Sensores Fotoelectricos

Ingeniería Mecatrónica

Sensores y Acondicionamiento de Señales
Ing. Rolando Lizárraga Bañuelos

Práctica 6 - Sensores Fotoeléctricos
Aplicación Práctica “Cubito”

Integrantes:
Andrade Burgueño Alan
Martínez García Luis Salvador
Tirado Zatarain Jorge Adolfo
Valdez Aguayo Antonio

Mazatlán, Sinaloa a 08 de abril de 2013

Introducción
Dentro del programa de estudios de la materiade sensores y acondicionamiento de señales; una de las
unidades trata con sensores fotoeléctricos, los cuales –como su nombre lo dice-, utilizan señales luminosas
para realizar su función. Algunos de ellos funcionan como emisores (los hay visibles e infrarrojos), y otros como
receptores (que varían sus parámetros, comúnmente resistencia) y en función de ello, un acondicionamiento de
la señalbastará para su aplicación.

Práctica
Dentro de la práctica número 6, “Sensores Fotoeléctricos”, se realizaron distintas mediciones y utilizaron
diferentes tipos de receptores fotoeléctricos, más específicamente los fototransistores PT331C y PT1302B/C2.
Dentro de las mediciones, se exploró la diferencia entre éstos, sus ventajas, limitantes y parámetros más
comunes, así como circuitos deaplicación prácticos pero funcionales.
Uno de los pasos a cumplir en la práctica era la aplicación de un par emisor-receptor, separados por una
distancia, y utilizar un objeto como reflector, pudiendo de ésta manera aplicarlos como los que comercialmente
se utilizan. Tomando éste principio, se procedió a la aplicación práctica del sensor fotoeléctrico como detector
de obstáculos y camino.Aplicación Práctica – “El Cubito”
Citando del documento de la práctica: “Diseñar un carro detector de camino (suelo) y obstáculo por medio de
sensores fotoeléctricos”.

Fig. 1 – Concepto original de la aplicación práctica.
Como se puede apreciar en la imagen, el carro debe tener un cierto grado de inteligencia propia, dotado de un
arreglo de sensores fotoeléctricos (pares emisor [IR] yreceptor [fototransistor, PT]), que servirían como “ojos”
para el carro.
El carro debía cumplir con ciertas condiciones para poder tener una calificación aprobatoria:





Que el carro se desplazara y cambiara de sentido en caso de tener un obstáculo delante.
Que el carro se desplazara siempre y cuando tuviese camino delante de él.
Que se detuviese o cambiara de sentido sin chocar ocaerse.
Que cambiara de sentido al detectar un obstáculo en el sentido que avanzaba actualmente.

Al evaluar las opciones, se demostró que utilizar circuitos integrados lógicos podría no cubrir todas las
características necesarias, por lo que se optó por utilizar una unidad de procesamiento mucho más avanzada y
veloz, siendo la opción más práctica un Arduino (con un controlador de Atmel).
Elcircuito final, como se verá adelante, contaba con su correspondiente etapa de acondicionamiento de señal,
etapa de potencia y alimentación, y, por último, la programación dentro del microcontrolador.

Diagramas del Circuito

Fig. 2 – Diagrama final del circuito de la aplicación práctica “El Cubito”.

Descripción del Circuito
Alimentación
Para el circuito utilizado (no mostrado en eldiagrama), se utilizó una batería de 9V, que, utilizando un regulador
del tipo LM7806 proveía hasta 1A a 6V para los motores, el puente H, y la unidad de control.
Unidad de Control
En el diagrama se muestra (correctamente) un micro controlador ATMEGA 328p, puesto que funge como la
unidad de procesamiento del Arduino Uno R3 que se utilizó en la aplicación real.
Sensores
La primera parte delcircuito muestra un arreglo de pares emisor-receptor de infrarrojos [IR33C y PT1302B/C2],
con sus respectivas resistencias para reducir la corriente (en el caso de los emisores), aumentar la sensibilidad
de los fototransistores, y a su vez, acondicionarla para su interpretación por el micro controlador.
En éste caso, se dispusieron los 4 pares de sensores alrededor del carro (como explican las...