El sensor de infrarrojos (IR)

Este sensor se caracteriza por disponer de un emisor y de un receptor. El emisor emite una luz infrarroja que si incide sobre una superficie oscura, será absorbida y no se reflejará nada. Por el contrario, si la luz emitida incide sobre una superficie blanca, entonces la superficie reflejará la luz, que será captada por el receptor.

 

 

El sensor que proporciona el kit devuelve un 1 cuando está sobre una superficie blanca y un O cuando está sobre una superficie negra.

Este tipo de sensores son de corta distancia normalmente 5 a 20 mm, la cantidad de luz infrarroja depende de las características del objeto como color, tamaño,formas. Pese a estas limitantes son muy usados para detectar obstáculos.


Esquema Eléctrico

 

 

El voltaje de funcionamiento del sensor IR fc-51 es desde 3.3 V hasta 5 V. Son rangos de voltaje habituales cuando se trabaja con microcontroladores.

La salida de este sensor es una salida digital, es decir en el arduino debe ir conectado a un PIN digital para que reciba 0 y 1 según sea el estado.

Este sensor no necesita de una librería para su funcionamiento

Dibujo de su conexión

Aplicaciones de los sensores IR

Algunas de las aplicaciones que puede darse al sensor son:

    Detector de obstáculos

    Seguimiento de líneas para robots móviles

    Contador en una banda de cadena de producción

    Detección de presencia

    Detectar el estado de una puerta (abierta o cerrada)

Calibrado del sensor IR

→ Conectamos la placa a nuestro PC con el alimentador USB. No es necesario cargar ningún código a la placa. 

→ Conectamos el sensor IR a un pin digital cualquiera.

→Cogemos un destornillador lo suficientemente pequeño, plano o de estrella.

→ Necesitamos dos superficies de referencia, una blanca y otra negra.

 → Ahora ponemos el emisor y receptor hacia la superficie oscura y con el destornillador giramos el tornillo del potenciómetro azul que hay en la parte de arriba hasta que la luz del sensor luce, desplazamos el sensor hacia la superficie blanca y la luz debe apagarse. El sensor ya está calibrado.

 Esquema eléctrico

El montaje es sencillo. Alimentamos el módulo a través de Vcc y GND conectándolos, respectivamente, a la salida de 5V y GND en Arduino.

Finalmente, conectamos la salida digital del sensor a una entrada digital para leer el estado del sensor.


Opcionalmente, calibramos el umbral de disparo acercando un objeto al detector de obstáculos y regulando la salida digital con el potenciómetro. Si queréis saltaros este paso, dejar el potenciómetro en un valor medio.

Ejemplo de código

 El código es igualmente sencillo. Simplemente leemos el estado de la entrada digital.

  valor = digitalRead(sensorPin );  //lectura digital de pin

 Si el sensor se dispara, ejecutamos las acciones necesarias.

#define sensorPin  9
int valor=0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);   //iniciar puerto serie
  pinMode(sensorPin , INPUT);  //definir pin como entrada
}
 
void loop(){
 
  valor = digitalRead(sensorPin );  //lectura digital de pin
 
  if (valor == HIGH) {
      Serial.println("Detectado obstaculo");
  }
  delay(1000);
}


El trabajo en equipo

La forma en la que solemos trabajar en Tecnología es en equipo. De esta forma, no solo compartimos las labores de construcción, sino que es más fácil encontrar ideas cuando son varias mentes las que piensan. Además, el proceso de invención y construcción de cualquier producto tecnológico en la vida cotidiana, salvo en el caso de los artesanos, siempre es en grupo: una persona diseña, otra construye, otra se encarga de las pruebas de control, etc..

Funciones de los miembros del grupo

Para que el trabajo en grupo sea más fácil, es necesario hacer un reparto de funciones entre los miembros del grupo. Estas funciones son:

→ Coordinación

Lleva la portavocía del grupo. Se encarga de organizar el equipo, de vigilar que cada miembro realice su tarea, de que se cumplan los plazos, de la comunicación con el profesorado en caso de conflicto, etc.

→ Secretaría

Custodia y organiza los documentos necesarios para el proyecto. Se encargará de coordinar a todos los miembros del grupo en la realización de la memoria técnica. Es habitual que también se encargue de gestionar el dinero en el caso de que el grupo necesitecomprar algún material. 

