Introduccion A La Mecatronica

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Proyecto final de Introducción a la Mecatronica

Paola Ávila Treviño, 1509313, Edgar Flores Hernández, 1551924, Gerardo Gómez Maldonado, 1646241 y Aldair Martínez Luna 1521224.

I. INTRODUCCIÓN

EN NUESTRO PROYECTO DE MECATRONICA DECIDIMOS HACER UN CARRITO SEGUIDOR DE LÍNEA EL CUAL UTILIZA SENSORES PARA DETECTAR LA LÍNEA NEGRA O BLANCA DEL SUELO, MOTORES Y PROGRAMACIÓN.

II. PROCEDIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DEL PROYECTO.

A. Materiales

Ocuparemos varios componentes para la realización del carrito en este caso, los siguientes:

a) Sensor Analógico QR1113

Este es un sensor infrarrojo con salida analógica la cual dependerá de la cantidad de luz IR que sea reflejada por parte de la línea y se compone de dos partes: un LED emisor infrarrojo y un fototransistor sensible al infrarrojo. Cuando aplicas un voltaje a VCC y GND, el LED IR se enciende. Una resistencia de 100Ω limita la corriente. Emplea una resistencia de 10kΩ de pull-up y cuando la luz emitida por el LED es reflejada al fototransistor, éste lleva a cero la salida. Entre más luz reciba el fototransistor, menor será el voltaje de salida de la tarjeta.

Se anexa data sheet del sensor (Anexo 1).

b) Tarjeta arduino, Protoboard, protoshield y headers para arduino uno.

Empezando con la tarjeta arduino, arduino es una plataforma de cómputo libre, basado en una tarjeta de entradas y salidas programada en un ambiente con un lenguaje similar a C llamado Processing/Wiring. Esta tarjeta fue la que utilizamos para programar nuestro carrito, es importante saber que tenemos 2 diferentes arduino que a la vez es uno, es decir, tenemos el arduino tarjeta que es la que podemos apreciar físicamente y en donde conectaremos todo y tenemos también el software que es el que instalamos en nuestra computadora, este lo descargamos desde la página www.arduino.cc, la tarjeta arduino tiene pines de entrada y salida dependiendo de lo que queramos hacer, así como un micro controlador Atmega 8u2.

Se anexa diagrama del arduino (Anexo 2).

El Protoboard nos servirá para hacer las conexiones necesarias para que todo funcione correctamente, el protoshield no servirá para montar los componentes, esta tarjeta esta etiquetada con los mismos pines del arduino y los headers se instalan en este protoshield para conectarlo a los pines del arduino.

c) Puente H

Nuestro puente H es el SN754410 que es capaz de manejar motores de alto voltaje empleando niveles lógicos TTL 5V. El SN754410 puede controlar desde 4.5V hasta 36V a 1A de corriente continua. Este puente H es un drive que nos permitirá darle la potencia a los motores, ya que el arduino no da potencia en sí, el puente nos servirá para dar el arranque así como que algunos de sus pines tienen entrada digital y analógica para controlar la velocidad de los motores o en caso de un frenado pueda hacerlo.

Se anexa data sheet del puente H (Anexo 3) .

d) Motores

a) Mini motor reductor

Primero compramos dos motor reductor y llantas por separado, a estos motores les inyectamos 5 volts y si levantaban pero como no tenía cableado integrado y después de un tiempo de haberlo soldado se nos despegó y tuvimos que comprar otros motores.

b) Motores reductores

Compramos otros motores reductores que traian las llantas incluidas y estos tambien tenian integrados los cables, osea que no tendriamos que soldarlos, estos motores estaban mas grandes pero igual les inyectamos 5 volts por lo que fue muy facil reemplazarlos.

Se anexa datasheet de los motores (Anexo 4).

B. Ensamblar el carrito.

Empezamos el carrito ensamblando los componentes electrónicos, ensamblamos el arduino con el protoshield y las headers y las soldamos.

Despues tuvimos que conectar todo, empezamos por los sensores, la tarjeta arduino tiene pines de entrada y de salida, los sensores irían en los pines de entrada ya que son los que mandarían la señal al arduino, entonces como teniamos 3 sensores con 3 entradas llamadas v0, vcc y gnd pues soldamos cables a esas entradas.

Despues decidimos en que entradas irian cada sensor porejemplo, el sensor 1 en su entrada A0 iria colocado en la entrada A1 del arduino, el sensor 2 en la entrada A2 y el sensor 3 en la entrada A3, despues conectamos en el protoboard un nodo para voltaje y ahí conectamos la parte de vcc del sensor y la parte de 5 volts del arduino e hicimos otro nodo para conectar la tierra del arduino y esta al protoboard y a su vez a la entrada gnd del sensor, despues conectamos la tarjeta arduino a la computadora para inyectarle volaje, los probamos los 3 y con la camara del celular comprobamos que estuvieran encencendidos, despues monitoreamos desde el arduino que los sensores nos arrojaran un valor digital.

Luego trabajamos en la programación, la programación de la tarjeta arduino esta basada en el lenguaje C el cual es muy facil de manejar, primero, definimos las variables, en este caso solamente le dijimos al arduino que nuestros sensores estarian en A0, A1 y A2, así como en donde conectariamos nuestros motores en este caso los motores van en los pines del otro lado en el 2,3,5 y 7 para la conexión del motor y los pines 3 y 6 que son los pines del arduino que aceptan señales analogicas y digitales, esas van conectadas al puente H (Según la datasheet).

Despues declaramos los sensores como que inician con valor 0, arduino toma los valores de sus pines del A0 al A5 como valores de entrada sin embargo para los valores de salida tuvimos que declararlos en el programa que en este

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