ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO ELECTRONICA
APLICADA
INFORME DEL PROYECTO FINAL INTEGRANTES: FLORES TONY MONTES
VICTOR VALENCIA GEOVANNY VANEGAS GLORIA 210126 210064 200087
200039
TEMA: Diseo e implementacin de un robot seguidor de lnea
OBJETIVO GENERAL Elaborar un programa que permita controlar el
funcionamiento de un robot, as como tambin la creacin de la
estructura de la misma. OBJETIVOS ESPECFICOS Poner en prctica los
conocimientos microcontroladores durante el semestre. adquiridos de
programacin de
Comprobar el funcionamiento adecuado de los sensores para as
poder determinar el seguimiento de la lnea MARCO TERICO LAS
INTRUCCIONES DEL PIC 16F84 Ya llegamos a la parte ms interesante e
importante del manejo de un microcontrolador: las instrucciones.
Nuestro microcontrolador, como ya sabemos, pertenece a la gama
media y es de tipo RISC; esto quiere decir que tiene un juego de
instrucciones reducido, en concreto de 35. Estas 35 instrucciones o
nemnicos y a su vez proveniente del juego de palabras: Nem On Icks
sern la base de funcionamiento del PIC. Al igual que los bits de
los registros, ser imposible aprendernos todas y a la vez su
funcionamiento, pero a la hora de codificar nuestros programas
deberemos tenerlas en cuenta. Las instrucciones fundamentalmente se
dividen en tres tipos. Esta divisin viene dada por el tipo de datos
con los que trabajan: - Instrucciones orientadas a los bytes
(byte-oriented operations) - Instrucciones orientadas a los bits
(bit-oriented operations) - Operaciones con literales y de control
(literal and control operations) Aparte de estas instrucciones, hay
otro tipo de instrucciones usadas para simplificar la tarea de
programar, y q generalmente estn formadas por dos instrucciones
bsicas. Estas
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no las trataremos a fondo, pero las veremos en un resumen despus
de comprender el funcionamiento de las 35 instrucciones bsicas. En
los tres apartados siguientes veremos todos los datos que se pueden
dar acerca de una funcin. Algunos de ellos son irrelevantes y no
son nuestro objetivo. En cambio otros, como la accin, la sintaxis,
el funcionamiento, la operacin, el comportamiento del registro
STATUS y los ejemplos, son imprescindibles para comprender su
funcionamiento. MOTORES Motores de corriente continua. Dentro de la
gran variedad de tipos existentes en el mercado, los ms econmicos
son los que se utilizan en algunos juguetes, pero tienen el
inconveniente de que su numero de Revoluciones Por Segundo (RPS) es
muy elevado, lo que no les hace muy apropiados para la construccin
de un microbot que por ejemplo siga una lnea, si no se utilizan
reductores adicionales o un sistema de regulacin electrnico.
Giro de dos motores en un nico sentido: En la Figura 3 se
muestra el modo de funcionamiento de dos motores de corriente
continua que giran en un nico sentido.
El motor M1 se activa al poner a nivel bajo la entrada de
control A. El motor M2 se activa al poner a nivel alto la entrada
de control B
Figura 1.- Conexin de dos motores de continua, M1 activo por 0 y
M2 por 1
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Giro de un motor en los dos sentidos: El circuito de la Figura 4
permite controlar el doble sentido de giro del motor. Cuando la
entrada C est a nivel bajo y la D a nivel alto, el motor gira hacia
la izquierda. Cambiando la entrada C a nivel alto y la D a nivel
Bajo, se cambia el sentido de giro del motor hacia la derecha.
Figura 2.- Circuito de control para el doble giro de un motor de
corriente continua
LOS SENSORES CNY70 El CNY70 es un sensor de infrarrojos de corto
alcance basado en un diodo emisor de luz infrarroja y un receptor
formado por un fototransistor, ambos apuntando en la misma
direccin, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de reflexin
del objeto, y la deteccin del rayo reflectado por el receptor. El
dispositivo dispone de cuatro pines de conexin. Dos de ellos se
corresponden con el nodo y ctodo del emisor, y las otras dos se
corresponde con el colector y el emisor del fototransistor que hace
las veces de receptor. Los valores de las resistencias son
tpicamente de RT=10K para el fototransistor, mientras que para el
diodo emisor es RD=220, siendo tpicos los dos montajes que se
indican en la Figura 3.
Figura 3.- Circuitos de aplicacin con el CNY70
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En el circuito por el que nos hemos inclinado en el diseo es el
de la opcin a, de manera que cuando el sensor est sobre la lnea
negra la luz es absorbida y el fototransistor se mantiene en corte,
por lo que a la salida el circuito entrega un nivel bajo, mientras
que cuando el sensor est sobre el fondo blanco que refleja la luz,
el fototransistor se satura y a la salida del circuito obtenemos un
nivel alto. El funcionamiento del circuito b es justamente al
contrario, cuando el sensor est sobre la lnea negra, el
fototransistor permanece en corte y entregando a la salida un nivel
alto en el colector, mientras que si se encuentra sobre un fondo
blanco, el haz infrarrojo se refleja y el fototransistor se satura
entregando a la salida del circuito un nivel bajo.
