TECNIELECTRONICA APLICADA A LA INGIENERIA

MINI-ROBOT CON LDR (RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ)

MINI-ROBOT CON LDR (RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ)

Hasta hoy hemos experimentado con circuitos sencillos que han dotado a nuestro móvil con "sentidos" que le permiten hasta ahora seguir líneas, evitar obstáculos y sobre todo nos permiten analizar el comportamiento mecánico de nuestra configuración usada, así como sus ventajas y desventajas. El iniciar con esos circuitos nos han permitido analizar la gran cantidad de posibilidades y sobre todo de intentar probar diferentes tipos de sensores, su construcción sencillas que obviamente es modular nos permite que su flexibilidad se adapte a casi cualqueir circuito que diseñemos o que podamos considerar pertinente conectar a nuestro móvil.

INTRODUCCION

Quizá el lector desee incursionar en otro tipo de mini-robot o trabajar con microcontroladores, mas sin embargo, yo aconsejo que sigamos con nuestra línea considerando que gran cantidad de lectores pueden ser novatos en esta área. El paso final será el uso del microcontrolador y si tienen la posibilidad de experimentar con alguno adelante, ya que si desde ahora intentan dominar su programación, el uso del mismo en alguna aplicación posterior en robótica será mas sencilla.

La pregunta es -¿Qué haremos ahora?-, como lo he mencionado a lo largo de las conferencias impartidas y con la finalidad de estos artículos, CONOCER y luego aplicar, la mini-robótica no sólo es lograr que un pequeño animalito tecnológico realice una función dada, sino que además nos permita integrar a nuestro conocimiento la capacidad de poder conocer y usar distintos sensores o circuitos sencillos que si antes no les hemos dado importancia ahora podemos vislumbrar su gran cantidad de posibilidades de aplicación, y sobre todo poder interesar a los lectores en su incursión a la electrónica de manera divertida y sobre todo útil.

Ahora usaremos un elemento sencillo y sobre todo de amplio uso, el LDR, además jugaremos con las posibilidades de nuestros módulos ya construidos del mini-robot y prácticamente la electrónica que incorporaremos al mini-robot será solo unos cuantos elementos y usando lo visto en los anteriores artículos.

El LDR o la resistencia variable con la luz (fotorresistencia) es un elemento que, como su nombre lo indica, su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia eléctrica de un semiconductor al incidir en él radiación óptica (básicamente radiación electromagnética con longitud de onda entre 1mm y 10 nm), la más común es aquella fabricada con el material de SCd (Sulfuro de Cadmio).

Las aplicaciones de las LDR ordinarias se pueden dividir entre las de medida de luz, con poca precisión y bajo costo, y las que emplean la luz como radiación a modificar. Como ejemplo del primer grupo se encuentran el control de diafragmas de cámaras fotográficas, detección de fuego, control de iluminación de vías públicas; en el segundo grupo se encuentran los detectores de presencia, posición y algunas medidas de nivel en depósitos.

Como características principales que puedo mencionar para su uso práctico, es que las LDR usadas para este circuito tienen como valor máximo de resistencia en plena oscuridad alrededor de 10 mega ohms, cuando incide sobre ella una luz brillante como la del Sol su resistencia disminuye hasta valores inferiores a 200 ohms, y en un cuarto con iluminación normal sin radiación directa, su valor promedio es de 1 kilo-ohm. Lo anterior nos da una idea de cómo implementar un circuito sencillo que se podrá conectar a nuestro mini-robot, el cual se reduce a sólo una resistencia R1 y una LDR, en general sólo usaremos dos circuitos similares para que nuestro animalito pueda “ver “ la luz y camine en dirección a la fuente de la misma, en caso de ausencia de luz tenderá a permanecer sin movimiento alguno. Durante su avance será normal que presente ligeros “cabeceos” al dirigirse a la fuente de luz ya que no habrá ningún tipo de control de velocidad, recordando que nuestra finalidad son los circuitos sencillos.
Ver figura 1.

Para lograr que cumpla su cometido usaremos los módulos de artículos anteriores, por lo que requerimos:

  1. El mini-robot ya construido.
  2. El módulo de potencia.
  3. El módulo de Comparadores con amplificadores operacionales que usamos para el módulo sigue-líneas.
  4. Y dos circuitos como el mostrado al principio de este artículo, formados por una LDR con características similares a las descritas en el texto y un resistor de 1 kilo-ohm.
 
SU FUNCIONAMIENTO SERA EL SIGUIENTE

Primero cada circuito será montado en un trozo de tableta universal para poder ser colocado fácilmente en el mini-robot, para este circuito no se contempla impreso debido a la sencillez del mismo, su colocación será similar a la que se usó en el módulo de bumpers Infrarrojos con un ligero ángulo hacia fuera, cada circuito con LDR forma un divisor resistivo el cual al recibir la luz directa (p.ejem. una linterna) disminuirá su valor y la caída de voltaje en la resistencia que tenía un valor mínimo se incrementa hasta valores entre los 4 y 5 volts ( en caso de que la alimentación sea a partir de 4 pilas “AA”). La salida de cada circuito será llevada al circuito comparador usado en el modulo sigue-líneas, prácticamente se usará la misma configuración sustituyendo a los CNY70 por el LDR y R1. Cuando la luz incida en mayor cantidad en uno de los LDR se activará el motor correspondiente que llevara al mini-robot a dirigirse hacia la fuente de luz, cuando su orientación cambie y logre que la luz incida sobre el otro LDR se activará el segundo motor y avanzará en sentido de la luz. Para lograr esto debemos ajustar los umbrales de los comparadores valiéndonos del preset incorporado en ese circuito, no será necesario estar en un lugar en completa penumbra, tan sólo es suficiente que la luz ambiental sea tenue, las fuentes de luz podrían alterar el funcionamiento y si el ajuste se hizo sólo para un recinto o cuarto quizá necesite otro ajuste si se cambia de habitación. En caso de usar el robot en lugares iluminados, tan sólo lograrán que el mismo avance sólo en sentido frontal sin posibilidad de control.

La finalidad del uso del LDR es que se familiaricen con él y poder brindarle más usos, sobre todo analizar las dificultades de funcionamiento y proponer mejoras tanto con electrónica discreta o con la posibilidad de llevar a cabo un razonamiento y dar solución que pueda ser llevada a la creación de un programa para algún microcontrolador de propósito general. Como podrán darse cuenta, con los módulos básicos podemos experimentar con gran variedad de elementos electrónicos, intenten configuraciones y cambien elementos y quizá puedan encontrar algún otro de funcionamiento sencillo y dar más prestaciones al robot combinando varios de ellos.
 

 
Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera
E-mail: jctellez@saberinternacional.com.mx
 
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
MATERIALES
 
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