UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE ELCTRONICA Y TELECOMUNICACIONES
CTEDRA ELECTRONICA Y LABORATORIO
PROFESOR: ING. GIOVANNY CUZCO
CUARTO SEMESTRE
ESTUDIANTES: EDGAR LOPEZ, CRISTIAN PORRAS
PROYECTO FINAL SEGUIDOR DE LINEA NEGRA SIMPLE
PERIODO LECTIVO:Marzo Agosto 2014
TEMA:Seguidor de lneas negras.OBJETIVO GENERAL:Aplicar todos los
conocimientos adquiridos en la ctedra de Electrnica y Laboratorio
al momento de implementar un circuito armado.OBJETIVOS
ESPECIFICOS:Disear un circuito seguidor de lneas negras utilizando
diodos, transistores, amplificadores operacionales, etc.Implementar
el circuito en una labor til para la sociedad.Desarrollar la
habilidad de disear circuitos tiles en diferentes ares para una
mejor comodidad en la sociedad.INTRODUCCION:Falta aqu acerca de la
electrnica la introduccion
DESARROLLO:En el siguiente circuito observaran el diseo de un
circuito seguidor de lneas negras en el que se utilizan
transistores TIP 122 y L7805CV que son los mas ideales para
desarrollar estos tipos de circuitos. Para el desarrollo de este
circuito utilizamos el software de ARES-PROTEUSel el que los
bloques o cuadros de color verde son borneros que sirven para
ajustar los cables de los motores DC y evitar soldarlos.CIRCUITO
ESQUEMTICO DEL SEGUIDOR DE LNEAS NEGRAS
IntroduccinSENSOR DEL CIRCUITOEn este proyecto utilizamos los
sensores QRD 1114, los cuales debemos polarizarlos de la manera
correcta para aprovechar sus aplicaciones.Este sensor esta formado
internamente de un diodo emisor de luz, en este caso infrarrojo y
un fototransistor que al recibir la luz infrarroja del emisor nos
proporciona una seal la que nos indica la existencia de una
superficie oscura o blanca. El fototransistor recibe mayor cantidad
de luz infrarroja y en este caso recibiremos dos lecturas
diferentes que pueden ser utilizadas en muchos circuitos para
obtener seales digitales ya que el sensor nos proporciona seales
analgicas.
FUNCIONMIENTO DEL CIRCUITOUna de las muchas maneras de obtener
seales digitales en usar un amplificador operacional y usarlo en
modo de un comparador. Para este proyecto utilizaremos el
amplificador LM358.
El circuito que genera las seales es el siguiente
Este circuito nos proporciona una seal digital que proviene del
sensor QRD 1114, es el circuito etapa de los sensores del seguidor
de lneas.En este circuito observamos las resistencias de 220
ohmnios y 10k ohmnios las cuales nos permiten polariza el sensor.
Segn la conexin, cuando el sensor se encuentre sobre una superficie
blanca permitir que rebote casi toda la luz que proviene del diodo
emisor hacia el fototransistor. Entonces el fototransistor se
comportara como un cortocircuito, es decir estar saturado, y
tendremos por el terminal del resistor de 10k ohmnios una tensin
aproximada de 5v.Si colocramos el sensor sobre una superficie
oscura o negra tendramos que casi nada de la luz del diodo emisor
rebotara hacia el fototransistor lo cual producira que el
fototransistor se comportara como un "circuito abierto" (corte) y
en este caso por el terminal del resistor de 10Kohmnios obtendramos
una tensin de aproximadamente "0V".
Cabe mencionar que en ambos casos las tensiones no son exactas
debido a que la seal que nos brinda el sensor sensor QRD 1114 es
analgica y va depender de cunta luz haya captado la base del
fototransistor, pero si queremos comparar su funcionamiento
podramos decir que se comporta casi como un transistor comn.
De esta manera ya contamos con 2 estados en la salida del
comparador, uno cuando detecta y otro cuando no detecta la
superficie deseada.
A la salida del LM358 conectaremos un LED pequeo, un resistor de
470 ohmnios, un transistor L7805CV y un motor DC de 12V. El motor
DC puede ser el que tienen los juguetes que generalmente funcionan
con una tensin de 6V y para el circuito ser ms que suficiente. El
circuito lucir de la siguiente manera con la ayuda del software
"PROTEUS-ISIS":
El LED pequeo nos indicar, al encenderse, que el sensor QRD 1114
est detectando un superficie blanca y si se encuentra apagado estar
detectando una superficie oscura. El resistor de 470 ohmnios y el
transistor BD135 sern los que se encarguen de amplificar la
corriente proveniente del C.I. LM358 y as se puede conectar al
motor DC.
El motor DC girar cuando en la salida del LM358 exista un 1
lgico ya que esta condicin polariza el transistor y as permite que
circule corriente por el motor hacindolo girar slo en un sentido.
Si el sensor QRD 1114 est detectando una superficie oscura entonces
por la salida del LM358 tendremos un 0 lgico lo cual no permite que
circule corriente por el motor DC y eso no permite ningn giro del
motor.
Como podemos notar el circuito est preparado para un seguidor de
lneas "blancas", si deseamos que nuestro minirobot siga lneas
negras tendremos que realizar el siguiente cambio en la polarizacin
del sensor, de esta manera:
Cuando el sensor QRD 1114 detecte una superficie blanca en la
salida del LM358 tendremos un 0 lgico y en caso inverso, cuando el
sensor detecte una superficie oscura nos proporcionar en la salida
del LM358 un 1 lgico lo que en este caso nos servir para detectar
una lnea negra sobre un fondo blanco.Algo muy importante de
considerar es que si tenemos un sensor "derecho" y otro "izquierdo"
de nuestro minirobot, ste controlara el motor opuesto, es decir el
sensor "derecho" controlar el giro del motor izquierdo y el sensor
"izquierdo" controlar el motor derecho.
CONCLUCIONES
RECOMENDACIONESSe recomienda no utilizar un resistor por debajo
de 220 ohmnios para el diodo emisor ya que podramos exceder la
corriente que soporta y podemos quemarlo.