Seguidor de Línea

SEGUIDOR DE LNEA
INTRODUCCIN:
Dentro de los sistemas mecatrnicos ms interesantes se encuentran los robots,
maquinas autnomas diseadas para cumplir una tarea especfica.
Un carro seguidor de lnea lo podramos definir como la unin de varias
tecnologas como lo son mecnica, sensores y electrnica.
OBJETIVOS:
Reunir todos los conocimientos obtenidos en la materia de electrnica y

plasmarlos en un carro seguidor de lnea
Mediante el uso del diagrama electrnico armar los circuitos requeridos para el
funcionamiento del seguidor.
Comprobar el correcto funcionamiento del carro seguidor de lnea
Analizar los instrumentos que se requirieron para la construccin de este
objeto electrnico.
MATERIALES:
Transistor 2222A
2transistores 3906
bateria de 5 voltios
resistencias de 10K
2 sensores CNY 70
resistencia de 2.2k
2 motor reductores
rueda loca
cables
bornera
mounting tape
un eje para las ruedas
LM7805
RESUMEN:
LM7805
El 7805 cumple la funcin de establecer un voltaje fijo a la salida de +5V el cual nos
servir de alimentacin para todo el circuito a excepcin de los motores q
necesitaremos dos voltajes uno de +5V para la alimentacin del integrado y +12V para
el funcionamiento y control de los motores.
CHASIS
El chasis del carro seguidor de lnea es la estructura destinada a brindarnos la
movilidad, para su construccin se debe elegir un material resistente (acrlico, madera,
lmina metlica, etc.) que soporte el peso de la batera, el sistema de control, los
motores y los sensores. El diseo del chasis determina el ancho, largo y alto del carro.
MOTORES
Los motores muestran la potencia y la velocidad con que se va a mover el carro, se
suele utilizar motores con caja reductora que nos garanticen un buen torque, para el
carro se necesitan dos motor-reductores.
RUEDA LOCA
La direccin del carro en la curvas y en las rectas se encuentra guiada por una rueda
loca se coloca en la parte trasera del chasis.
LLANTAS
Las llantas deben ser preferiblemente de caucho, garantizando buena adherencia a la
pista.
BATERIA
Al momento de escoger la batera es necesario saber a que voltaje y a que amperaje se
va a trabajar, los elementos que consumen mayor amperaje en el carro son los
sensores y los motores; con a mayor voltaje obtenemos mayor velocidad para los
motores.
TRANSISTOR 2N3904
El transistor est compuesto por una base, un emisor y un colector:
Base: Se encuentra precedida por una resistencia de 1K a 1/2W recomendada por el
fabricante para que llegue la corriente adecuada a la base y esta pueda ser excitada.
Emisor: Se conecta a 0V
Colector: Se encuentra precedido por un LED INDICADOR con su respectiva resistencia
y est conectada a 5V.
En el momento que a la base llega corriente esta conmuta y hace unin entre el
colector y la base haciendo que el LED INDICADOR encienda y se obtenga un voltaje en
la seal de salida (3,8V).
SENSORES
Un sensor es un dispositivo electrnico que responde al cambio en la intensidad de
la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un
componente receptor que ve la luz generada por el emisor. Todos los diferentes
modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Estn diseados
especialmente para la deteccin, clasificacin y posicionado de objetos; la deteccin
de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales
extremas.
Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una seal de salida
representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye
un transductor fotoelctrico para convertir la luz a una seal elctrica y puede incluir
electrnica para condicionamiento de la seal, compensacin y formateo de la seal
de salida.
El sensor de luz ms comn es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor
dependiente de la luz-.Un LDR es bsicamente un resistor que cambia su resistencia
cuando cambia la intensidad de la luz. Existen tres tipos de sensores fotoelctricos, los
sensores por barrera de luz, reflexin sobre espejo o reflexin sobre objetos.
ESTADO SENSOR
LED INDICADOR
SALIDA SEAL
COLOR DE LA PISTA
Sensa
Apagado
3,8V
Blanco
No sensa
Encendido
0V
Negro
MARCO TERICO:
Montaje: El robot se compondr de un circuito que podremos hacer fcilmente con
una placa de y este tendr dos circuitos exactamente iguales uno para cada sensormotor e irn cruzados con lo que el sensor izquierdo actuara sobre el motor derecho y
el sensor derecho sobre el motor izquierdo tal como se muestra en la ilustracin.
Los motores tienen que ser de corriente continua y habr que fabricarles una
reductora si no disponen de ella para mover las ruedas, contra mas grandes sean las
ruedas, mas velocidad alcanzara el robot, aunque no hay que pasarse con el dimetro
de estas porque si no en las curvas se saldr de trayectoria, unos 6 cm. es lo ideal.
Los sensores irn dispuestos mirando al suelo y a unos 2 o 3 mm de separacin desde
el suelo a la superficie del sensor y la separacin entre ambos sensores ser para que
quede dentro de la lnea negra que vayamos a usar como trayectoria.
Funcionamiento: Pondremos el robot en la superficie de fondo blanca y lo

