viernes, 21 de diciembre de 2012

Robot sigue lineas (no microcontrolado) y con memoria

 








Hola de nuevo, siguiendo con mi línea de construir robots no microcontrolados por razones que ya he comentado en otras ocasiones, os presento es esta ocasión a un robot sigue líneas muy curioso. Por norma general, la mayoría de sigue líneas que no están gobernados por ningún micro, si no se les dota de una memoria para que sepan si han salido por la derecha o izquierda, al salir de la lineal completamente, tienden a pararse o no saben encontrar de nuevo el camino. Pues bien, dándole al coco jejeje, he diseñado un circuito puramente digital construido solo con compuertas lógicas que le dota de memoria al bicho. Si sale completamente de la linea sabe si ha salido por la derecha o izquierda y vuelve ha encontrar la linea.
Personalmente para mi ha sido muy gratificante construir y diseñar este circuito, ya que he ampliado mis conocimientos de electrónica digital.

Ahora vamos a detallar de una forma general y sin entrar en detalles las partes principales del robot.
La electrónica la he dividido en tres partes, la sensorial, control y potencia(actuadores). La mecánica la dejo a libre elección, yo he utilizado una base de aluminio, pero se puede utilizar otro tipo de material.
Para el montaje y conexionado de los componentes, he utilizado una placa de topos, pero si se quiere un acabado más profesional, se puede diseñar el PCB.

Sensor MSE-S110 

El sensor MSE-S110 es un sensor comercial, esta dotado de dos cny70 con la señal acondicionada. Para los más manitas, se pueden construir uno, pero por el bajo coste no vale la pena.


Circuito lógico

Esquema del circuito a nivel de compuertas.



La familia lógica utilizada para la implementación del circuito es la TTL(Lógica Transistor-Transistor).Cuatro compuertas OR (IC 74LS32), cuatro compuertas AND (IC74LS08) y cuatro compuertas NOT (IC74LS04).Los dos recuadros en rojo, son las entradas que excitan al circuito, estas señales provienen de los sensores CNY70,  marcadas como inputs(Sensor izquierdo) y inputSd(sensor derecho).

La salida 3 de la compuerta OR se conecta al motor izquierdo y la salida 6 al motor derecho. Lógicamente antes de excitar los motores, estas señales son amplificadas por la etapa de potencia que veremos a continuación.

Etapa de potencia



Las señales procedentes del circuito lógico, no son lo suficientemente fuertes para excitar los motores, previamente tendrán que se amplificadas. Esto se consigue con un transistor en emisor común, funcionando en conmutación (corte, saturación).Con esto conseguimos una ganancia en corriente en el colector respecto a la base. Es en el colector donde conectamos los motores.


En la imagen se puede apreciar el montaje de los dos circuitos, son idénticos, uno para el motor izquierdo y el otro para el derecho.
Alimentación

El sensor y la lógica trabajan a 5v, pero se alimenta a través de un pila de 9v, hay que intercalar un circuito regulador de voltaje a 5v, esto se consigue con el ic 7805.

Las etapas de potencia trabajan a 6v, cuatro pilas del tipo AA.

IMPORTANTE
El negativo de los motores y de la lógica tienen que ser común.

Lista de componentes

1 74ls32
1 74ls08
1 74ls04
1 7805 (regulador de voltaje)
2 condensadores
2 BD135 NPN
2 Resistencias 2200 ohmios 1/2w (resistencias de polarización de los transistores)
2 Diodos 1n4001 o 1n4007
1 Mse-s110 (sensor cny70)
2 Servos futaba (trucados)
1 Placa de topos 7cm x 7 cm
1 Porta pilas AAX4
1 Conector 9v pila

Un video




Un saludo y espero que guste.



43 comentarios:

  1. Que tipo de condensadores se utilizan? -Saludos

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  2. Que tipo de condensadores se utilizan ? -Saludos c:

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  3. Hola,

    Los condensadores son electrolíticos de 0,1 mF.

    Un saludo desde España.

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    Respuestas
    1. busque electroliticos pero solo me aparecen de tantalio bro

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  4. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  5. LOS SERVOS DE QUE MEDIDA DEBEN QUE SER Y CUANTO PESO DEBEN SOPORTAR
    GRACIAS
    A

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  6. Muy interesante practicamente se podría hacer los mismo con un FPGA pero igual muy interesante elimina el estigma que se requiere un microcontrolador para hacer proyectos

    David Rodríguez

    Creador de http://www.multirotorguides.com

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  7. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  8. Me puedes regalar la función lógica de cada una de las salidas por favor?. Intenten deducirla de las conexiones de tu circuito pero hay unas realimentaciones que no pude interpretar. Me llama la atención como haces para que cuando los dos sensores están viendo el blanco el robot continua accionando el motor correcto para volver al camino. Considero que la clave esta en esas realimentaciones. Gracias por tu respuesta.

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  9. Hola,

    El circuito lógico es del tipo secuencial, con sus lazos de realimentación. Fíjate bien como están conectadas las puertas lógicas. El diseño es propio, no he puesto las tablas de transiciones para no confundir. Si montas el circuito en una protoboard tiene que funcionar.

