luz.

1.4.3.1 Modelo status.- se encarga de proporcionar el estado actual del robot en un momento dado. 1.4.3.2 Estrategia.- utiliza la clase status ya que esta aporta la estrategia y estado del robot, esta es la parte ordena al controlador las acciones que debe tomar.

1.5 DISTRIBUCIÓN DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

El espectro electromagnético se puede organizar de acuerdo con la frecuencia correspondiente de las ondas que lo integran, o de acuerdo con sus longitudes. Hacia un extremo del espectro se agrupan las ondas más largas, como las correspondientes a frecuencias de sonidos que puede percibir el oído humano, mientras que en el otro extremo se agrupan las ondas extremadamente más cortas, pero con mayor energía y mayor frecuencia en hertz, como las pertenecientes

a

las

radiaciones

gamma

y

los

rayos

cósmicos.

En la siguiente ilustración se puede observar la distribución de las ondas dentro del espectro electromagnético.

A.- Frecuencia de la corriente eléctrica alterna industrial y doméstica. B.Frecuencias audibles por el. Oído humano. C.- Espectro radioeléctrico (incluye 4


las microondas). D.- Rayos infrarrojos. E.- Espectro de. Luz visible por el ojo humano. F.- Rayos ultravioletas. G.- Rayos-X. H.- Rayos Gamma. I.- Rayos. Cósmicos. 1.6 TRANSMISIÓN INALÁMBRICA

1.6.1 MEDIOS NO CONFINADOS O DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA

En medios no confinados, tanto la transmisión como la recepción se llevan a cabo mediante antenas. En la transmisión, la antena rodea energía electromagnética en el medio (normalmente el aire), y en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía: direccional y omnidireccional. En la direccional, la antena de transmisión emite toda la energía concentrándola en un haz que es emitido en una cierta dirección, por lo que tanto las antenas el emisor como el receptor deben estar perfectamente alineados. En el método omnidireccional, la antena emite la radiación de la energía dispersadamente (en múltiples direcciones), por lo que varias antenas pueden captarla. Cuanto mayor es la frecuencia de la señal a transmitir, más factible es confinar la energía en un haz direccional (la transmisión unidireccional).

5


1.6.2 ANTENA DIRECCIONAL

En el estudio de las comunicaciones inal谩mbricas, se van a considerar tres rangos de frecuencias.

1.6.2.1 Antena Conjunto de conductores debidamente asociados, que se emplea tanto para la recepci贸n como para la transmisi贸n de ondas electromagn茅ticas, que comprenden los rayos gamma, los rayos X, la luz visible y las ondas de radio.

6


1.6.2.2 Características De Las Antenas

1.6.2.3 Resistencia de radiación: Debido alta radiación en las antenas se presenta pérdida de potencia. Por ello se ha establecido un parámetro denominado resistencia de radiación Rr, cuyo valor podemos definir como el valor de una resistencia típica en la cual, al circular la misma corriente que circula en la antena, disipara la misma cantidad de potencia.

1.6.2.4 Eficiencia de una antena: Se conoce con el nombre de eficiencia de una antena (rendimiento) a la relación existente entre la potencia radiada y la potencia entregada ala misma.

1.6.2.5 Impedancia de entrada de una antena: En general, la impedancia de entrada de la antena dependerá de la frecuencia, estando formada por una componente activa Re, y una componente reactiva Xe. De esta forma, Re se puede asimilar a la resistencia total de la antena en sus terminales de entrada. Generalizando, podemos decir entonces que la impedancia de entrada de la antena es simplemente la relación entre el voltaje de entrada de la antena y la corriente de entrada.

1.6.2.6 Ganancia de una antena: La ganancia de una antena representa la capacidad que tiene este dispositivo como radiador. Es el parámetro que mejor caracteriza la antena. La forma más simple de esquematizar la ganancia de una antena es comparando la densidad de potencia radiada en la dirección de 7


máxima radiación con el valor medio radiado en todas las direcciones del espacio, ofreciéndose en términos absolutos. Aquellas antenas que radian por igual en todas las direcciones se llaman isotrópicas y su ganancia es de 1. Basados en esta definición, podemos hablar de la ganancia como la relación entre la potencia y campo eléctrico producido por la antena (experimental) y la que producirá una antena isotrópica (referencia), la cual radiará con la misma potencia.

