Prototipo 1: Seguidor de Línea. QRD1114 (REFLECTIVE OBJECT SENSOR). Descripción:

Transcripción

1 Prototipo 1: Seguidor de Línea. QRD1114 (REFLECTIVE OBJECT SENSOR). Descripción: El QRD1114, es un sensor óptico reflectivo el cual contiene un LED emisor infrarrojo y un fototransistor receptor, con cuatro (4) pines, siendo el uno (1) y el tres (3) más cortos que el (2) y el cuatro (4), estando éstos uno al lado del otro mediante un encapsulado. El orden de los pines es indicado por medio del recuadro pequeño ubicado en uno de los extremos del encapsulado, este a su vez es el pin uno (1) receptor y a su lado de manera horaria, se encuentra el pin dos (2) emisor, seguidamente en la parte inferior derecha se encuentra el pin (3) anode y en la parte inferior izquierda el pin cuatro (4) cathode. Lo que permite la diferenciación del color blanco y negro por medio del sensor es el funcionamiento del diodo emisor que proyecta una señal infrarroja a la superficie de la pista y si esta es de color oscuro absorbe una gran parte de la señal, lo que provoca que la señal obtenida por el receptor sea de baja intensidad y por ende cense señales débiles. Reconocimiento de Color.

2 Representación gráfica de las conexiones por medio de un circuito. En cuanto a la salida de datos ésta es analógica, el voltaje de alimentación es de 5 Volts y la distancia de censado ideal es de 6 milímetros, la conexión de este sensor se ilustra en la siguiente imagen. Conexión del sensor QRD1114 con un Arduino Uno Se utilizaron estos sensores provenientes de un trabajo previamente hecho, el cual se analizó e interpreto, obteniendo como resultado el diagrama del circuito, éste a su vez consta de una placa donde está la pista, cuatro (4) sensores QRD1114, ocho (8) resistencias y un conector.

3 Diagrama general demostrado con un solo sensor. Se puede observar que éste circuito consta de siente (7) entradas, las cuales A, B, C y D se conectaran los sensores y los dos (2) restantes corresponden a la alimentación (5V) y la conexión a tierra (GND). Pruebas con el multímetro digital y la fuente de poder. En primer lugar se realizó la correspondiente medición del voltaje de la fuente de poder y se ajustó a 3 voltios (los motores del robot seguidor de línea en construcción soportan 5 voltios), el cual se tomó como valor de referencia para la prueba; también se comprobó el estado de los cables que se iban e emplear para dichas pruebas. Una vez que todo el material estaba listo para realizar las pruebas, se procedió a colocar el multímetro digital para medir voltaje hasta 20 voltios; se realizó las conexiones necesarias para la prueba de los sensores, siguiendo el esquema del circuito anterior, se conecta a tierra y a voltaje. Seguidamente se procede a encender la fuente de poder, colocamos el circuito con los sensores sobre una hoja de papel blanca, esta contiene una cinta negra en un extremo. En el momento en el que se colocan los sensores en la parte blanca de la hoja de papel, la lectura de voltaje varia a valores pequeños de voltaje, comprendidos entre 0,4 hasta 1,4 voltios aproximadamente; pero cuando se colocan los sensores sobre la parte oscura, ésta contiene la cinta negra (simulará la línea que seguirá el robot), las lecturas se desbordaban de 0.6 a

4 valores superiores inclusive llegando a 2,3 voltios. Ésta diferencia de medida de voltaje es suficiente como para establecer un rango de lectura para diferenciar las zonas en blanco de las zonas oscuras que representan la línea de la pista. También se comprobó que los sensores tienen un rango de visión de la línea; aproximadamente, si el sensor se ubica por encima de los 5 cm de altura de la pista, se puede observar que los valores comienzan a volverse muy cercanos entre sí y la lectura no es tan exacta. Por ello es de suma importancia colocar la placa del circuito con los sensores suficientemente bajos como para que la lectura sea más precisa y rápida para procesar. Una vez establecidos los valores promedios de ambas lecturas, podemos deducir que entre ellos tenemos forma de calcular cuando el robot esta sobre la línea de la pista y cuando no; procedimos a realizar la prueba con el arduino para identificar las lecturas de voltaje en la computadora mediante la ejecución de un sencillo programa en arduino, que será el comienzo de las pruebas en la pista una vez que el robot esté operativo. Diagrama general de la placa usada. Conclusiones de pruebas realizadas con el Arduino Uno y los sensores QRD1114. Existe un rango de medición de los sensores, si éstos están a una distancia que va desde la superficie hasta el sensor fuera del rango, no recibirán ninguna variación, por lo que el valor será constante. El valor del sensor depende del tipo de color, si es claro u oscuro. Por ejemplo sobre una superficie de color blanco los valores son los mismos que sobre una de color amarillo.

5 El rango para los colores claros es entre , para los colores oscuros de aproximadamente.