Modo de Operación del sigue líneas

Robot Sigue Líneas
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.
Figura 9. Diodo 1N4148.
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Parte
B1
Valor
CON_BAT_9V
Descripcion
Broches y contactos para batería de 9V 9V PC BLK
Numero de parte
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 Plastico
RLP
ruedas
Par de ruedas 62mm
RPAZ62
Rueda LOCA
ruedas
Lista de partes
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Cara superior
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Cara inferior
Los CNY70 se colocan de acuerdo a la imagen.
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