ROBOT SEGUIDOR DE LINEA BLANCA SOBRE FONDO NEGRO: "CARMIX".                                RESUMENEl presente documento describe  el diseño y construcción de un robot móvil que sigue una línea blanca en un fondo negro.  Se emplea la conducción diferencial, es decir una rueda delantera loca y dos de tracción en la parte de atrás. El robot se controla mediante el microcontrolador  PIC16F84, la programación  se desarrolló en lenguaje C con el  compilador  PICLITE de HI-TECH que se ejecuta en el ambiente de MPLAB y el PIC se grabó con el programador NOPPP.  1 INTRODUCCIÓNUna de las áreas interesantes en la electrónica, sin duda, es la robótica móvil, ya que es posible conjuntar diversas áreas como sistemas digitales, sistemas de control y microcontroladores. Aquí se presenta un robot móvil que sigue una línea blanca en un fondo negro,  su mecanismo dinámico lo constituyen dos motores que cuentan con cajas de engranes para proporcionar mayor potencia.  En las siguientes secciones se muestra como está constituido este robot. 2 ESTRUCTURA DEL ROBOTEl material utilizado en la elaboración del chasis del robot  fue acrílico, la base, se muestra en la figura 2.1, en ésta descansan los motores,  el circuito de control, los sensores y las baterías.   

 Figura 2.1.  Chasis del robot móvil realizado con acrílico.   Las llantas  tienen un diámetro de 14 cm. y las dimensiones del robot son de 20X24 cm. Los motores cuentan con una caja de engranes (amplificador mecánico) que proporcionan mayor torque.  3 SISTEMA ELECTRÓNICO 3.1 CIRCUITO DE  LOCOMOCIÓNPara  la elaboración de esta parte se eligió el puente H, LMD18200, de National Semiconductors; este circuito integrado consta de once pines y ofrece las siguientes ventajas: tamaño reducido, control de dirección, velocidad y freno del motor con  tres terminales de entrada TTL. La alimentación de este circuito es de 12 a 55 voltios y proporciona una corriente mínima de 0.5 A y una máxima de 3 A.  En la  figura 3.1.1  se presenta el puente H utilizado,  la

primer figura es la estructura real de este dispositivo, y  la segunda  es el circuito utilizado para  mover los motores.

                    Figura 3.1.1. a) estructura el puente “H” LMD12800;                                        b) Diagrama del circuito utilizado en el proyecto.  3.2 SENSORESLos sensores empleados son dos pares emisor-receptor de infrarrojos, HOA6389, estos se conectan a un comparador  para que en una superficie blanca la luz infrarroja rebote y proporcione un nivel alto, por otra parte cuando se encuentran sobre una superficie negra genera un cero en una de las salida del comparador. El emisor es un diodo infrarrojo y el receptor es un fototransistor donde las terminales disponibles para conexión son las de emisor y colector.  

         Figura 3.2.1. Sensor infrarrojo.  El diodo emisor de infrarrojos se conectó a una resistencia de 470W y está a 5V para proporcionar corriente a esta parte del sensor. Por otra parte el receptor, que es un fototransistor, se conectó a tierra el emisor  y el colector a una resistencia de 10KW que va a 5V, para conseguir que el transistor funcione como inversor.  Ver figura 3.3.1.  3.3 SISTEMA DE CONTROLEl elemento principal dentro del robot es el microcontrolador PIC16F84 de la compañía MICROCHIP, se emplean los sensores, un amplficador operacional LM324 como comparador y los puentes H, LMD18200. El PIC cuenta con 13 terminales de entrada / salida. Se emplean 6 terminales para controlar el puente H y 2 terminales para los sensores de adelante, en la figura aparecen 4 sensores pero solamente se emplearon 2.

                                Figura 3.3.1. Diagrama del sistema.   3.4 FUENTE DE  ALIMENTACIÓN Otra parte muy importante de un robot móvil es la alimentación, dos voltajes de alimentación, se emplean: el primero de  12 voltios alimenta la  etapa de potencia y el segundo de 5 voltios el sistema mínimo y los sensores. Los 12 Voltios se consiguen con diez pilas y los cinco voltios se obtienen de un 7805 conectado al voltaje anterior como entrada. Ver figura 3.4.1.

        Figura 3.4.1. Fuente de alimentación. 

 4 ALGORITMO DE CONTROL    Antes se mencionó que se utilizó lenguaje C para la programación del PIC16F84, a continuación se presenta un diagrama de flujo que representa la lógica del programa. 

             Figura 4.1.1. Diagrama de flujo del programa.  Es importante mencionar la orientación del robot se controla modificando el ancho de pulso que llega al LMD18200; a pesar  de que el PIC no cuenta con una terminal específica para PWM se implementó una función con el temporizador para tal fin . Al inicio del programa la condición inicial es la de caminar en línea recta, por otra parte sí los dos sensores abandonan la línea la condición anterior se toma en consideración para que el robot tome una decisión. El tipo de controlador empleado en el robot es del tipo TODO-NADA (ON-OFF