ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

Prácticas de Laboratorio

Laboratorio Nº 03

3 EL SENSOR DE LUZ DEL LEGO

MINDSTORMS NXT

FIGURA 3-1: El sensor de Luz del Lego Mindstorms NXT.

El sensor de luz de LEGO Mindstorms nos permite detectar la luz (u oscuridad) ambiental. Además,
gracias al LED emisor integrado posibilita medir la intensidad de luz reflejada sobre objetos. Esto, por
ejemplo, es muy útil para poder diferenciar objetos mediante su color (clasificación a nivel de escala de
grises) o para poder seguir una línea de color negro.
Así mismo, el sensor de luz necesita un cable de conexión para realizar la comunicación entre el
LEGO Mindstorms NXT y el mismo.

FIGURA 3-2: Cable de conexión con el NXT.

3.1 OBJETIVOS
 Conocer el principio de funcionamiento del sensor de luz del Lego Mindstorms NXT.
 Conocer y utilizar los módulos de programación presentes en el Lego Mindstorms NXT (NXT-G)
para realizar una correcta programación.
 Implementar un robot móvil acondicionado con el sensor de luz y realizar la programar de una
aplicación la cual detecte los estados de luz y realice una acción determinada.

Ing. Luis Gutiérrez Magán

 20Laboratorio Nº 03

3.2 LISTA DE HERRAMIENTAS Y MATERIALES

Herramientas y Materiales para el desarrollo de las prácticas de laboratorio

Herramientas Descripción

(1) Bloque lógico NXT (o Ladrillo NXT) del Lego Mindstorms (segunda generación)

(2) Servomotores

(1) Sensor de luz

(1) Cable de comunicación USB

(3) Cable de comunicación NXT

Engranajes.

TABLA 3-1: Lista de componentes que conforman el Lego Mindstorms NXT.

3.3 CARACTERÍSTICAS DEL SENSOR DE LUZ

El sensor de luz es sin duda uno de los más útiles e interesantes de todo el kit del Lego Mindstorms
NXT. Este sensor le permite a nuestro robot distinguir entre luz y obscuridad, midiendo la intensidad de la
luz le permite a nuestro robot "ver" en blanco y negro.

FIGURA 3-3: El sensor de luz.

El sensor de luz se puede usar en dos modos:

 El sensor de luz del Lego Mindstorms NXT21

El primer modo detecta la luz del ambiente y se puede usar para detectar si un cuarto tiene la luz
prendida o apagada, o la intensidad de la luz que entra por la ventana dependiendo de la hora del día o
incluso para programar un robot que siga una fuente de luz.
En el segundo modo el mismo sensor emite una luz y luego mide que tanto rebota o refleja esta luz
en las superficies. Este modo lo podemos usar para diferenciar el brillo de los colores en una superficie (¡el
famoso robot seguidor de la línea negra se basa en este principio!). Incluso se ha usado para detectar la
distancia hasta el suelo con una mejor precisión que con el sensor ultrasónico.
El sensor nos da una lectura desde 0 (completa a obscuridad) hasta 100 (muy brillante).
Para poder probar el sensor de luz lo podemos conectar a un puerto del ladrillo programable:
 Entramos al menú "View".
 Seleccionamos "Light Sensor" y el puerto donde lo tenemos conectado.
 Presionamos el botón naranja para correr el programa.

Y podemos probar el sensor de luz en diferentes superficies y colores para ver que tanto reflejan la
luz. La hoja de pruebas (página 65 del manual) ya tiene una barra de diferentes colores para que lo puedas
probar.

3.4 EL MÓDULO DE PROGRAMACIÓN DEL SENSOR DE LUZ

El módulo que se utiliza para control al sensor de luz se encuentra en la “paleta completa”, en la
opción “sensor”.

