Carro Seguidor

MARCO TEÓRICO REFERENCIAL

Las acciones a realizar del carrito seguidor de línea depende de las capacidades de la unidad de control “UDC”, en nuestro caso es el Micro controlador PIC16F84A que va a hacer estas funciones, la misión principal del PIC es analizar, la información de los estados lógicos provenientes de lo que se detecte a través de los sensores CNY70, así entonces, el trabajo en conjunto de estos dos dispositivos arán que se mueva el carrito siguiendo una línea negra.

El CNY70 censa la línea negra y deja censar cuando recibe mayor reflexión, esto se debe a que el color negro refleja menos la emisión del infrarrojo, por sus características de oscilación, cualquier otro color por consecuencia hará una diferencia análoga en la diferencia de potencial, del fototransistor CNY70.

Nuestro censor CNY70 al momento de encontrarse en la parte negra se mantienen en estado cero lógico = 0, si alguno de ellos se encuentra en una parte blanca o que no sea negro, se pondrá en estado lógico uno = 1, es así que se logra detectar la posición de nuestros sensores, la información lógica se introduce en el Micro controlador que decidirá la tarea a efectuar siguiendo las instrucciones del programa.

DESCRIPCIONES DE LOS COMPONENTES A UTILIZAR

• PIC16F84A

Un micro controlador, es un circuito integrado programable que contiene todos los elementos de un procesador digital secuencial síncrono programable. Se le suele llamar micro computador o empotrado, el cual está orientado principalmente a tarea de control y comunicaciones.

Los micro controladores, como su nombre lo dice, son de un tamaño pequeño, el cual nos permite programar un micro-controlador para varios productos industriales. Su bajo costo al igual que su consumo minoritario de energía y su velocidad a adaptable, nos ha permitido poder utilizarlo en diferentes aplicaciones.

Un micro-controlador está compuesto de un micro procesador, una memoria RAM, una memoria de programa, un convertidor A/D y un oscilador. Estos son los elementos necesarios para que el micro-controlador pueda realizar una o varias tareas.

El nombre verdadero de este micro controlador es PIC micro (Peripheral Interface Controller), conocido bajo el nombre PIC. Su primer antecesor fue creado en 1975 por la compañía General Instruments. Este chip denominado PIC1650 fue diseñado para propósitos completamente diferentes. Diez años más tarde, al añadir una memoria EEPROM, este circuito se convirtió en un verdadero micro controlador PIC.

La estructura del micro controlador está basada en el tipo Harvard, se podría generalizar diciendo que todos, o al menos la mayoría microprocesadores tienen dicha estructura.

Dicha estructura, consiste simplemente en un esquema en el que el CPU está conectado a dos memorias por intermedio de dos buses separados. Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa, y es llamada Memoria de Programa.

La otra memoria solo almacena los datos y es llamada Memoria de Datos. Ambos buses son totalmente independientes y pueden ser de distintos anchos. Para un procesador de Set de Instrucciones Reducido, o RISC (Reduced Instrucción Set Computer), el set de instrucciones y el bus de la memoria de programa pueden diseñarse de manera tal que todas las instrucciones tengan una sola posición de memoria de programa de longitud. Además, como los buses son independientes, el CPU puede estar accediendo a los datos para completar la ejecución de una instrucción, y al mismo tiempo estar leyendo la próxima instrucción a ejecutar.

A diferencia de otras formas de estructura se puede decir que dicha estructura nos ofrece más cantidad de ventajas. Una de ellas es que el tamaño de las instrucciones no está relacionado con el de los datos, y por lo tanto puede ser optimizado para que cualquier instrucción ocupe una sola posición de memoria de programa, logrando así mayor velocidad y menor longitud de programa.

Otra también muy notable, pero sobre todo importante es que el tiempo de acceso a las instrucciones puede superponerse con el de los datos, logrando una mayor velocidad de operación.

FUNCIONAMIENTO:

Un micro controlador necesita de ciertos elementos electrónicos que le faciliten o ayuden a realizar un trabajo en común. Estos elementos son: un oscilador, un convertidor, un micro-procesador, una memoria RAM y la memoria de programa.

Algunos de estos ya vienen incluidos dentro del micro-controlador, pero por ejemplo el oscilador es un elemento externo, el cual le permite un funcionamiento síncrono y armónico a nuestro micro-controlador. En pocas palabras, le da los tiempos para realizar cada instrucción, aunque en muchas ocasiones las salidas del oscilador son más lentas, pero esto se debe muchas veces a la configuración que tenga el micro controlador, ya sea desde fábrica o de la programación que le coloque el usuario.

DIAGRAMA A BLOQUES DEL PIC16F84A

CONFIGURACIÓN DE PINES DEL PIC16F84A

• CNY70

El CNY70 es un sensor de infrarrojos de corto alcance basado en un emisor de luz y un receptor, ambos apuntando en la misma dirección, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de reflexión del objeto, y la detección del rayo reflectado por el receptor.

El CNY70 tiene cuatro pines de conexión. Dos de ellos se corresponden con el ánodo y cátodo del emisor, y las otras dos se corresponden con el colector y el emisor del receptor. Los valores de las resistencias son típicamente 10K ohmios para el receptor y 220 ohmios para el emisor.

Para identificar cada uno de los pines hay que fijarse en la parte lateral del CNY70 en donde está su nombre.

El CNY70 devuelve por la pata de salida correspondiente, según el montaje, un voltaje relacionado con la cantidad de rayo reflectado por el objeto. Para el montaje A, se leerá del emisor un '1' cuando se refleje luz y un '0' cuando no se refleje. Para el montaje B los valores se leen del colector, y son los contrarios al montaje A.

Si conectamos la salida a una entrada digital del Micro controlador, entonces obtendremos un '1' o un '0' en función del nivel al que el micro controlador establece la distinción entre ambos niveles lógicos. Este nivel se puede controlar introduciendo un Buffer Trigger - Schmitt (por ejemplo el 74HC14, ¡ojo que es un inversor!) entre la salida del CNY70 y la entrada del micro controlador. Este sistema es el que se emplea para distinguir entre blanco y negro, en la conocida aplicación

...