1

Carrito con sensor

Ultrasónico

Profesor: M.I. Hernández Fusilier Donato

Ríos Guerra Juan José

Cano Pérez Jesús Joaquín

Gutiérrez Torres Diego Armando de Jesús

2

1. Índice

Introducción……………………………………………………………………… 3

Materiales……………………………………………………………………….... 4

Método de Elaboración………………..………………………………………… 7

Resultados………………………………………………………………………… 9

Conclusiones…………………………………………………………………...… 10

Trabajos Futuros………………………………………………………………... 11

Bibliografía………………………………………………………………………. 12

3

2. Introducción:

El sensor ultrasónico, los motores DC son utilizados en una gran variedad de

trabajos para distintos fines, siempre usando sus características de éstos.

En este proyecto se hará uso de las aplicaciones que tienen los motores DC y el

sensor ultrasónico para llegar al objetivo de armar un carrito con sensor ultrasónico.

En la utilización de transductores de ultrasonido para la determinación de distancias

es de suma importancia la relación entre las señales de emisión y eco. El estudio se basó

en un sistema ultrasónico excitado por una señal de emisión tipo tren de pulsos.

El sensor ultrasónico emitiendo ondas de sonido y recibiéndolas nos permiten dar

instrucciones de acurdo a las condiciones. Los motores DC son fáciles de manipular para

que se detengan y avancen, uno solo o los dos juntos.

En este trabajo tendremos variables que si nos presentan, tenemos una variable

controlada que es la distancia, o queremos que sea la que pueda controlar el sensor, por

medio de la emisión y recepción del sonido. Haciendo una conversión del tiempo que se

emite y regresa el sonido para poder relacionarlo con la distancia. Otra variable es la que

manipulamos que es el sonido, ésta la usamos para captar los objetos que se encuentran

alrededor, y es emitida por el sensor.

El carrito será conectado por medio de un puerto paralelo a la computadora y usará

el lenguaje ensamblador para definir las instrucciones.

Así nos planteamos el objetivo del proceso. Armar y diseñar un circuito que nos

permita hacer funcionar los motores DC y el censor ultrasónico, guiados por

instrucciones del lenguaje ensamblador.

Imagen 1: Circuito completo del sensor ultrasónico y de los motores DC.

4

3. Materiales

Sensor ultrasónico HC-SR04

Imagen 2: Sensor ultrasónico hc-sr04.

Dos motores de DC a 12V

Imagen 3: Motores con llanta utilizados.

2 resistencias de 4.7 ohm a 5 wat

Imagen 4: Resistencias utilizadas en el proyecto.

2 transistores KA8301

Imagen 5: Transistor utilizado para controlar los motores.

5

2 diodos zener

Imagen 6: Diodos Zener utilizados en el controlador del motor.

6 capacitores de 100 nano faradios

Imagen 7: Capacitores utilizados en el controlador de motor

.

Puerto paralelo

Imagen 8: Puerto paralelo utilizado para dar las instrucciones.

Cable de alimentación USB

Imagen 9: Cable usb utilizado para alimentar el sensor ultrasónico.

6

1 rueda loca

Imagen 10: Cable Rueda loca utilizada para el chasis del auto.

Un eliminador.

Imagen 11: Eliminador variable para alimentar los motores dc.

Un protoboard.

Imagen 12: Plantilla de experimentación para construir el circuito.

7

4. Método de elaboración.

1. Comenzamos adquiriendo el material necesario para poder comenzar, teniendo la

base y los motores para el carrito, comenzamos armándola.

2. Después el circuito fue

nuestra prioridad, teníamos

que hacer la conexión del

sensor y los motores en un

protoboard.

3. Comenzamos

identificando cada salida del

puerto paralelo.

4. Realizamos una hoja

indicando qué número de

salida era cada color.

5. Los separamos para usar sólo los ocupados.

6. Los que usamos fueron los números 2-6, 15 y 21.

7. Conectamos el sensor al protoboard, el sensor

tiene un pin para tierra, uno de alimentación y

dos más que usamos para la salida y entrada por

el puerto paralelo.

8. Lo conectamos al puerto paralelo, el sensor

ultrasónico.

9. Conectamos el cable USB para

alimentar el sensor.

Parte del

código en

ensamblador

del sensor

ultrasónico

Base con los motores, circuito terminado,

alimentador, cable USB, y cable hacia el puerto

paralelo.