1.6.2.7 Longitud eficaz de la antena: Sobre una antena se inducen corrientes y voltajes. Por tal razón, a la antena receptora se le puede considerar como un generador ideal de voltaje (V), con una impedancia interna que resulta ser igual a la de entrada.

1.6.2.8 Polarización de la antena: La onda electromagnética posee el campo eléctrico vibrando en un plano transversal a la dirección de propagación, pudiendo tener diversas orientaciones sobre el mismo. La polarización de la antena hace referencia a la orientación del campo eléctrico radiado. De esta forma, si un observador en un punto lejano a la antena "visualizara" el campo eléctrico lo podría mirar de las siguientes formas:

Describiendo una elipse. En este caso se dice que la onda esta polarizada elípticamente.

Describiendo

una

circunferencia

(polarización

circular).

Polarización horizontal o vertical, describiendo una línea recta.

Es importante anotar que, para que una antena "responda" a una onda incidente, tiene que tener la misma polarización que la onda. Por ejemplo, un dipolo vertical responderá a una onda incidente si la polarización de dicha onda es vertical también.

1.6.2.9 Ancho de haz de una antena: Podemos hablar del ancho de haz de una antena como el espaciamiento angular entre dos puntos determinados de potencia media (-3dB), ubicándolos con respecto a la posición del lóbulo principal perteneciente al patrón de radiación de la antena. 8


1.6.2.10 Ancho de banda de la antena: Se puede describir como los valores de frecuencia para los cuales la antena desarrolla su trabajo de manera correcta. De igual forma, el ancho de banda de una antena depende de las condiciones de los puntos de potencia media.

1.7 ONDAS DE RADIO

Cuando los electrones oscilan en un circuito eléctrico, parte de su energía se convierte en radiación electromagnética. La frecuencia (la rapidez de la oscilación) debe ser muy alta para producir ondas de intensidad aprovechable que, una vez formadas, viajan por el espacio a la velocidad de la luz. Cuando una de esas ondas encuentra una antena metálica, parte de su energía pasa a los electrones libres del metal y los pone en movimiento, formando una corriente alterna cuya frecuencia es la misma que la de la onda. Este es, sencillamente, el principio de la comunicación por radio.

La diferencia más palpable entre las microondas y las ondas de radio es que estas últimas son omnidireccionales, mientras que las primeras tienen un diagrama de radiación mucho más direccional. Por tanto, las ondas de radio no necesitan antenas parabólicas, ni necesitan que dichas antenas estén instaladas sobre una plataforma rígida para estar alineadas.

Con el término ondas de radio se alude de una manera poco precisa a todas las bandas de frecuencia desde 3 kHz a 300 Ghz. Aquí dicho término se considera que abarca la banda VHF y parte de la UHF: de 30MHz a 1 GHz. Este rango cubre la radio comercial FM, así como televisión UHF y VHF. Este rango también se utiliza para una serie de aplicaciones de redes de datos. El rango de frecuencias comprendido entre 30 MHz y 1 GHz es muy adecuado para la difusión simultánea a varios destinos.

9


A diferencia de las ondas electromagnéticas con frecuencias menores, la ionosfera es transparente para ondas de radio superiores a 30 MHz. Así pues, la trasmisión es posible cuando las antenas están alineadas, no produciéndose interferencias entre los transmisores debidas a la reflexiones con la atmósfera. A diferencia de la región de las microondas, las ondas de radio son menos sensibles a la atenuación producida por la lluvia.

Un factor determinante en las ondas de radio son las interferencias por multitrayectorias. Entre las antenas, debido a la reflexión en la superficie terrestre, el mar u otros objetos, pueden aparecer multitrayectorias. Este efecto se observa con frecuencia en el receptor de TV y consiste en que se puede observar varias imágenes (o sombras) cuando pasa un avión. Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son: Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales. Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia. En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer múltiples señales "hermanas".

Existen varios mecanismos con los cuales puede propagarse las ondas de radio desde una antena transmisora hasta la receptora.

Estas se pueden clasificar en: Onda ionosférica. Onda troposférica. Onda terrestre.

1.7.1 La onda ionosférica, es la que permite las comunicaciones a larga distancia de todos los tipos, con excepción de las ondas de muy baja frecuencia, y es la causa de las variaciones de la intensidad de las señales durante el día y la noche, durante el invierno y el verano, etc.

