Robot sigue lineas (no microcontrolado) y con memoria

 

Hola de nuevo, siguiendo con mi línea de construir robots no microcontrolados por razones que ya he comentado en otras ocasiones, os presento es esta ocasión a un robot sigue líneas muy curioso. Por norma general, la mayoría de sigue líneas que no están gobernados por ningún micro, si no se les dota de una memoria para que sepan si han salido por la derecha o izquierda, al salir de la lineal completamente, tienden a pararse o no saben encontrar de nuevo el camino. Pues bien, dándole al coco jejeje, he diseñado un circuito puramente digital construido solo con compuertas lógicas que le dota de memoria al bicho. Si sale completamente de la linea sabe si ha salido por la derecha o izquierda y vuelve ha encontrar la linea.

Personalmente para mi ha sido muy gratificante construir y diseñar este circuito, ya que he ampliado mis conocimientos de electrónica digital.

Ahora vamos a detallar de una forma general y sin entrar en detalles las partes principales del robot.

La electrónica la he dividido en tres partes, la sensorial, control y potencia(actuadores). La mecánica la dejo a libre elección, yo he utilizado una base de aluminio, pero se puede utilizar otro tipo de material.
Para el montaje y conexionado de los componentes, he utilizado una placa de topos, pero si se quiere un acabado más profesional, se puede diseñar el PCB.

Sensor MSE-S110 

El sensor MSE-S110 es un sensor comercial, esta dotado de dos cny70 con la señal acondicionada. Para los más manitas, se pueden construir uno, pero por el bajo coste no vale la pena.

Circuito lógico

Esquema del circuito a nivel de compuertas.



La familia lógica utilizada para la implementación del circuito es la TTL(Lógica Transistor-Transistor).Cuatro compuertas OR (IC 74LS32), cuatro compuertas AND (IC74LS08) y cuatro compuertas NOT (IC74LS04).Los dos recuadros en rojo, son las entradas que excitan al circuito, estas señales provienen de los sensores CNY70,  marcadas como inputs(Sensor izquierdo) y inputSd(sensor derecho).

La salida 3 de la compuerta OR se conecta al motor izquierdo y la salida 6 al motor derecho. Lógicamente antes de excitar los motores, estas señales son amplificadas por la etapa de potencia que veremos a continuación.

Etapa de potencia

Las señales procedentes del circuito lógico, no son lo suficientemente fuertes para excitar los motores, previamente tendrán que se amplificadas. Esto se consigue con un transistor en emisor común, funcionando en conmutación (corte, saturación).Con esto conseguimos una ganancia en corriente en el colector respecto a la base. Es en el colector donde conectamos los motores.


En la imagen se puede apreciar el montaje de los dos circuitos, son idénticos, uno para el motor izquierdo y el otro para el derecho.
Alimentación

El sensor y la lógica trabajan a 5v, pero se alimenta a través de un pila de 9v, hay que intercalar un circuito regulador de voltaje a 5v, esto se consigue con el ic 7805.

Las etapas de potencia trabajan a 6v, cuatro pilas del tipo AA.

IMPORTANTE
El negativo de los motores y de la lógica tienen que ser común.

Lista de componentes

1 74ls32
1 74ls08
1 74ls04
1 7805 (regulador de voltaje)
2 condensadores
2 BD135 NPN
2 Resistencias 2200 ohmios 1/2w (resistencias de polarización de los transistores)
2 Diodos 1n4001 o 1n4007
1 Mse-s110 (sensor cny70)
2 Servos futaba (trucados)
1 Placa de topos 7cm x 7 cm
1 Porta pilas AAX4
1 Conector 9v pila

Un video

Un saludo y espero que guste.