alimentaremos, como los dos sensores estn activos los motores permanecern
parados, ahora empujaremos el robot hasta la lnea de trayectoria negra, al entrar uno
de los sensores con la lnea negra este har que el motor del lago contrario empiece a
funcionar con lo que el robot entrara por si solo en la trayectoria, cuando tenga los dos
sensores viendo negro los 2 motores estarn en marcha con lo que el robot avanzara
en lnea recta, ahora bien si el llega a una curva y supongamos que el sensor izquierdo
sale de la lnea negra entonces provocara que el motor del lado contrario (motor
derecho) se desactiva con lo cual el robot girara a derecha (como un tanque) entrando
de este modo en la lnea negra otra vez... para el caso contrario pasa lo mismo pero
con el otro motor y sensor.
CONTROL DE MOTORES
Veamos lo siguiente teniendo en cuenta:
-0
No censa lnea negra
-1
Censa lnea negra
- SR Sentido manecillas del reloj

- IR Inverso sentido manecillas del reloj
A partir de esta se puede controlar hasta 2 motores y su sentido de giro a travs de un

puente H.
Este integrado en su pin1 y pin9 maneja el Enable (habilitador), si es un 1 lgico
habilita el canal para que el motor gire pero si es un 0 lgico inhabilita el canal
evitando que el motor gire.
CUADRO NEGRO DE 120mm x 120mm

Para esto necesitamos la seal de salida de los cuatro sensores sin invertir sus salidas
de seal, vamos a utilizar una tabla de verdad y mapas de karnaugh para hallar el
circuito lgico:
El carro debe parar en el cuadro negro cuando los cuatro sensores estn en estado No
censa (0 lgico) y con esto los motores deben estar con 0V
ANEXOS:
RECOMENDACIONES:
Utilizar materiales no muy pesados para la construccin del carro seguidor de lnea.
Utilizar llantas de caucho para que tenga una mejor adherencia a la pista
CONCLUSIONES:
El seguidor de lnea tiene un circuito no muy complejo donde se debe tener

mucho cuidado es en la manipulacin de los sensores ya que se les debe aislar
de la luz sea envolvindolos con taipe negro o otros acondicionamientos.
Para que nuestro seguidor funcione de una manera ptima debemos colocar
los sensores a una distancia entre 2 y 3 mm del suelo para que sea ms
susceptible a captar el color y que no influya la luz natural.
La utilizacin de la compuerta OR utilizada es para que cuando los sensores

estn en una parte negra envi una seal al circuito integrado que controla los
motores y se detenga.
Seguidor de lnea (alterno)
Descripcin: He aqu un diseo super simple para montar un rastreador de lneas

bsico con 2 sensores CNY70 y componentes discretos de fcil compra en cualquier
comercio de electrnica.
En el esquema mostrado se puede apreciar como funciona el circuito, el led emisor del
sensor CNY70 se alimenta a travs de una resistencia R1 de 680 , cuando una
superficie reflectante como el color blanco de la superficie por donde se mover el
rastreador, refleja la luz del led emisor, el fototransistor contenido en el sensor CNY70
baja su resistencia interna entre
Colector y Emisor con lo cual conduce la

corriente que hace que tambin entre en
conduccin el transistor Q1 que estaba
polarizado a masa por medio de la
resistencia R2 de 10 K. Q2 sirve para
invertir la seal para que de este modo se
desactive el motor cuando ve blanco y se
ponga en marcha cuando ve negro el
sensor, con lo que al activarse Q1 hace
que se active Q2 cortando a Q3 con el, ya
que este ultimo estaba activo porque esta
polarizado por R3, con lo cual lo que a pasado es que la salida del motor se a
desactivado cuando el sensor a detectado una superficie reflectante, en estado de
reposo la salida estar siempre activa y Q3 conduciendo.
Los 2 circuitos se pueden alimentar con 4 pilas normales de 1,5V puestas en serie con
lo que se obtienen 6V, depender del consumo de los motores elegir pilas o bateras
mas potentes.

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No censa lnea negra

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