EducaBot. Sensores 2º parte.

Transcripción

1 CURSO PROVINCIAL: CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA ROBÓTICA EDUCATIVA EducaBot. Sensores 2º parte. Manuel Hidalgo Díaz Noviembre 2009

2 Nivel de reacción. Al EducaBot se le va a añadir unos sensores para captar información del exterior y poder reaccionar. Esto hace que dentro de la estructura de niveles de un robot alcance el nivel de reacción, quedando el diagrama de bloques de la siguiente manera: SISTEMA DE ALIMENTACIÓN SENSORES TARJETA DE CONTROL MOTOR ELECTRICO TRAYECTORIA CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA 2/6

3 Este nivel está formado por el conjunto de sensores, así como los sistemas básicos para su manejo. Pues bien se va a construir seguidamente un sistema de control para conseguir un microbot reactivo de una manera sencilla construyendo un circuito que dependiendo de una señal de entrada 0 o 1 haga girar los servomotores de rotación continua hacia delante o hacia atrás, es decir en sentido horario o en sentido antihorario. Sensores de infrarrojos CNY70. El circuito a utilizar para el microbot reactivo y comprender el funcionamiento de los sensores de infrarrojos CNY70 y los inversores trigger Schmitt (40106) que se encargan de conformar las señales den sensor a niveles lógicos más estables. 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 dirección, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de reflexión del objeto, y la detección del rayo reflectado por el receptor. El dispositivo dispone de cuatro pines de conexión. Dos de ellos se corresponden con el ánodo y cátodo 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 típicamente de RT=10K para el fototransistor, mientras que para el diodo emisor es RD=220, siendo típicos los dos montajes siguientes: CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA 3/6

4 El circuito de la opción a funciona de la siguiente manera que cuando el sensor esté sobre la línea 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 esté 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 está sobre la línea 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. Al circuito del sensor CNY70 se añade un circuito inversor trigger Schmitt para conformar la señal con más estabilidad. A C K E Con este circuito completo los valores a la entrada digital de pin de Arduino son: Fondo negro nivel bajo Fondo blanco nivel alto CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA 4/6

5 Si no se pone el circuito inversor trigger Schmitt puede ocurrir que en la zona límite se produzca cambios continuos en la lectura como señal digital a la entrada de Arduino. En la siguiente gráfica se ve el comportamiento: Con el circuito trigger Schmitt los cambios continuos no se producen porque se establece un margen de tensión (histéresis) para que cambie el valor de nivel alto a nivel bajo. CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA 5/6

6 Programa. TestCNY70 Este programa nos va a permitir comprobar el funcionamiento de los sensores CNY70. El resultado se ve por el monitor del entorno de programación. // TestCNY70. Test de los sensores CNY70 //"Curso Control y Robotica". CEP de ALBACETE // Manuel Hidalgo Diaz. Noviembre 2009 //Variables del programa int cny70izq = 3; int valorcny70izq = 0; int cny70der = 6; int valorcny70der = 0; //inicializacion void setup() { Serial.begin (9600); //configura el puerto seriea 9600bps // Inicializa entradas/salidas pinmode(cny70izq, INPUT); pinmode(cny70der, INPUT); } // Programa principal void loop() { valorcny70izq = digitalread(cny70izq); //Lee el valor del bumper izquierdo valorcny70der = digitalread(cny70der); //Lee el valor del bumper derecho Serial.print("Estado del CNY70 izquierdo: "); //vuelca el valor al monitor Serial.println(valorCny70Izq,BIN); Serial.print("Estado del CNY70 derecho: "); Serial.println(valorCny70Der,BIN); delay(1000); } CONTROL Y ROBÓTICA EN TECNOLOGÍA 6/6