SEGUIDOR DE LINEAS CON
SENSOR ULTRASONICO
OBJETIVOS:
MARCO TEÓRICO
Carro ELEGOO:
Es un kit educativo para principiantes para obtener experiencia práctica sobre
la programación de Arduino, ensamblaje de componentes electrónicos y
conocimiento de robótica. Es una solución de integración para el aprendizaje de
la robótica y está hecha para la educación Arduino
Tiene más de 10 actualizaciones: como el sensor remoto IR integrado en la
placa, 3 módulos de seguimiento de línea en una placa, también se puede
instalar sensores adicionales en la misma placa de extensión.
VISTA CARRO ELEGOO
ACCESORIOS DEL CARRO ELEGOO
LOS SENSORES INFRARROJOS
son unos componentes electrónicos
compuestos normalmente de un LED infrarrojo y un fototransistor colocados uno
al lado del otro, de forma que el LED actúa como emisor y el fototransistor
como receptor. El LED infrarrojo emite luz infrarroja, o sea, de mayor longitud
de onda (o menor frecuencia) que la podemos ver los humanos, así que para
nosotros es invisible. Si esta luz choca contra una superficie blanca se
reflejará y llegará al fototransistor. Si por el contrario golpea en una
superficie negra, el material absorberá la mayoría de la luz y no llegará al
fotorreceptor.
Este sensor tiene 3 pines de
conexión, 5V y GND para la alimentación y OUT para enviar la señal al Arduino
que nos indicará si está llegando o no el reflejo del LED al fototransistor, y
además incorpora un LED y un potenciómetro. Funciona de esta forma:
- Si está llegando la luz
al fotorreceptor se ilumirá un LED en el sensor y enviará una señal
LOW al exterior.
- Si no
está llegando no se iluminará el LED y enviará una señal HIGH.
- Mediante
el potenciómetro ajustamos la sensibilidad del fotorreceptor.
SENSOR ULTRASONICO
El sensor ultrasónico
es un tipo de sensor acústico, el sensor emite un sonido y mide el tiempo que
la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el
eco producido y lo convierte en señales eléctricas.
CARACTERÍSTICAS
• Voltaje de Funcionamiento: 5V (DC)
• Corriente Stand By: <2 mA
• Consumo en Funcionamiento: 15mA
• Frecuencia de Funcionamiento: 40KHz
• Señal de salida: Tren de Pulsos, nivel alto a 5V, nivel bajo a 0V
• Ángulo Eficaz de Detección: < 15°
• Distancia de Detección: 2 – 450 cm
• Resolución: 0,3 cm
• Señal de Entrada para Disparo (Trigger): TTL pulso 10us
• Señal de Salida para Eco (Echo) a: Señal PWL de TTL
CONEXIÓN DEL SENSOR ULTRASÓNICO CON EL ARDUINO
TRAYECTORIA
VÍDEO DE FUNCIONAMIENTO
VÍDEO DE SOFTWARE
PROGRAMA REALIZADO
- Al iniciar
nuestra programación utilizamos ciclos while y break los cuales confundieron al
evasor de obstáculos hacienda que nuestro programa no funcione de manera
adecuada.
- El cargado de
las pilas influye en la velocidad del motor y está en el cálculo de evasión de obstáculos.
- El sensor ultrasónico que contiene el robot tiene dos señales, una que emite y otra que recepciona los cuales son llamadas con las letras T(emisor) y R(receptor).
- Para realizar un cambio en la velocidad a la que avanza el motor debemos crear una variable y darle un numero como máximo 250db.
- Para calcular la distancia que debe medir el sensor ultrasónico debemos usar la siguiente formula L = ½ * T * C donde L es la distancia a la cual queremos que el objeto sea detectado, T es el tiempo que demorara en hacerlo y C es la velocidad del sonido que es de 343.2 m/s esta ecuación es multiplicada por ½ ya que representa el tiempo de emisión y de recepción.
CONCLUSIONES
- Realizamos la
programación para un seguidor de línea con dos sensores infrarrojos, además de
evadir los obstáculos con un sensor ultrasónico.
