1. Robot fototropo

Proyecto fototropo

  Introducción.
  Robot que sigue una luz, proveniente por ejemplo de un flexo o una linterna que  secolocan frente a él.

  Esta propuesta muestra cómo se puede construir un robot que tiene un comportamiento
bien definido (ir a un foco de luz intenso), con muy pocos componentes electrónicos, y en
una configuración que resulta sencilla de construir y comprender.


1. Esquema eléctrico.
  En el esquema puedes ver los elementos de que consta el circuito y la interconexión
entre ellos.

   Los componentes esenciales son la fotorresistencia LDR y el transistor NPN (Realmente
se trata de un transistor especial que está formado por dos en cascada, en una
configuración que se llama par Darlington, y que amplifica la corriente más que un
transistor normal en nuestro caso será el TIP 120).
   Observa que los motores tienen dos circuitos independientes regulados de forma
conjunta por un interruptor doble (en nuestro caso usaremos un conmutador doble).
   Nota que el motor MT2 está alimentado con una tensión de 1,5 voltios, mientras que el
circuito del otro motor se alimenta por las dos pilas en serie. Es decir 3 voltios.
   El diodo D1 está puesto para proteger al transistor de los picos de corriente que produce
el motor MT1 en el momento en que se desconecta.

2. Funcionamiento.

  Cuando se acciona el interruptor, se pone en marcha el motor alimentado a 1,5 voltios,
ya que se cierra el circuito en el que está. También se cierra el circuito que alimentado a 3
voltios controla el segundo motor.

  En el momento en que llega una iluminación suficientemente grande a la fotorresistencia
(LDR) el transistor (par Darlington) se pone a conducir corriente por el colector y por lo
tanto se pone en funcionamiento este motor también.

  Bajo esta situación los dos motores están en marcha y el robot avanza. No lo hace
exactamente en línea recta, ya que la alimentación de cada motor tiene distinto voltaje.
  El voltaje diferente de cada motor hace que se vaya corrigiendo la dirección
constantemente y vaya mejor hacia el foco luminoso.
  El potenciómetro (VR1) está para regular a que cantidad de luz funcionará el segundo
motor, o sea a que cantidad de luz se pondrá a conducir corriente el transistor por el
colector.

3. Componentes.

Se detalla seguidamente cada uno de los elementos que se utilizan:


● Un interruptor doble, es decir que sea capaz de abrir y cerrar dos circuitos
  simultáneamente. Échale un vistazo al esquema del circuito. En nuestro caso un
  conmutador doble.

  ●  Una fotorresistencia, también conocidas como LDR, que es realmente el sensor que detecta la luz. Dadas las características del circuito y la posibilidad de ajustar la resistencia variable (potenciómetro), casi cualquiera valdrá.

●Un diodo. Vale por ejemplo el 1N4007.

● Una resistencia de 1 kilo ohmnio, 1/4 de vatio.

●Una resistencia variable de 10 kilo ohmnios.



 

 ● Un Darlington TIP 120.

● Un portapilas para dos pilas de 1,5 voltios tamaño AA

● Cable rígido o flexible para las conexiones (el telefónico vale).
  Macarrón termorretráctil.
● Clemas de conexión (regletas de conexión).
● Trozos de contrachapado o plástico para hacer de base a interruptor y finales de
●carrera con antenas.
● Tiras de velcro autoadhesivo.
● Placa perforada o placa para hacer circuitos impresos.

4. Montaje.

4.1. Prepara la fotorresistencia.
  Las fotorresistencias suelen poseer dos patillas largas y peladas. Interesa que sean largas, pero no que se toquen, ya que falsearían el funcionamiento del robot. Por ello es necesario enfundar al menos una. Se puede hacer por ejemplo con un macarrón obtenido al pelar uno de los cables de telefonía que se emplean.

  Es interesante poner una pequeña visera de unos 2 mm aproximadamente a la
fotorresistencia, para que sea sensible sobre todo a la luz que venga en una dirección. Para

4.2. El circuito electrónico.

   Para montar el circuito electrónico existen distintas posibilidades. Tal vez la más
interesante sea sobre una placa de circuito impreso diseñada para este circuito específico,
entre otras posibilidades.
   A modo de ejemplo se muestra un posible montaje del circuito sobre una placa de
circuito impreso diseñada a tal efecto.
   En esta figura se muestran claramente las pistas (caminos de cobre) y con círculos los
lugares dónde se conectarán las patillas de los componentes soldándolas, todo ello visto
desde el lado donde están las pistas.
   Las placas de circuito impreso tienen dos caras la de abajo (cara de pistas) y la de arriba
(cara de componentes).

Resultado montaje en placa board

5. Placa de circuito impreso

      Se miden la longitud entre las patas de los componentes que entran en juego en el
circuito.
   b) Se realiza un diseño en papel milimetrado de la cara de pistas a tamaño real, que
corresponda, claro está, con el esquema del circuito.
   c) El diseño se pasa a papel cebolla.
   d) Se corta una placa de cobre para circuito impreso al tamaño adecuado para el diseño
anterior.
   e) Se pega el diseño en papel cebolla en la placa cortada de circuito impreso.
   f) Se marcan los lugares de las patas con un clavito y un martillo, ojo no golpear muy
fuerte, sólo marcar.
   g) Se dibuja el diseño de nuevo pero ahora en la placa de circuito impreso con un
rotulador indeleble. Suelen funcionar muy bien el modelo Edding 3000.
   h) Se prepara una dislución de 1/3 de Salfuman, 1/3 de Agua oxigenada de 110
volúmenes y 1/3 de agua. Esta disolución es un ácido muy corrosivo, por tanto hay que
extremar las medidas de seguridad, como: empleo de guantes especiales, pinzas,
ventilación, etc.
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  i) Se introduce la placa en el ácido. Se corroe todo el cobre menos el que está protegido
por lo pintado con el rotulador. Se saca del ácido y se mete en agua.
  k) Se le quita la pintura indeleble con un trapo impregnado en acetona.
  l) Se taladra con una minitaladradora con broca de 1 mm los agujeros del diseño.
  m) Se sueldan los componentes en sus lugares correspondientes, ojo hay que tener en
cuenta que el diseño que te voy a dar es el de cara de pistas (visto por debajo). Dicha
soldadura se realiza con el soldador de estaño y estaño.


Circuito a tamaño real:

6. Soldadura

1. Se sueldan todos los componentes a la placa con estaño.
2. Las patas de los componentes quedan por la parte donde estan las pistas de cobre y la parte principal por la parte donde esta el plastico
• La soldadura se realiza con estaño, el soldador llega a unos 300 grados.
• Se calienta la pata del componente, se pega al estaño y al entrar en contacto este se derrite haciendo que la pata quede fijada a la pista de cobre.

7. Prueba de placa de circuito impreso

• Una vez se ha terminado de soldar todos los componentes a la placa se pone el motor conectado a 2 cables que van a una clema. Esta esta conectada a otra clema en la que va la LDR, esta clema va conectada con la parte positiva de la pila o fuente de alimentación.
• La parte negativa de la pila va conectada a una tercera clema que por el momento ira libre y esta va conectada al transistor.
• si todos los componentes esta bien conectados cuando se alumbre la LDR el motor debería empezar a funcionar.

El profesor ha repasado 2 soldaduras, y rascado una pista, el potenciómetro esta roto por un cortocircuito pero funciona.

Montaje del robot

Dos motores con reductora unidos a dos ruedas.
los motores se atornillan a una placa de tablex perforada.