1.7.2 Onda troposférica, es la energía que se propaga en el espacio por encima de la tierra, en condiciones tales que resulta afectada por la ionosfera, 10


una región ionizada que existe en la alta atmósfera alrededor de 60 Km de altura, y que tiene la propiedad de refractar las ondas de radio, devolviéndolas hacia la tierra en muchas circunstancias. La troposfera, es la porción de la atmósfera terrestre de un espesor de alrededor de 16 Km. adyacente a la superficie terrestre.

1.7.3 La onda terrestre, es aquella que se desplaza siguiente el nivel del suelo, rara vez penetra en los túneles y es posible reconocerla cuando se viaja rápido y se desciende una hondonada, y se vuelve a subir, observándose que la señal disminuye, aunque no desparece del todo.

Diferentes modos de Propagación de Ondas de Radio

11


CAPITULO 2

2.1 ENSAMBLAJE DEL ROBOT SEGUIDOR DE LUZ 2.1.1 SELECCIÓN DE MATERIALES Lista materiales Proyecto control con micros Robot Seguidor de Luz Materiales Estructura de Piezas Metálicas Varios Tipos Leds diferentes colores de 1.7 V Regulador 7809 Regulador 7805 Capacitores 1uF Potenciómetros de Precisión 10K Amplificador Operacional Tl084 74ls14 Compuerta Smith Trigger Módulos de comunicación UHF hmtr 434 Cable USB serial Conector hembras db9 Mux 74l138 Crystal de 4 Mhz Microcontrolador Atmega 16 Diodos 1n4004 Borneras 2 puntos Borneras 3 puntos Batería de 9 V Batería 5 V 1 A 3 Fotorresistencias Sockets Baquelita Caja reductora Resistencias UJT

12


2.1.2 TRANSMISIÓN INALÁMBRICA C2

1u

C4 P2 1 6 2 7 3 8 4 9

1u

DCD DSR RXD RTS TXD CTS DTR RI

C3 6 2 8 7 13 14

1u

ERROR

U1

5

4

C2-

C2+

Modulo UHF VSVS+

J1

R2IN T2OUT R1IN T1OUT

R2OUT T2IN R1OUT T1IN

C1-

C1+

3

1

1 2 3 4 5 6

9 10 12 11

51441-0693

COMPIM MAX232

C1

1u

2.1.3 DISTRIBUCIÓN DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

2.1.4 ACONDICIONAMIENTO DE SENSORES 9V

CENT

5k6

R5

5k6

5k6

izq

U1:B

3

centro

1 2

5 7

10

dere

8

6 11

PIZ

U1:C 4

U1:A

dere

R4

TL084

PCENT

R2

9

390R

TL084

11

R1

4

centro

4

izq

DERE

11

IZQ

R6 390R

PDERE sizq

TL084

R8 390R

scen sder

R3

5K

5K

330R

R7

R9

330R 5K

U2:A sizq

1

2

J1 1 2 3

7414

U2:B 2.1.5 CONEXIÓN CON EL MICRO CONTROLADOR CONN-SIL3

scen

3

4

7414

U2:C sder

5

6 7414

13

330R


D1(K)

U2 9 13 12 40 39 38 37 36 35 34 33

0 0 0

U1 1 2 3

6 4 5

A B C

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

E1 E2 E3

15 14 13 12 11 10 9 7

74HC138

1 2 3 4 5 6 7 8

RESET

PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7

330R

D1 BYT30

Q1 TIP122

14 15 16 17 18 19 20 21

PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2

PB0/T0/XCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK

R1

22 23 24 25 26 27 28 29

PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2

XTAL1 XTAL2

R2 330R

D2

32 30

AREF AVCC

BYT30

ATMEGA16

Q2 TIP122

2.2 CONTROL DE MOTORES

A B C D

U1 LM317EMP 3

VI

VO

2

Out 5V

J2

ADJ

Vcc= 12V,1A 1 2 3

C1

1 2 3

C2

1

J1

10u

1N

52207-0385

52207-0385

Out 9V

U2

J3

LM317EMP VI

VO

2

1

ADJ

3

1 2 3

C3

52207-0385

C4 10u

1n

14


CAPITULO 3 DESARROLLO DEL PROGRAMA DE CONTROL 3.1 ARQUITECTURA DEL ROBOT

3.1.1 NIVEL FISICO

El robot consta en total de 3 placas de circuito impreso, en la una se encuentra la implementación del acondicionamiento de los sensores fotorresistivos en la otra está la implementación del circuito de potencia y en la última se encuentra el circuito con la lógica de control y de comunicación inalámbrica