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  10. Cuando tenga tiempo te pasaré las funciones lógicas de salida con sus tablas de transiciones para que puedas analizar mejor el circuito.

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  11. Funciona muy bien!
    Yo una ves hice uno en la escuela con fotoceldas
    Y otro con arduino y funciona muy bien vale la pena haganlo

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  12. Funciona muy bien!
    Yo una ves hice uno en la escuela con fotoceldas
    Y otro con arduino y funciona muy bien vale la pena haganlo

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  13. Funciona muy bien!
    Yo una ves hice uno en la escuela con fotoceldas
    Y otro con arduino y funciona muy bien vale la pena haganlo

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  14. En verdad buena practica,componentes conocidos y la verdad funcionable pero lo mejor es que puede funcionar con una pila de 9v, el sensor le da el toque especial, proyecto que puede automatizarse con arduino, geneal proyecto.

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  15. una consulta el tipo de motor cual debe ser y la conexion de los capacitores en donde debo colocarlos espero su respuestas

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  16. Los condensadores son electrolíticos de 0,1 mF.

    Un saludo

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  17. Hola amigo, disculpa me podrias ayudar sobre como o donde puedo aprender a construir el sensoy ya que en mi pais no se comercializa y solo he encontrado los sensores por separado los CNY70. Te agraeceria mucho la ayuda. Saludos!

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  18. Hola,

    Échale un vistazo aquí, http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/veloraton/sensoroptref.htm

    Un saludo desde España.

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  19. Hola, disculpa hay una manera en la que se pueda invertir el color? o sea que reconozca linea blanca!

    Un saludo y buen trabajo!

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  20. Si, invirtiendo la lógica a las salidas del cny70 con compuertas NOT.

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  21. No tiene el diagrama con el regulador de voltaje y capacitors

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  22. Muy bien echo
    Con esto me ayudara para mis estudios
    Y un poco mas de mecatronica
    Con buen diagrama ,como la especificacion de cada una
    Mecatronica
    miguel angel gonzalez martinez 5 B mecatronica turno vespertino cetis 104

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  23. Muy bien echo
    Con esto me ayudara para mis estudios
    Y un poco mas de mecatronica
    Con buen diagrama ,como la especificacion de cada una
    Mecatronica
    miguel angel gonzalez martinez 5 B mecatronica turno vespertino cetis 104

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  24. Muy interesante el video me serviriAÇ mucho.

    Pedro Jesus Santiago Clemente
    mecatronica 5A cetis 104

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  25. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  26. Este robot esta muy bien explicado y tambien interesante ya que servirá me servirá en algún proyecto

    Leonardo Carlos Huerta Ramos
    Mecatronica 5A cetis 104

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  27. Es interesante y con una buena explicación así si se pueden hacer las cosas muy buen , me servirá para mí proyecto a lo mejor como proyecto personal
    Mauricio Alejandro Amaro Cruz
    Mecatrónica 5A CETis 104

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    Respuestas
    1. No utiliza ningún tipo de microcontrolador, es ideal para aprender electrónica básica, ya que empiezas desde cero.

      Un saludo

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  28. El seguidor de líneas se me hace un proyecto bueno y sencillo para el aprendizaje de Mecatrónica muy bien explicado la verdad se me hace un buen proyecto, pasos precisos,completos e interesantes espero realizar lo correctamente

    Meneses Huerta Germain
    Mecatrónica 5B CEtis104

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  29. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  30. Muy bien echo
    El diagrama esta perfecto, las explicaciones bien claras todo esta muy bien, buen proyecto
    Ramirez Vasquez Rudy Rafael
    Mecatronica 5B cetis 104

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  31. Muy bien echo
    El diagrama esta perfecto, las explicaciones bien claras todo esta muy bien, buen proyecto
    Ramirez Vasquez Rudy Rafael
    Mecatronica 5B cetis 104

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  32. Muy bien echo
    El diagrama esta perfecto, las explicaciones bien claras todo esta muy bien, buen proyecto
    Ramirez Vasquez Rudy Rafael
    Mecatronica 5B cetis 104

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  33. Muy bien explicado y sin tanto rollo

    Luz Angelica Rosas Aguilar
    Macatronica 5B Cetis 104

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  34. Exelente proyecto, por la manera de explicar se ve que no es dificil de hacer
    mecatronica 5B

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  35. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  36. Muy buena explicación y también un buen proyecto me gustó

    Sarahi Abril Cruz Sabaez
    Mecatronica 5b

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  37. Esta bien explicado y redactado para la fácil comprención.

    Kevin Renato Rojas Serrano

    31 de octubre de 2017 11:00

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    Drama cool

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  39. ¿Cómo es que El negativo de la logica y de los motores tiene que ser común?

    ¿El negativo del transistor va a negativo de los integrados?

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  40. Sencillo se le conoce como "tierra comun" sin ella no va haber conexion entre un circuito y el otro en otras palabras la señal para mover los motores no llegaria a los mismos.

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