→ Responsable de herramientas

Cada grupo tendrá asignado un panel de herramientas para la realización del proyecto. La persona responsable se encargará de supervisar que las herramientas de su panel se utilicen correctamente, se recojan, etc. También se ocupará de solicitar al profesorado las herramientas que necesite el grupo y no se encuentren en el panel de herramientas. Responsable de materiales

La persona responsable de materiales se encarga de guardar estos materiales, supervisar que se usen correctamente y de llevar y traer la caja de grupo. También debe solicitar al profesorado los materiales que el grupo necesite y que sean material del aula (madera, cartón, metales, etc.).

Además de estas tareas, todo el grupo debe realizar la limpieza de su banco de trabajo y, por turnos, la limpieza del aula-taller.

El grupo contará con una caja donde se irá guardando el proyecto en ejecución, además de los materiales que esté usando el grupo y que no sean de uso común de toda la clase.


 

¡NO OLVIDES!

Para que el grupo funcione, es muy importante que todos sus componen- tes colaboren y dialoguen para pactar soluciones, respetando la opinión de la mayoría y evitando

NORMAS A SEGUIR EN EL AULA TALLER DE TECNOLOGÍA

 

Además de las establecidas en el R.O.F. del Instituto en cuanto al comportamiento, disciplina, puntualidad, etc., siempre deberás tener en cuenta las siguientes normas específicas:

1.- A LA ENTRADA

a.- Vas a ocupar siempre el mismo puesto (identificado por un número y designado por tu profesor/a) junto con otro/as compañero/as, y vas a ser responsables de los posibles desperfectos que ocasionéis al mismo.


b.- El encargado de limpieza debe revisar atentamente su puesto con el fin de detectar posibles desperfectos o falta de limpieza causados por algún grupo que lo haya usado anteriormente. Cualquier desperfecto que encuentres debes comunicarlo inmediatamente a tu profesor; si no lo haces así serás responsable del mismo.


c.- El Delegado del grupo revisará atentamente el panel de herramientas y comunicará inmediatamente al profesor cualquier posible anomalía o falta.


d.- Está terminantemente prohibido tener sobre la mesa cualquier material que no vayas a utilizar inmediatamente como mochilas, herramientas, periódicos, etc.


2. DURANTE LA CLASE


a.- No te levantarás de tu asiento sin el permiso de tu profesor.


b.- Es obligatorio formar parte de algún grupo para realizar los proyectos que proponga tu profesor. En caso contrario, además de no obtener calificación positiva en la evaluación, debes realizar en clase las actividades alternativas que te proponga tu profesor mientras tus compañeros trabajan en el proyecto.


c.- Tras el permiso del profesor, el encargado de herramientas será el único autorizado para:

  • Acercarse a recoger el proyecto al sitio designado para ello.

  • Acercarse al panel de herramientas para coger o colar herramientas.

  • Pedir o esperar turno en los bancos de trabajo o para usar herramientas.


d.- En tu puesto solo realizarás operaciones sencillas (trazar, marcar, pegar siempre con la adecuada proyección, lijar , etc.); el resto de las operaciones (cortar, limpiar, perforar, etc). Las debes realizar en un banco de trabajo.


e.- Las herramientas se usarán solo para la función para la que están diseñadas y respetando escrupulosamente las oportunas normas de seguridad.


3. AL ACABAR LA CLASE no abandonarás el aula (aunque hayan sonado la sirena) hasta que no lo autorice tu profesor, y esto no ocurrirá hasta que:


a.-El encargado de limpieza haya dejado en perfecto estado correspondiente puesto de trabajo. Los bancos de trabajo se limpiarán de forma rotativa un día cada grupo.


b.-El encargado de herramientas haya devuelto el proyecto y todas las herramientas que todavía estén en el puesto al panel.


c.-El delegado del grupo haya comprobado que el panel de herramientas está completo. Si se detectase la falta malintencionada de cualquier herramienta, todo el grupo será responsable tanto económica como disciplinariamente de su correspondiente reposición.

Galga extensiométrica

Varía con la presión que se aplica sobre ella. Se usa en básculas, depósitos de líquidos, brazos robóticos, para verificar la deformación del hormigón en las construcciones de edificios y puentes y, en general, en cualquier situación en la que haya que medir un esfuerzo o una deformación del material sobre el que se coloca la galga.



Esta variación es dependiente de la dirección de las fuerzas ejercidas. Un esfuerzo que deforma la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica.

Funcionamiento de un termistor NTC

 

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.

El termistor NTC es un sensor resistivo cuya resistencia disminuye con el aumento de temperatura.

Su curva característica es la siguiente en la que se observa que al aumentar la temperatura disminuye la resistencia.


