Robótica I– departamento de ingeniería mecatronica 

INFORMES SEGUIDOR DE LINEA 

ROBOTICA I 

Carlos jaimes, Jair Eviel Barrios, Sergio Andrés Caviedes Cód.: 7 501 019 Cód.: 12 435 607 Cód.: 7 501 052 

Universidad de Pamplona, Facultad de Ingenierías y Arquitectura, Departamento de Mecatronica, Asignatura Robótica I 

Prof. Ing. Harold J Colombia, 23 De Mayo­2007 

RESUMEN 

El presente documento describe  el diseño y construcción de un robot móvil que sigue una línea Negra en un fondo Blanco. Se emplea la conducción diferencial, es decir una rueda delantera  y dos de tracción en la parte de atrás. El robot se controla mediante el micro controlador PIC16F84A, la programación  se desarrolló en lenguaje Asembler y en la plataforma con el  compilador  que se ejecuta en el ambiente de MPLAB IDE v7.11  y el PIC se grabó con el programador Ic –pro. 

Palabras clave:  PIC 16F84A, Motor DC,CNY70,  Baterias,Lm358 . 

1.  INTRODUCCIÓN: 

Una de las áreas interesantes en la Mecatronica, sin duda, es la robótica móvil, ya que es posible reunir diversas áreas  como sistemas digitales,  sistemas de control  y micro  controladores. Aquí  se  presenta un robot móvil que sigue una línea Negra en un fondo Blanco,  su mecanismo dinámico lo constituyen dos motores  que  cuentan  con  cajas  de  engranes  para proporcionar  mayor  potencia.  En  las  siguientes secciones  se  muestra  como  está  constituido  este robot. 

2.  ESTRUCTURA 

El material utilizado en la elaboración del chasis del robot  fue  acrílico,  la  base,  se muestra  en  la  figura 2.1,  en  ésta  descansan  los  motores,  el  circuito  de control, los sensores y las baterías. 

Las  llantas  tienen un diámetro de 5 cm. y  las dimensiones  del  robot  son  de  20X25  cm.  Los motores  cuentan  con  una  caja  de  engranes (amplificador  mecánico)  que  proporcionan mayor torque. 

3.  SISTEMA ELECTRICO 3.1  PIC 16F84A 

Programación  con  35 instrucciones Máx.  Vel.  de  operación  =  20 MHz. Memoria de  programación 1024 palabras. 68 bytes de memoria RAM. 64 bytes de memoria EEPROM. Instrucciones de 14 bits. Datos de 8 bits. 4 Tipos de interrupciones diferentes. 

La configuración de los puertos  se puede realizar de la siguiente forma, si el bit asociado al PIC esta:

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•  0 (cero) el  pin actúa como salida •  1 (uno) el pin actúa como entrada 

3. 2 MOTOR CC 

El  motor  eléctrico  es  un  dispositivo  electromotriz, esto  quiere  decir  que  convierte  la  energía  eléctrica en  energía  motriz.  Todos  los motores  disponen  de un eje  de salida  para acoplar un engranaje,  polea  o mecanismo  capaz  de  transmitir  el  movimiento creado por el motor. Es por ello su vital importancia en el diseño de nuestro seguidor de  línea, ya que la movilidad del carro depende de este. 

El funcionamiento de un motor se basa en la acción de  campos magnéticos  opuestos  que  hacen  girar  el rotor  (eje  interno)  en  dirección  opuesta  al  estator (imán externo o bobina), con lo que si sujetamos por medio  de  soportes  o  bridas  la  carcasa  del motor  el rotor  con  el  eje  de  salida  será  lo  único  que  gire. Para  cambiar  la  dirección  de  giro  en  un  motor  de Corriente Continua tan solo  tenemos que invertir la polaridad de la alimentación del motor. 

3.3. INTEGRADO L293B 

Con  este  integrado  realizamos  el  control  de  la dirección  del motor.  Esta Basado  en  el  driver  de  4 

canales  capaz  de  proporcionar  en  cada  una  de  sus salidas  hasta  1A  y  dispone  de  entrada  de alimentación separada para los drivers. 

Usos  en  el  diseño:  Control  Bidireccional,  giro  del motor derecha izquierda. 

Para  tener  el  control  de  dos  direcciones  o bidireccional  se  usan  dos  de  drivers  del  l293b conectando  sus  salidas  a  los  polos  del  motor, entonces  podremos  cambiar  la  polaridad  de alimentación  del  motor  con  tan  solo  cambiar  de estado las entradas de los drivers. 