Las 3 fotorresistencias están ubicadas en un ángulo de separación de 60º los unos de los otros, estos se encuentran dentro de una bocina dividida en 3 partes; esta bocina está construida con cartulina negra y una protección de color negra, para evitar que la luz ambiente afecte la buena detección de la fuente emisora de luz

Para la estructura donde se van a asentar las placas se ha usado partes de juguetes como: cajas reductoras, partes armables, tornillos, tuercas, una bola loca, una bocina de color negra en donde están colocadas las fotorresistencias.

3.1.2 NIVEL SENSORIAL;

Para el ajuste de la sensibilidad o histéresis del nivel de luz a detectar de acuerdo a los requerimientos ambientales lumínicos se usa el siguiente circuito.

15


9V

CENT

U1:B

5k6

R4

R5

5k6

5k6

izq

centro

1 2

U1:C

7

10

dere

8

6 11

PIZ

5

TL084

PCENT

R2 390R

9

TL084

11

R1

3

4

U1:A

dere

4

centro

4

izq

DERE

11

IZQ

R6 390R

PDERE sizq

TL084

R8 390R

scen sder

R3

5K

5K

330R

R7

R9

330R 5K

330R

U2:A sizq

1

2

J1 1 2 3

7414

U2:B El funcionamiento de este circuito esta basado e la variación interna de la CONN-SIL3

scen

3

4

7414

fotorresistencia en función de U2:C la luz que incide sobre ella, a mas luz menos sder

5

6

resistencia y viceversa, para este propósito se a diseñado un divisor de tensión 7414

simple en base a dos resistencias, una de ellas es la fotorresistencia y la otra es una resistencia fija de 5.6K, al variar el valor de la fotorresistencia producirá una variación de la tensión en el punto intermedio entre las dos resistencias, con lo que se logra conseguir un nivel de tensión proporcional a la luz.

Seguidamente se compara el nivel de tensión proporcionado por el conjunto divisor de tensión fotorresistencia-Resistencia con otra tensión variable que es obtenida con la ayuda de un potenciómetro lineal de precisión de 5k, el amplificador operacional activará o desactivará su salida, en función de si los valores en su entrada positiva es igual o mayor al de su entrada negativa, de este modo podemos ajustar el nivel de histéresis del circuito es decir, con que valor mínimo de luz se activará su salida.

A la salida del amplificador operacional se a puesto un diodo LED como indicador visual del estado de salida del circuito y de este modo poder ajustar fácilmente, sin la necesidad de utilizar un instrumento externo alguno.

16


CENT

DERE

3.1.2.1 Lógica de control para las fotorresistencias:

U1:B

5k6

R5

izq

3

centro

5

10

dere

1 5k6 El problema principal es el uso de 3 sensores fotorresistivos ya que 7existen 8 2 6

9

posibles estados de salida este problema se va a PIZ en conjunto. Para solucionar PCENT TL084

11

R4

11

5k6

4

U1:A

dere

4

centro

4

izq

R2

TL084

11

Q

R6

390R

390R convertir los 3 bits binarios en 8 salidas independientes para tal efecto se hace

PDERE

uso del circuito integrado 74LS138 (conversor BCD-Decimal de 3 bits con sizq

scen

5K R3 R7 salidas pull-up) que se 5Kactivan a nivel bajo (siempre están a 5V menos cuando 330R

330R

se activa la salida que pasa a ser 0V o GND).

5K

U2:A sizq

1

2

J1 1 2 3

7414

U2:B scen

3

CONN-SIL3 4

7414

U2:C sder

5

6 7414

También se ha utilizado trigger schmitt tipo 74LS14 en las entradas, esto ayuda que los voltajes se mantengan en los niveles lógicos adecuados.

3.1.3 NIVEL DE CONTROL

El circuito de control es el que proporciona las señales hacia los actuadores dependiendo de las señales obtenidas en los sensores.