 

Robot controlado por mando a distancia

Propuesta

 Diseñar un robot que pueda ser controlado por un mando a distancia


Material necesario

 


 

Esquema de montaje

 


Tenemos dos opciones para el receptor:

  1. Receptor sin módulo


 2.- Receptor con módulo

Existen múltiples librerías para emplear mandos a distancia con Arduino. Nosotros usaremos la librería Arduino-IRremote desarrollada por Rafi Khan (z3t0) disponible en este enlace.

El siguiente código realiza la lectura del valor recibido por el mando, y lo muestra por pantalla. El código se muestra en formato decimal.

 

#include <IRremote.h>

const int RECV_PIN = 9;

IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   irrecv.enableIRIn();
}

void loop()
{
   if (irrecv.decode(&results))
   {
      Serial.println(results.value, DEC);
      irrecv.resume();
   }
}


 En este caso es necesario elegir 5 teclas para controlar el movimiento del robot

Teclas necesarias:

  • Adelante (2)
  • Atras (4)
  • Izquierda (4)
  • Derecha (8)
  • Parada (5)

Con el código anterior cargado en Arduino podemos ir obteniendo el código asociado a cada tecla:

#define KEY_2 16718055
#define KEY_4 16716015
#define KEY_5 16726215

#define KEY_6 16734885
#define KEY_8 16730805

Una vez obtenidos los códigos se procede a escribir el programa para controlar ell funcionamiento del robot, una posible solución será la siguiente:


#include <IRremote.h>

int I1 = 10;
int I2 = 9;
int I3 = 5;
int I4 = 4;


#define KEY_2 16718055
#define KEY_4 16716015
#define KEY_5 16726215

#define KEY_6 16734885
#define KEY_8 16730805


const int RECV_PIN = 11;

IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   irrecv.enableIRIn();
  pinMode (I1, OUTPUT);     
  pinMode (I2, OUTPUT);
  pinMode (I4, OUTPUT);     
  pinMode (I3, OUTPUT);
}

void loop()
{
   if (irrecv.decode(&results))
   {
      switch (results.value)
      {
      
      case KEY_2:
         Mover_Adelante();
         break;
      case KEY_4:
         Mover_Izquierda();
        break;
        case KEY_5:
        
         parar();
         break;
         case KEY_6:
         Mover_Derecha();
         break;
      case KEY_8:
         Mover_Atras();
         break;
    
       
      }
      irrecv.resume();
   }
}
void Mover_Adelante() {
 
  digitalWrite (I1, HIGH);
  digitalWrite (I2, LOW);
  digitalWrite(I3, HIGH);
  digitalWrite(I4, LOW);
}
void Mover_Atras() {
 
  digitalWrite (I1, LOW);
  digitalWrite (I2, HIGH);
  digitalWrite(I3, LOW);
  digitalWrite(I4, HIGH);
}

void parar() {
  digitalWrite (I1, LOW);
  digitalWrite (I2, LOW);
  digitalWrite (I3, LOW);
  digitalWrite (I4, LOW);
}

void Mover_Izquierda() {
  digitalWrite (I1, HIGH);
  digitalWrite (I2, LOW);
  //digitalWrite (I4, HIGH);
  //digitalWrite (I3, LOW);  
}

void Mover_Derecha() {
  //digitalWrite (I1, HIGH);
  //digitalWrite (I2, LOW);
  digitalWrite (I3, HIGH);
  digitalWrite (I4, LOW);  
}


Circuito eléctrico para el control de la maqueta de una puerta corredera, ascensor y proyectos similares

Para el control de la apertura y cierre una puerta corredera podemos utilizar el siguiente circuito:
Control maqueta puerta corredera

Materiales necesarios
  • 2 microrruptores.
  • Motor de corriente continua.
  • Interruptor de seis contactos.
  • Portapilas 
  • Interruptor
Descripción del funcionamiento

Conectar los elementos según el circuito eléctrico.

El final de carrera A detecta el cierre de la puerta y el B la apertura.

Con el interruptor cerrado el motor se encontrara en reposo y la puerta en una de las dos posiciones cerrada o abierta. 

Suponiendo que la puerta se encuentra cerrada, al conmutar la posición de apertura el circuito resultante es éste, y la puerta se abre hasta que llega al final de carrera B.

Al conmutar a posición de cierre, el circuito resultante es éste, y la puerta se cierra, hasta que llega al final de carrera A.



Aplicar tensión y comprobar que la puerta abre y cierra, deteniéndose al detectar los finales de carrera, en caso de no ser así, revisar que se han realizado las conexiones según el circuito eléctrico y si son correctas, cambiar la polaridad del motor.