8

10. Diseñamos un pequeño circuito para alimentar los motores.

11. Una parte my importante del proceso fue la realización de los programas en

lenguaje ensamblador.

12. Primero realizamos el programa para el sensor ultrasónico.

13. Hicimos varias pruebas con el sensor ultrasónico para medir la onda sonora con el

osciloscopio.

14. Supimos que teníamos que quitarle las resistencias al sensor.

15. Usamos el cautín para

hacer la conexión de los

motores al protoboard.

16. Conectamos el alimentador

al protoboard para poder

alimentar los motores.

17. Otra parte importante es

realizar un programa que

maneje el movimiento de

los motores en función del sensor ultrasónico.

18. Realizar varias pruebas para ver si funciona correctamente, si no es así: buscar el

fallo.

Parte de código para mover los motores DC.

9

5. Resultados.

Con el sensor ultrasónico no tuvimos muchos problemas cuando nos mandaba

señales de reloj, los problemas empezaron a aparecer cuando probamos el circuito

terminado con el programa ya completo. El tiempo en que el sensor detectaba las ondas

sonoras emitidas era insuficiente para que los motores alcanzaran a reaccionar y trabajara

bien el carrito.

Así que tuvimos que probar varios programas con ayuda para que las partes

empezaran a funcionar correctamente, tuvimos que cambiar los retardos por las razones

mencionadas.

Hablando sólo del sensor ultrasónico, pues fue eficiente, ya que de acuerdo

al código realizado en lenguaje ensamblador nos media el tiempo en que las ondas sonoras

emitidas por éste llegaban al receptor. Así que podemos decir que por ese lado era eficiente.

Claro está que el problema lo tuvimos con los motores, el circuito no fue mucho el

problema. Los materiales funcionaron muy bien en el lapso del trabajo así que no se cree

que haya habido problemas ocasionados por esta causa.

Imagen 13: Construcción del carrito.

10

6. Conclusión:

Se nos permitió conocer los sensores ultrasónicos y cómo funcionan, y nos permitió

conocer que pueden ser utilizados para evitar chocar. Los motores DC son un herramienta

simple pueden ser utilizados en una gran área de aplicaciones, como los utilizamos ahora.

Los errores estuvieron presentes en todo momento, para que no sucediera nada de

estos errores todo tenía que funcionar en el programa. El programa en ensamblador fue

donde no debió haber problema alguno ya que son las instrucciones y éstas deben de

funcionar correctamente. Los circuitos deben estar bien armados y los fallas mecánicas no

deben estar presentes el proyecto para la mayor eficacia.

El lenguaje ensamblador fue una gran ayuda cuando se tiene la necesidad de

controlar aparatos desde la consola, en este caso, los motores.

La sincronización de todos los elementos que conforman el proyecto es parte

fundamental para el buen funcionamiento, éste fue un principal problema que tuvimos, al

recibir la señal del sensor ultrasónico y el tiempo que tardaba en procesarla, los motores no

alcanzaban a reaccionar y realizar su función.

En todo caso en sensor ultrasónico aplicado con motores DC hacen una gran

trabajo, favorable para la detección de objetos.

11

7. Trabajos futuros

Por falta de tiempo e ingresos, en este lapso de tiempo tan corto que se tuvo para la

elaboración del proyecto no se tuvo la necesidad de agregar más funciones que lo hiciera

más eficiente o más llamativo. Pero nos hubiese querido agregar algunas cosas como:

1. Utilizar más sensores ultrasónicos para tener cubierto todos los posibles del carro

(puntos ciegos traseros).

2. Utilización de sensores de mayor alcance.

3. Alguna pequeña bocina que sonara al detectar objeto.

4. Más motores o motores más grandes, para que el peso no fuera problema.

5. Utilizar un micro controlador.

6. Utilizar leds para cuando el objeto fuese detectado.

7. Elaboración de instrucciones en ensamblador más eficientes, como para la

utilización de más sensores.

8. Hacer pruebas en distintos climas, y condiciones climáticas. Soleado, de noche,

nublado, lluvia, con mucho polvo.

12

8. Bibliografía

http://es.calameo.com/read/001441741212e3ea0aeec

http://proton.ucting.udg.mx/materias/ET201/modulo_11/2006B/sensor_movimiento_ultras

onido.pdf

http://itzamna.bnct.ipn.mx/dspace/bitstream/123456789/10131/1/129.pdf

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_motor_cd/af_motor_cd_2.htm