3.1.3.1 Lógica de control para los motores:

El análisis en ésta parte es que se tiene 8 salidas del 74LS138 y solo 2 motores para ser controlados; el control que se va a tener para que gire en una u otra dirección el robot es la siguiente: la una girará con una velocidad baja mientras la otra rueda lo hace con una velocidad mayor, Para controlar la velocidad de giro de los motores se usa PWM’s diferentes en cada una de las ruedas 17


Tabla de la verdad del circuito integrado 74LS138

Input C B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1

Output /Q=L 1 2 3 4 5 6 7 8

A 0 1 0 1 0 1 0 1

Estado de los sensores Luz total

Oscuridad total

Como se puede ver; cada combinación de entrada de los sensores fotorresistivos equivale a que una de las salidas del integrado tome el valor lógico bajo. Pero se debe considerar para la programación que las señales provenientes de las fotorresistencias son invertidas al pasar por el trigger schmitt con lo que en ausencia de luz se tiene todas las entradas a nivel lógico alto. También se puede ver que hay dos campos rellenados correspondientes a oscuridad total y luz total, para las otras opciones dependiendo del valor de la salida que se tenga del 74LS138 se codificará lo diferente PWM’S con la ayuda del ATMEGA16.

D1(K)

U2 9 13 12 40 39 38 37 36 35 34 33

0 0 0

U1 1 2 3

6 4 5

A B C

E1 E2 E3 74HC138

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

15 14 13 12 11 10 9 7

1 2 3 4 5 6 7 8

RESET

PC0/SCL PC1/SDA PC2/TCK PC3/TMS PC4/TDO PC5/TDI PC6/TOSC1 PC7/TOSC2

XTAL1 XTAL2 PA0/ADC0 PA1/ADC1 PA2/ADC2 PA3/ADC3 PA4/ADC4 PA5/ADC5 PA6/ADC6 PA7/ADC7

PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2

PB0/T0/XCK PB1/T1 PB2/AIN0/INT2 PB3/AIN1/OC0 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK

22 23 24 25 26 27 28 29 14 15 16 17 18 19 20 21

R1 330R

D1 BYT30

Q1 TIP122

R2 330R

AREF AVCC

D2

32 30

BYT30

ATMEGA16

Q2 TIP122

A B

18

C D


3.1.4 PROGRAMACIÓN Inicio

Configurar timer 1 como PWM, prescaler 8, cuenta ascendente Configurar de interrupción para la comunicación Declaración de variables

Configurar puertos D y C como salidas, configurar puerto B como entrada

Leer Leer estado de los sensores conectados al puerto B

¿El valor de estado es? 0&b10111111

si

Cargar compare1a=20 compare1b=200 PortB=0b00000100

Wait 100 ms

no Cargar compare1a=0 compare1b=0 1 Leer

19


1

si

多El valor de estado es? 0&b11011111

Cargar compare1a=200 compare1b=200 PortB=0b00000010

Wait 100 ms

no

Cargar compare1a=0 compare1b=0 Leer

si

多El valor de estado es? 0&b11101111

Cargar compare1a=100 compare1b=200 PortB=0b00000110

no

Wait 100 ms

Cargar compare1a=0 compare1b=0 Leer

2

20


2

多El valor de estado es? 0&b11110111

Cargar compare1a=200 compare1b=20 PortB=0b00000001

si

Wait 100 ms

no

Cargar compare1a=0 compare1b=0

si 多El valor de estado es? 0&b11111011

Leer Cargar compare1a=100 compare1b=100

Wait 100 ms

no

Cargar compare1a=0 compare1b=0 Leer

3

21


3

多El valor de estado es? 0&b11111101

si

Cargar compare1a=200 compare1b=100 PortB=0b00000011

Wait 100 ms Cargar compare1a=0 compare1b=0

no

Leer

多El valor de estado es? 0&b11111110

Cargar compare1a=200 compare1b=100 PortB=0b00010000

si

Wait 100 ms Cargar compare1a=0 compare1b=0

Leer

Leer

22


CAPITULO 4 4.1 PRUEBAS Y RESULTADO 4.2 CONTROL DE RUEDAS ANEXO 1 EN EL CD 4.3 COMPORTAMIENTO ANTE ESTIMULO LUMINOSO ANEXO 2 EN EL CD 4.4 ENVIÓ DE DATOS AL PC ANEXO 3 EN EL CD 4.5 LISTADO DE ELEMENTOS Y COSTOS