- Fue necesario
separar en otro "if" las instrucciones del evasor de obstáculos y las del
seguidor de línea.
- Realizamos el cálculo
de tiempos para evadir el obstáculo utilizando las subrutinas adelante, derecha
e izquierda
- La velocidad
con la que trabajamos es de 125, ya que cada cálculo para la evasión es
distinta para cada velocidad
- Se creó una nueva variable llamada “ABS” a la cual le dimos un valor de 125, esta variable regula la velocidad a la cual el carro avanza.
- En la instrucción “void setup” declaramos la variable Echo como entrada, las variables in, ENA, ENB y trig como salidas.
- El void “_mForward” hace que el carro vaya hacia adelante en la cual habilitamos la variable de velocidad y los ENA Y ENB.
- La subrutina void “_mleft” hace que el carro gire hacia la izquierda pero solo sobre su eje, esto puede ser modificado dándole un tiempo limitado de giro para evadir los objetos que tenga enfrente.
- La subrutina void “_mright” le permite al carro girar hacia la derecha, esta instrucción se utilizó para evadir un objeto siguiendo una secuencia de giros
- Creamos una instrucción llamada “_stop” que apaga todas los habilitadores “ENA-ENB”, esto con el fin de detener el carro por un pequeño tiempo cuando este frente a un objeto.
- Creamos variables de tipo booleano para en número de sensores.
- Creamos las subrutinas para que el carrito vaya hacia adelante, atrás, izquierda, derecha y parada.
- Determinamos el modo del pin, los sensores como entradas y los motores y habilitadores como salidas.
- Trabajamos con un tipo de transmisión serial con una velocidad de 9600 bps.
SEGUIDOR DE LINEAS CON
SENSOR ULTRASONICO
OBJETIVOS:
1.
Identificar las partes del ELEGOO y verificar las
conexiones de los sensores infrarrojos y del sensor ultrasónico en los manuales
correspondientes.
2.
Realizar la programación para que el carro realice
la trayectoria por las líneas diseñadas por el docente además de evadir el
obstáculo puesto en el camino.
3.
Identificar el comportamiento del sensor ultrasónico.
4.
Identificar el funcionamiento de los sensores infrarrojos
MARCO TEÓRICO
Carro ELEGOO: Es un kit educativo para principiantes para obtener experiencia práctica sobre la programación de Arduino, ensamblaje de componentes electrónicos y conocimiento de robótica. Es una solución de integración para el aprendizaje de la robótica y está hecha para la educación Arduino
Tiene más de 10 actualizaciones: como el sensor remoto IR integrado en la placa, 3 módulos de seguimiento de línea en una placa, también se puede instalar sensores adicionales en la misma placa de extensión.
VISTA CARRO ELEGOO
ACCESORIOS DEL CARRO ELEGOO
LOS SENSORES INFRARROJOS
son unos componentes electrónicos
compuestos normalmente de un LED infrarrojo y un fototransistor colocados uno
al lado del otro, de forma que el LED actúa como emisor y el fototransistor
como receptor. El LED infrarrojo emite luz infrarroja, o sea, de mayor longitud
de onda (o menor frecuencia) que la podemos ver los humanos, así que para
nosotros es invisible. Si esta luz choca contra una superficie blanca se
reflejará y llegará al fototransistor. Si por el contrario golpea en una
superficie negra, el material absorberá la mayoría de la luz y no llegará al
fotorreceptor.
Este sensor tiene 3 pines de
conexión, 5V y GND para la alimentación y OUT para enviar la señal al Arduino
que nos indicará si está llegando o no el reflejo del LED al fototransistor, y
además incorpora un LED y un potenciómetro. Funciona de esta forma:
- Si está llegando la luz al fotorreceptor se ilumirá un LED en el sensor y enviará una señal LOW al exterior.
- Si no está llegando no se iluminará el LED y enviará una señal HIGH.
- Mediante el potenciómetro ajustamos la sensibilidad del fotorreceptor.