3.4 Sensor Infrarrojo CNY70 

El  es  un  pequeño  dispositivo  con  forma de cubo  y cuatro patitas que aloja en su interior  un  diodo  emisor  de  infrarrojos que  trabaja  a  una  longitud  de  onda  de 950  nm.  y  un  fototransistor  (recetor) estando  ambos  dispuestos  en  paralelo  y  apuntando ambos  en  la  misma  dirección,  la  distancia  entre emisor  y  receptor  es de 2.8 mm.  y están  separados del frontal del encapsulado por 1 mm. 

El  la  siguiente  figura  vemos  la  disposición  interna del CNY70 mirando el encapsulado desde arriba, así pues  tenemos  el  diodo  emisor  de  infrarrojos  a  la izquierda y el fototransistor a la derecha. 

Usos  en  el  diseño:  Lo  utilizamos  en  el  robot rastreador  (Sniffers)  para  la  detección  de  la  línea

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negra pintada sobre el suelo, debido principalmente a su baja distancia de detección. 

3.5 Amplificador LM358 

El  LM358  es  un  operacional  que  puede  ser  alimentado con una sola fuente positiva. 

Usos  en  el  diseño:  Lo  utilizamos  como amplificador Operacional. 

3.6 Pilas recargables 

Usos  en el diseño: Proporcionar  la energía  a  cada uno  de  los  dispositivos  utilizados  en  el  diseño  del Robots seguidor de línea negra. 

4. CÓDIGO FUENTE: 

Código Del Programa 

INCLUDE "P16F84A.Inc" CBLOCK .12 aux1,aux2,aux3,aux4,aux5,aux6,aux7,aux8,aux9, aux10,aux11,aux12,CONTADOR,aux13,aux14,a ux15 Endc ORG 00 goto INICIO ORG 05 

INICIO   bsf STATUS,RP0 clrf TRISB movlw b'11111111' movwf TRISA 

bcf STATUS,RP0 CLRF PORTB CLRF PORTA movlw .4 movwf CONTADOR movlw b'00001111' movwf aux4 movlw b'00000110' movwf aux5 movlw b'00000011' movwf aux6 movlw b'00000001' movwf aux7 movlw b'00000000' movwf aux8 movlw b'00001100' movwf aux9 movlw b'00001000' movwf aux10 movlw b'00000111' movwf aux11 movlw b'00001110' movwf aux12 

CICLO    movf PORTA,0 xorwf aux4,0 btfsc STATUS,2 goto ADELANTECUEN 

movf PORTA,0 xorwf aux5,0 btfsc STATUS,2 goto ADELANTE 

movf PORTA,0 xorwf aux6,0 btfsc STATUS,2 goto derecha 

movf PORTA,0 xorwf aux7,0 btfsc STATUS,2 goto derecha 

movf PORTA,0 xorwf aux8,0 btfsc STATUS,2 goto atras 

movf PORTA,0 xorwf aux9,0 btfsc STATUS,2 goto izquierda

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movf PORTA,0 xorwf aux10,0 btfsc STATUS,2 goto izquierda 

movf PORTA,0 xorwf aux11,0 btfsc STATUS,2 goto derecha 

movf PORTA,0 xorwf aux12,0 btfsc STATUS,2 goto izquierda goto CICLO 

derecha movlw b'00000101' movwf PORTB call pausa movlw b'00000000' movwf PORTB call pausa goto CICLO 

izquierda movlw b'00000110' movwf PORTB call pausa movlw b'00000000' movwf PORTB call pausa goto CICLO 

ADELANTECUEN movlw b'00000100' movwf PORTB 

call pausa2 DECFSZ CONTADOR,1 GOTO CICLO GOTO PARAR 

ADELANTE 

movlw b'00000100' movwf PORTB goto CICLO 

atras      movlw b'00001000' 

movwf PORTB goto CICLO 

pausa    movlw .1 movwf aux1 movlw .40 movwf aux2 movlw .40 movwf aux3 decfsz aux3,F goto $­1 decfsz aux2,F goto $­5 decfsz aux1,F goto $­9 Return 

pausa2  movlw .1 movwf aux13 movlw .250 movwf aux14 movlw .120 movwf aux15 decfsz aux15,F goto $­1 decfsz aux14,F goto $­5 decfsz aux13,F goto $­9 Return 

PARAR 

CLRF PORTB goto PARAR 

END 

5.0 RESULTADOS Y CONCLUSIONES 

Se diseñó e implementó, un robot seguidor de línea. 

El funcionamiento del robot fue adecuado a la meta propuesta, sin embargo si se desea utilizar  para  un  concurso  es  necesario mejorar  la  velocidad  y  cambiar  el  puente H, ya que requiere 12 Volts. 

Se pueden realizar unas mejoras en la programación, para obtener una mayor precisión en curvas de 90 grados. 

6.0 Anexos