Lista materiales Proyecto control con micros Robot Seguidor de Luz Materiales Estructura de Piezas Metálicas Varios Tipos Leds diferentes colores de 1.7 V Regulador 7809 Regulador 7805 Capacitores 1uF Potenciómetros de Precisión 10K Amplificador Operacional Tl084 74ls14 Compuerta Smith Trigger Módulos de comunicación UHF hmtr 434 Cable USB serial Conector hembras db9 Mux 74l138 Crystal de 4 Mhz Microcontrolador Atmega 16 Diodos 1n4004 Borneras 2 puntos Borneras 3 puntos Batería de 9 V Batería 5 V 1 A 3 Fotorresistencias Sockets Baquelita Caja reductora Resistencias UJT

Cantidad

Precio Unitario 1 12 1 1 10 3 1 1 2 1 1 1 1 1 2 10 3 1 1 3 5 1 1 11 2

23

15 0,15 0,2 0,2 0,08 0,28 0,22 0,15 20 15 0,6 0,27 0,73 5,25 0,05 0,15 0,18 2,15 11 0,12 0,17 2,5 20 0,02 0,18

Total 15 1,8 0,2 0,2 0,8 0,84 0,22 0,15 40 15 0,6 0,27 0,73 5,25 0,1 1,5 0,54 2,15 11 0,36 0,85 2,5 20 0,22 0,36


Total

120,64

CAPITULO 5

5.1 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Todo tipo de aplicaciones de la electrónica a la robótica requiere de conocimientos en áreas básicas como la instrumentación, los microprocesadores, la electrónica de potencia de tal modo que al combinar las ventajas de todas estas ramas se pueda crear inteligencia artificial. El robot seguidor de luz realizado tiene inteligencia artificial, puesto que es capaz de reaccionar inteligentemente a estímulos luminosos. La implementación de comunicaciones, interfaces para controlar diversos procesos es algo común hoy en día, una de las comunicaciones más utilizadas es la serial, razón por la cual fue implementada en el robot seguidor de luz, sin embargo esta requiere de una señal reloj proporcionada por un cristal externo de lo contrario no funciona. El microcontrolador que se empleo tiene la posibilidad de utilizar un reloj externo, pero para hacer posteriores modificaciones en el se lo debe programar con la anterior referencia de reloj.

Un sistema motorizado como el robot seguidor de luz requiere de fuentes independientes tanto para control como para potencia puesto que los motores de DC que se tienen introducen ruido conducido y altera el correcto funcionamiento del mismo, puesto que varían los niveles de voltaje y corriente del circuito de control provocando que se resetee automáticamente y que no se genere la referencia de reloj precisa que requiere la comunicación serial. Un filtro capacitivo en paralelo a la fuente también ayuda a proteger contra perturbaciones externas. Los sensores fotoeléctricos al tener demasiadas perturbaciones externas son demasiado sensibles ante cualquier estimulo luminoso por más pequeño que este sea, es por ello que necesariamente deben ser acondicionados, no solo para transformar la señal de resistencia variable a voltaje variable, sino también para poder controlar tal sensibilidad y poderlos manejar en cualquier medio. Un filtro que resulto muy útil fue el Tiger 7414 , que internamente posee su ventana de histéresis y provee de niveles lógicos exactos listos para ser empleados para el control

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5.2 CRONOGRAMA

5.3 BIBLIOGRAFÍA

5.3.1 Libros:  Aplicaciones eléctricas con microcontroladores AVR (Ramiro Valencia B.  Instrumentación Industrial (Dr. Ing. Antonio Creus )  Apuntes

de

las

materias

de

control

discreto,

microprocesadores,

Instrumentación industrial, Control con microprocesadores  Ayudas de los programas computacionales como Bascom AVR, ISIS Proteus, Progisp  Set de Instrucciones del Micro controlador ATMEGA 16  Manual de Usuario de módulos tthm inalámbricos

5.3.2 Internet:  http://www.x-robotics.com/  http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_frecuencias  http://www.asifunciona.com/fisica/af_espectro/af_espectro_3.htm

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ďƒ˜ http://www.neoteo.com/radiocontrol-para-modelismo-de-12-canales16319.neo ďƒ˜ http://www.neoteo.com/radiocontrol-modulos-comerciales-en-uhf.neo

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Trabajo Escrito Robot seguidor de luz  

Desarrollo del diseño del robot seguidor de luz

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