1. Etapa de sensores
El primer circuito de sensores publicado anteriormente aquí en el blog carece de un circuito acondicionador de señal y el nivel de voltaje de la señal proveniente de los fototransistores dependerá en gran medida de la impedancia de entrada del circuito de control al cual lo estemos conectando ya que la corriente suministrada por el fototransistor es muy pequeña.
Este nuevo sensor cuenta con un circuito de acondicionamiento de señal para evitar que el voltaje de salida de los sensores caiga y sea mas fácil manejaros al conectarlos a un microcontrolador o al Arduino.
Básicamente el circuito de los sensores es el mismo, se añadió el diseño del circuito en PCB para darle mejor presentación y manejarlo mas fácilmente; así como tener la seguridad de que no se desconectara algún cable en el momento de las pruebas.
El circuito esta compuesto de 5 sensores óptico-reflectivos QRD1114 el cual consta de un LED infrarrojo y un fototransistor, la resistencia de 220 es para limitar la corriente del LED a 22mA y evitar quemarlo, la alimentación (VCC) es de 5 volts, la resistencia de 10K es para cerrar el circuito entre el colector y el emisor y poder tener un voltaje de referencia en el emisor que sera proporcional a la cantidad de luz proveniente del LED reflejada hacia el fototransitor al acercar el sensor a alguna superficie; es del emisor del fototransitor de donde se toma la señal que se acondicionara para tener un nivel de voltaje estable.
El diseño del PCB se realizo de la siguiente manera colocando los sensores en una forma de arco suave, aunque la mejor forma de colocarlos es dependiendo del tipo de linea que va a detectar el robot y la complejidad de la pista, a mi me funciono esta posición pero tal vez no sea la mas eficiente.
2. Acondicionador de Señal.
El acondicionador de señal esta compuesto únicamente por 5 amplificadores operacionales en configuración de seguidor de voltaje, lo que hace este circuito es proveer una alta impedancia de entrada evitando caídas de voltaje en el emisor del sensor y dando a la salida el mismo nivel de voltaje.
A continuación el diseño del circuito en PCB, el circuito es muy sencillo, la pista en color rojo es un puente y las medidas de la baquelita son 5mm x 5mm.
El circuito terminado queda en dos módulos independientes que se ensamblan uno con otro mediante pines hembra y macho, el conjunto de pines del circuito acondicionador de señal identificado con el nombre de "SENSORES" debe ser conectado con el conjunto de pines del PCB de los sensores; el conjunto de pines con la leyenda "SALIDA" debe ser alimentado con el voltaje del Arduino de 5V, el pin que dice 0V es tierra (gnd) y las salidas del 1 al 5 son las salidas de cada sensor que serán conectadas a la entrada analógica del Arduino o microcontrolador que estemos utilizando.
A continuación les dejo unas fotos del par de circuitos conectados entre si.
Por ultimo en el siguiente link se pueden descargar el PDF para imprimir los circuitos y revelarlos.
