ROBOTS-SENSORES

Empezaremos con una serie de articulos sobre sensores para robots, desde los mas simples como las fotoresistencias, hablaremos de los sensores de color y de la vision por computadora.

SENSORES DE LUZ.
FOTORESISTENCIAS.

Las Fotorresistencias (también llamadas a menudo fototransistores o fotocélulas CdS fotoconductoras) son resistencias simples cuyo valor de resistencia depende de la cantidad de luz que incida sobre ellos más luz significa menos resistencia.
Las fotorresistencias son probablemente las más comunes, las más económicas y las más fáciles de todos los sensores de robot para poner en práctica. No sólo son útiles para robots fotovores y sensores de color, sino que también pueden actuar como un interruptor óptico si se bloquea la luz delante del sensor y así activar algún control o función.
Para usarlo como un sensor, se controlara la caída de voltaje a través de la resistencia en el puerto análogo del microcontrolador, o del circuito de control (ya que un cambio de la resistencia significa un cambio del voltaje).
Hay dos modos de poner en práctica la fotorresistencia como sensor óptico:

Circuitos Divisores de Voltaje con Fotorresistencia
1-El voltaje aumenta con la Luz.
Para seleccionar los valores de resistencia, usar la siguiente ecuación:

(R*Vin) / (R+Rphoto) = Vout

2-El Voltaje disminuye con la Luz.
Para escoger los valores de la resistencia, usar la siguiente ecuación:

(Rphoto*Vin) / (Rphoto+R) = Vout


Resolviendo las Ecuaciones para Determinar la Resistencia, R.
Hay tres pasos para determinar que resistencia se debería usar para la R. Primero con un multimetro se deberá medir el valor de la resistencia a través de la fotorresistencia en dos condiciones. La primera condición es la luz más tenue que la fotorresistencia del robot verá. Por ejemplo, si se espera que el robot funcione en un espacio oscuro, cubrir completamente la fotorresistencia y medir el valor de la resistencia. La segunda condición es para la luz más brillante que el robot verá. Si se quiere que el robot funcione en exteriores, medir el valor de la resistencia de la fotorresistencia en los exteriores.
Ahora se multiplican ambos valores de resistencia, luego encontrar la raíz cuadrada del total. Esto es la resistencia que se deberá usar.

Resistencia = sqrt (R_dark*R_bright)

Cableado de la Fotorresistencia a un Microcontrolador.
Ahora se mostrara como cablear la fotorresistencia para ser usada con el microcontrolador. El diseño es para aumentar el voltaje conforme aumenta la luz.También se muestran algunas técnicas de cableado. Para comenzar, se deberá conseguir una de estas fijadoras con pinzas de cocodrilo. Colocar un cable rojo (para el voltaje) en la fotorresistencia y soldarlo.

Ahora usando espagueti térmico (heatshrink) cubrir el cable expuesto. Se puede calentar el espagueti térmico con una pistola de calor o un secador de cabellos, pero se debe procurar no calentar el sensor ya que esto podría dañarlo. Si no se dispone de heatshrink, también puede usarse cinta eléctrica aislante.

Cuando el espagueti se ha encogido colocar la resistencia y soldar.

Nuevamente cubrirlo con espagueti y calentarlo para que el cable quede protegido. Ahora soldar un cable negro (para la tierra, al terminal de la resistencia).

Ahora soldar un cable de otro color al otro cable que sobresale. Luego con calor encoger ambos espaguetis. Recordar de no aplicar calor demasiado tiempo o el sensor podría dañarse.


Aparentemente ahora todo ya esta terminado, pero todavía hay unos pasos adicionales opcionales.

Pelar los terminales de los tres cables. Entonces trenzar los cables del sensor. Esto impedirá que los cables se enreden y facilita doblar el sensor fotoresistivo en la dirección deseada. Hacer un lazo alrededor del final de los cables para mantenerlos unidos para los pasos siguientes.

Ahora para unir el sensor al circuito, se pueden soldar los tres cables directamente al circuito o utilizar un conector molex. Para soldar, el cable negro es conectado a tierra o negativo, el rojo a una salida del regulador de voltaje, y el azul (el cable de señal) conectado al pin de uno de los convertidores análogo a digital del microcontrolador.

Ahora asegurar cada uno de los tres cables dentro del conector molex. Verificar que están en el orden correcto (el cable rojo DEBE estar en el centro).

Ahora ya esta terminado un completo sensor de luz (fotorresistivo) listo para usarse con un robot, ya que ademas de ser usado con circuitos a microcontrolador, tambien puede usarse con circuitos mas simples.