Sensor
de Luz

Opción:
Sensor

Paleta
Completa

FIGURA 3-4: Se muestra la ruta para seleccionar el módulo del sensor de luz.
 22Laboratorio Nº 03

Una vez que hacemos click en el sensor de luz, nos aparece el siguiente bloque:

Módulo para el
Sensor de Luz

Puerto

Momento de disparo

Mayor / menor
Hacer click para
desplegar la barra de Generar luz
opciones
SÍ / NO

Intensidad

Valor directo

(a) Bloque sensor de luz.

(b) Menú del Bloque sensor de luz.

FIGURA 3-5: Descripción del bloque del sensor de luz.

3.5 PRÁCTICA DE LABORATORIO

En esta práctica de laboratorio, realizaremos una aplica donde combinaremos movimientos,
luminosidad y sonidos.
Para esto, al robot implementado en la práctica de laboratorio 01, le agregaremos ahora el sensor de
Luz, los pasos para realizar el montaje de este sensor se encuentra en las páginas 32 a 35 del manual del
Lego Mindstorms NXT.

FIGURA 3-6: Robot móvil, TaskBot con sensor de Luz.

 El sensor de luz del Lego Mindstorms NXT23

La aplicación a programar debe realizar lo siguiente:

 El robot detectara el color de la superficie por el cual está desplazándose. Para esto, lo
haremos desplazarse por una superficie negra y blanca:
Giro de 90° hacia
la derecha.

Avanzar hacia
adelante

Superficie
oscura

Superficie
clara

Superficie
oscura

Superficie
clara

FIGURA 3-7: Superficie por donde se desplazará el robot móvil.

 Iniciamos la programación colocando los siguientes bloques en la pantalla de programación:

FIGURA 3-8: Bloques de programación.

24Laboratorio Nº 03

 Un bloque del sensor de luz (opción: sensor).

 Dos bloques de rango o intervalo (opción: datos).
 Dos bloques de elección o bifurcación (opción: común).
 Un bloque de visualizar (opción: común).

 Realizar la lectura del sensor para determinar cuáles son los valores que entrega el sensor
para una superficie claro y para una superficie oscura. Realizar la lectura del sensor con el LED
encendido.

SUPERFICIE DATO LEÍDO

OSCURA
CLARA

TABLA 3-2: Lectura del sensor de luz.

 Luego de obtener los datos del sensor de luz, programaremos una acción para cada superficie
(oscura y clara)
 Cuando el robot pase por una superficie oscura, emitirá un sonido predeterminado llamado “!
Note 1”. De igual manera, cuando pase por una superficie clara, emitirá un sonido
predeterminado llamado “! Note 5”. Esto se logrará con el bloque de sonido (presente en la
opción común)

Módulo para el
Sonido

Acción

Nombre del archivo

Hacer click para Frecuencia de tono

desplegar la barra de
opciones Control

Volumen

Duración (ms)

(a) Bloque sonido.

(b) Menú del Bloque sonido.

FIGURA 3-9: Descripción del bloque sonido.

 Así mismo, visualizaremos una imagen en la pantalla del NXT según la superficie en la que se
encuentre. Para este utilizaremos el bloque visualizar.
 El sensor de luz del Lego Mindstorms NXT25

Módulo para
visualizar imágenes

Acción

Borrar

Hacer click para Nombre del archivo

desplegar la barra de
opciones Texto

Punto de destino X

Punto de destino Y

Radio

(a) Bloque visualización.

(b) Menú del Bloque visualización.

Imagen para superficie oscura Imagen para superficie clara

(c) Imágenes a visualizar según la superficie.

FIGURA 3-10: Descripción del bloque visualización.

 Entonces, la programación para realizar estos pasos, quedaría de la siguiente manera.

FIGURA 3-11: Programación parcial del laboratorio.

26Laboratorio Nº 03

 Finalmente, programaríamos el desplazamiento del robot, para esto tenemos que realizar una
programación en paralelo para realizar esto.

FIGURA 3-12: Programación final para la tercera experiencia de laboratorio.

3.6 ANOTACIONES IMPORTANTES

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Páginas WEBs de referencia:

http://rbtnxt.blogspot.pe/2009/06/el-sensor-de-luz.html