SENSOR ULTRASONICO
El sensor ultrasónico
es un tipo de sensor acústico, el sensor emite un sonido y mide el tiempo que
la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el
eco producido y lo convierte en señales eléctricas.
CARACTERÍSTICAS
• Voltaje de Funcionamiento: 5V (DC)
• Corriente Stand By: <2 mA
• Consumo en Funcionamiento: 15mA
• Frecuencia de Funcionamiento: 40KHz
• Señal de salida: Tren de Pulsos, nivel alto a 5V, nivel bajo a 0V
• Ángulo Eficaz de Detección: < 15°
• Distancia de Detección: 2 – 450 cm
• Resolución: 0,3 cm
• Señal de Entrada para Disparo (Trigger): TTL pulso 10us
• Señal de Salida para Eco (Echo) a: Señal PWL de TTL
CONEXIÓN DEL SENSOR ULTRASÓNICO CON EL ARDUINO
TRAYECTORIA
VÍDEO DE FUNCIONAMIENTO
VÍDEO DE SOFTWARE
VÍDEO DE SOFTWARE
PROGRAMA REALIZADO
- Al iniciar nuestra programación utilizamos ciclos while y break los cuales confundieron al evasor de obstáculos hacienda que nuestro programa no funcione de manera adecuada.
- El cargado de las pilas influye en la velocidad del motor y está en el cálculo de evasión de obstáculos.
- El sensor ultrasónico que contiene el robot tiene dos señales, una que emite y otra que recepciona los cuales son llamadas con las letras T(emisor) y R(receptor).
- Para realizar un cambio en la velocidad a la que avanza el motor debemos crear una variable y darle un numero como máximo 250db.
- Para calcular la distancia que debe medir el sensor ultrasónico debemos usar la siguiente formula L = ½ * T * C donde L es la distancia a la cual queremos que el objeto sea detectado, T es el tiempo que demorara en hacerlo y C es la velocidad del sonido que es de 343.2 m/s esta ecuación es multiplicada por ½ ya que representa el tiempo de emisión y de recepción.
CONCLUSIONES
- Realizamos la programación para un seguidor de línea con dos sensores infrarrojos, además de evadir los obstáculos con un sensor ultrasónico.
- Fue necesario separar en otro "if" las instrucciones del evasor de obstáculos y las del seguidor de línea.
- Realizamos el cálculo de tiempos para evadir el obstáculo utilizando las subrutinas adelante, derecha e izquierda
- La velocidad con la que trabajamos es de 125, ya que cada cálculo para la evasión es distinta para cada velocidad
- Se creó una nueva variable llamada “ABS” a la cual le dimos un valor de 125, esta variable regula la velocidad a la cual el carro avanza.
- En la instrucción “void setup” declaramos la variable Echo como entrada, las variables in, ENA, ENB y trig como salidas.
- El void “_mForward” hace que el carro vaya hacia adelante en la cual habilitamos la variable de velocidad y los ENA Y ENB.
- La subrutina void “_mleft” hace que el carro gire hacia la izquierda pero solo sobre su eje, esto puede ser modificado dándole un tiempo limitado de giro para evadir los objetos que tenga enfrente.
- La subrutina void “_mright” le permite al carro girar hacia la derecha, esta instrucción se utilizó para evadir un objeto siguiendo una secuencia de giros
- Creamos una instrucción llamada “_stop” que apaga todas los habilitadores “ENA-ENB”, esto con el fin de detener el carro por un pequeño tiempo cuando este frente a un objeto.
- Creamos variables de tipo booleano para en número de sensores.
- Creamos las subrutinas para que el carrito vaya hacia adelante, atrás, izquierda, derecha y parada.
- Determinamos el modo del pin, los sensores como entradas y los motores y habilitadores como salidas.
- Trabajamos con un tipo de transmisión serial con una velocidad de 9600 bps.
Integrantes
- Mendiola Espinoza Gilmar Jose
- Ticona Condori Nicol Stephanie
