Seguidor de luz con pic

SEGUIDOR DE LUZ INTELIGENTE

rios gomez carmelo

Introducción:
Con el fin de incursionar en el mundo de los microcontrladores PIC, y mas específicamente en el manejo de motores paso a paso, nos propusimos el desafío de desarrollar un sistema que reuniera las herramientas del control de giro por pasos mediante pulsos y las del manejo de señales analógicas.
De manera que así fuimosdefiniendo lo que sería un seguidor de luz inteligente, es decir, un sistema compuesto básicamente por una LDR, un PIC y el motor paso a paso de una impresora, que llevara a cabo la función de sensar la cantidad de luz en un arco de giro, sobre un solo eje, y luego “apuntar” o posicionarse hacia el punto de mayor luz sensada.
El sistema, así también, tiene la capacidad de establecer un lazo cerrado decontrol, ya que después de posicionarse hacia el punto de mayor iluminación estará chequeando que el valor de luz no cambie drásticamente, si lo hace, inicia un nuevo sensado y nuevo posicionamiento.

Hardware:
La electrónica del circuito que gobierna el proceso está compuesto por:
- En primer lugar por el micro controlador de Microchip, el PIC16F873A.
- El 74LS245 que es un bufferoctal del tipo tres estados de 8 bits, para aislar el PIC de la carga que pueda representar las interfaces del motor y de los LEDs de visualización.
- El ULN2003, (Arreglo de 7 Darlington integrados con diodos de descarga) que es un driver para el manejo de motores paso a paso con tensiones TTL, y hasta 50V de tensión de salida y 500mA.
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(Configuración de los pines del ULN2003- LDR:
El sensado se realiza a partir de un LDR típica.
La variación de la tensión provocada por la variación de la resistencia (LDR) en la rama colocada a en la entrada analógica AN0 del PIC, es transformada a valores digitales y va siendo comparada con el valor anterior obtenido, quedándose así con el mayor valor, y relacionando éste con el número de pasos dados, colocará al motornuevamente, en el paso en el cual, el PIC leyó mayor valor de LUX.

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- Motor paso a paso:
El giro controlado se lleva a cabo a partir de un motor paso a paso unipolar (5 hilos) de impresora (PM35L048)

Cabe destacar la característica de que el motor utilizado es del tipo constructivo unipolar ya que la manera de excitar las bobinas es distinto al de los bipolares. Los dos motores son deltipo de imán permanente, pero veamos algunas diferencias importantes a la hora de diseñar al hardware y el software.

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Bobinados motor unipolar Bobinados motor bipolar

*Motor Unipolar: tiene 2 bobinados con punto medio, Los puntos 1 y 2 generalmente van a tensión positiva y se activan cada uno de los cuatro bobinados que quedanconectándolos a masa.
*Motor Bipolar: también 2 bobinados pero sin puntos medios, es más difícil de accionar ya que se necesitan puentes de transistores para manejar cada bobina.

- Final de carrera:
Se le incorporó a la estructura del dispositivo un interruptor construido a mano que consta de dos contactos metálicos que cumplirán el rol de interruptor final de carrera, es utilizado paradar límite al giro en un sentido en el posicionamiento del sensor.

Imagen del PCB de la plaqueta terminada con los componentes montados

Software:

Para el diseño del Software se partió de la idea de utilizar la poderosa herramienta que nos brinda el CONVERSOR A/D del PIC16F873A y esto combinarlo con la posibilidad que nos brindan los motores de conocer y controlar paso por paso sus avances.Entonces, se determinó que lo que llevará a cabo el bloque del programa será:
- luego de posicionarse en el punto de inicio, esto con ayuda del final de carrera.
- sensar la luz paso por paso, utilizando el ADRESH de la conversión.
- comparar el valor del sensado con el del paso anterior, guardando el mayor valor, y el número de paso en el que se provocó el mayor valor.
- de manera que...