carro seguidor de linea

Resumen— El objetivo de este proyecto es diseñar el circuito de un carro seguidor de línea negra completamente transistorizado, usando sensores infrarrojos CNY70 que controlen los movimientos de los motores y que detecten objetos que se encuentren de frente a la trayectoria seguida por el carro, con el fin que aplique el freno. Adicionalmente, el robot cuenta con un sistema de encendidoautomático de luces cuando las condiciones ambientales sean de poca luminosidad.
Índice de Términos—
Sensor infrarrojo
Diodo emisor de luz infrarroja (LED)
Fototransistor
Transistor saturado
Transistor en corte
Fotoresistencia
I. INTRODUCCIÓN
Un carro seguidor de línea negra es un robot autónomo que integra tecnologías como lo son la mecánica y electrónica, con el fin de cumplir la tareaespecífica de seguir una línea negra marcada sobre un fondo blanco.
El seguimiento del robot esta dado por motores de corriente continua cuyos movimientos están controlados por el uso de sensores infrarrojos que constan de un LED infrarrojo y un fototransistor.
El carro presenta dos circuitos exactamente iguales uno para cada par sensor-motor y se encuentran cruzados, en donde el sensor ubicado en laparte derecha del circuito controla el motor de lado izquierdo y viceversa. Los 2 sensores se encuentran ubicados en la parte inferior de la estructura mecánica, uno junto al otro, separados entre si una distancia que se encuentre dentro de la línea negra a seguir y separados del suelo a una distancia aproximada de 3 mm. Esta idea se ilustra en la figura No 1.

Fig 1. Esquema general del carroseguidor de línea negra
Un tercer sensor se encuentra ubicado en la parte delantera del carro, el cual se encarga de detectar si hay algún obstáculo en la trayectoria seguida por el robot con el fin de detener la marcha de los motores y encender dos diodos emisores de luz roja en la parte trasera del carro que indican el estado de frenado del vehículo.
En lo referente a su funcionamiento deforma general, cuando el circuito está alimentado por una fuente de tensión constante, los sensores se encuentran activos; si el robot se encuentra sobre una superficie blanca o el sensor delantero se encuentra en frente de un objeto, los motores permanecerán parados, en cambio, si no hay nada que impida el paso del carro y uno de los sensores del robot se encuentra sobre la línea de trayectorianegra, este hará que el motor del lado contrario empiece a funcionar con lo que el robot entrará por si solo en la trayectoria. Cuando los dos sensores estén viendo negro los dos motores estarán en marcha con lo que el robot avanzará en línea recta, en el momento que la trayectoria sea curva y uno de los dos sensores sale de la línea negra, provocará que el motor del lado contrario se desactivehaciendo que el robot gire para que entre de nuevo a la línea negra. El funcionamiento general del seguidor de línea negra se resume en el diagrama de bloques de la figura No 2.

Fig 2. Diagrama de bloques del funcionamiento del seguidor de línea negra
Por último, el robot cuenta con un circuito el cual enciende luces blancas por ausencia de luminosidad en el ambiente. El funcionamiento de estecircuito esta dado por la polarización de base de un transistor a través de una resistencia variable con la luz (LDR) con la cual buscamos controlar la cantidad de corriente de entrada al transistor amplificador (corriente de base) y así mismo tener un flujo de corriente de salida controlada (corriente de colector), la cual se encargará de encender los diodos emisores de luz.

II. MARCO TEÓRICOA. Sensores
El uso de sensores infrarrojos (óptico reflexivos) para el control del movimiento, hacen que la percepción de este robot sea de tipo visual, que consiste en diferenciar entre dos colores (blanco y negro).
Aprovechando la propiedad física de la reflexión, el diodo emite luz infrarroja dirigida hacia el suelo, y el fototransistor recibe los fotones generados por la reflexión que...