Las puertas Trigger Schmitt 40106Para poder conformar las seales
a los sistemas digitales como puede ser nuestro circuito
o a la entrada de un microcontrolador hemos utilizado puertas
inversoras Trigger Schmitt, que adems tienen la ventaja de que en
el mismo chip nos encontramos con seis inversores. Estos
dispositivos tienen una caracterstica de transferencia como la que
se
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muestra en la Figura 4. En esta curva se aprecia que si la
tensin de entrada asciende desde 0V hasta un nivel alto, la
transicin se produce siguiendo la curva A y se produce para el
valor VT+ denominado umbral ascendente. Por el contrario, si la
entrada est a un nivel alto y se va disminuyendo hasta 0V, la
transicin se produce siguiendo la curva B, cuando se alcanza el
denominado umbral descendente VT-.
Figura 4.- Curva de transferencia de un inversor Trigger
Schmitt
Los valores de VT+ y de VT- para las puertas de tecnologa TTL
son de 1,7V y 0,9V respectivamente, pero para el caso del 40106
depende de la tensin de alimentacin y puede tomar los valores de la
siguiente tabla . Vdd Mnimo Parmetro V T+ V T5.0 10 15 5.0 10 15
2.2 4.6 6.8 0.9 2.5 4.0 Tpico Mximo 2.9 5.9 8.8 1.9 3.9 5.8 3.6 7.1
10.8 2.8 5.2 7.4 Unidades V
Estos circuitos son de gran utilidad cuando se desea controlar
un circuito digital con seales que no lo son. En la Figura 5 se
muestra como acta un circuito no inversor el circuito frente a una
seal que no es puramente digital. Cuando la seal V1 alcanza el
valor VT+ la salida VO bascula a un nivel alto, y no vuelve a tomar
un nivel bajo hasta que la entrada no llegue a VT-.
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Figura 5.- Seales de entrada y salida de un circuito disparador
Schmitt.
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Diagrama Esquemtico
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Diagrama de Flujo
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Programa Principal LIST P=16F84 #INCLUDE RADIX HEX R1 EQU 0X0C
R2 EQU 0X0D R3 EQU 0X0E ORG.0 GOTO INICIO ORG.5
;----------------------------------------INICIO BSF STATUS,5 MOVLW
b'00011111' MOVWF TRISA MOVLW b'00000000' MOVWF TRISB BCF STATUS,5
CLRF PORTB ;----------------------------------------ENCENDIDO BTFSC
PORTA,1 GOTO MOTOR1 GOTO ENCENDIDO
;----------------------------------------MOTOR1 MOVLW b'00100000'
MOVWF PORTB GOTO TIEMPO1 MOVLW b'00100010' MOVWF PORTB GOTO TIEMPO2
MOVLW b'00100100' MOVWF PORTB GOTO TIEMPO2 GOTO FIN
;----------------------------------------TIEMPO1 MOVLW 0XC8 MOVWF
R1 TRES MOVLW 0X96 MOVWF R2 DOS
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MOVLW 0X6E MOVWF R3 UNO DECFSZ R3,1 GOTO UNO DECFSZ R2,1 GOTO
DOS DECFSZ R1,1 GOTO TRES RETURN
;----------------------------------------TIEMPO2 MOVLW 0X5A MOVWF
R1 SEIS MOVLW 0X4B MOVWF R2 CINCO MOVLW 0X30 MOVWF R3 CUATRO DECFSZ
R3,1 GOTO CUATRO DECFSZ R2,1 GOTO CINCO DECFSZ R1,1 GOTO SEIS
RETURN ;----------------------------------------FIN MOVLW 0X00
MOVWF PORTB END
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CONCLUSIONES El oscilador de cristal contribuye a la estabilidad
del circuito por sus caractersticas de funcionamiento a pesar de
que se tubo que colocar condensadores para el circuito sea ms
estable. Hemos comprobado que la utilizacin de sensores para
seguidores de lnea, son muy importantes ya que es fcil su conexin y
estos son sensibles y tienen una reaccin inmediata a lo que es
parte clara con la parte oscura. Al utilizar motores para cada una
de las ruedas este me permite que el robot tenga ms agilidad y
rapidez en los giros. RECOMENDACIONES Tener cuidado al momento de
conectar el los sensores ya que estos son muy propensos a daarse.
La alimentacin y conexiones del PIC se deben realizar de manera
adecuada, para evitar daos irreversibles. Se recomienda para mayor
facilidad, utilizar dos motores, una para cada uno de los giros. Se
recomienda que para la creacin del robot, este no sea de mucho
peso, ya que se puede necesitar motores muy grandes y para hacer
funcionar estos necesitaremos una etapa de potencia.
BIBLIOGRAFA
http://autric.com/Microbotica%20y%20Mecatronica/n_reaccion_con_up(2).htm
http://autric.com/Microbotica%20y%20Mecatronica/estructura.htm
http://autric.com/Microbotica%20y%20Mecatronica/nivel_de_reaccion.htm
MICROCONTROLADORES PIC Jose M. Angulo Usategui