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7/18/2019 Manual Robotica Nivel Principiantes
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ROB TIC
MANUAL DEMANUAL DE
PROYECTO:
SEGUIDOR DE
NIVEL
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CURSO DE ROBÓTICA ELECTRÓNICA: NIVELPRINCIPIANTE
“CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA TODOS”
Curso de Robó!"# E$e"ró%!"# N!&e$ Pr!%"!'!#%e
PRESENTACION
El presente material didáctic! se "a preparad pensand en la necesidad de m#c"sni$s % &'(enes para desarrllar s# creati(idad % "a)ilidades en la r)'tica! cn estematerial el al#mn pdrá se*#ir el desarrll del c#rs cn tran+#ilidad!cncentrándse más en el tra)a& práctic,
Este material cnsta de #na parte te'rica-práctica dnde el al#mn tendrá lapsi)ilidad de repasar en casa % reprd#cir ls e.periments desarrllads en clase %a+#e se c#enta cn imá*enes (irt#ales /áciles de reprd#cir! además! #na parte para eldesarrll en clase! en la c#al el al#mn escri)irá s#s )ser(acines % dats "alladsen ls e.periments en clase,
Este c#rs cnsta de (arias partes! (a desde el ni(el )ásic! ni(el intermedi % ni(ela(an0ad! este man#al es m#% imprtante para el aprendi0a&e del C#rs de R)'ticadesde s# ni(el )ásic "asta el a(an0ad,
Pr/, Armand Naran&
1
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“CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA TODOS”
Co%e%!do() I%rodu""!ó% # $# Robó!"#• 23#4 es #n R)t523#4 es la r)'tica5• Partes de #n R)t• Sensres• Cmp#t de cntrl• Act#adres e/ectres• Clasi6caci'n de ls r)ts• 7erramientas )ásicas
*) C!r"u!o e$+"r!"o, -#.%!udes e$+"r!"#s• Crriente! (lta&e resistencia• Clases de circ#its• Tra)a& Practic N89: Prt)ard/) L# Res!se%"!#• C'di* de clres• Le% de O"m• Tra)a& Practic N81• Clasi6caci'n de las resistencias• Ptenci'metr• ;trresistencia LDR• Tra)a& Practic N8<0) E$ d!odo• De6nici'n del did• Plari0aci'n directa e in(ersa• Did Led• Tra)a& Practic N8=1) E$ Tr#%s!sor• Tips % s>m)ls del transistr• ;#ncinamient )ásic• Plari0aci'n del transistr• ?nas de tra)a&• Tra)a& Practic N8@2) E$ C!r"u!o I%e.r#do CI• De6nici'n del CI• CI anal'*ics• CI Di*itales• CI Ampli6cadr Operacinal• Tra)a& Practic N83) 4oor DC5) Pro6e"o 7!%#$: Cnstr#cci'n de #n R)t se*#idr de l#0,
() I%rodu""!ó% # $# Robó!"#A%e"ede%es
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CURSO DE ROBÓTICA ELECTRÓNICA: NIVELPRINCIPIANTE
“CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA TODOS”
• La pala)ra robot es de ri*en C"ec % si*ni6ca “tra)a&”, ;#e aplicada prprimera (e0 a las má+#inas en ls a$s 1Bs,
• Ls r)ts electr'nicamente cntrlads sn #n l*r del si*l , A pesarde +#e act#almente es psi)le encntrar r)ts en /á)ricas mdernas! están le&s dels r)ts clásics de la ciencia 6cci'n +#e p#eden (er! >r! "a)lar % pensar,
89u+ es u% robo“á+#ina cntrlada pr rdenadr % pr*ramada para m(erse! manip#lar )&ets %reali0ar tra)a&s a la (e0 +#e interaccina cn s# entrn, Ls r)ts sn capaces dereali0ar tareas repetiti(as de /rma más rápida! )arata % precisa +#e ls seres"#mans”,
89u+ es $# robó!"#Fásicamente! la r)'tica se c#pa de td l cncerniente a ls r)ts! l c#al incl#%e
el cntrl de mtres! mecanisms a#tmátics ne#mátics! sensres! sistemas dec'mp#ts
Le6es de $# robó!"#
• Le6 Cero: n r)t n p#ede da$ar a la "#manidad! a tra(4s de s#inacci'n! permitir +#e se da$e a la "#manidad,
• Pr!-er# Le6: n r)t n p#ede da$ar a #n ser "#man! a tra(4s de s#inacci'n! permitir +#e se da$e a #n ser "#man,
• Se.u%d# Le6: n r)t de)e )edecer las 'rdenes dadas pr ls seres"#mans! e.cept c#and tales 'rdenes est4n en cntra de la Primera Le%,
• Ter"er# Le6: n r)t de)e prte*er s# prpia e.istencia! siempre %c#and esta prtecci'n n entre en cnHict cn la Primera % la Se*#nda Le%,
•
P#res de u% robo• Sensres,• Act#adres % Sistema de lcmci'n,• Cmp#tadr de cntrl,
() Se%soresEsta etapa tra)a&a cm ls “Sentids del R)t”! a tra(4s de ls sensres se perci)els elements sit#acines del medi +#e l rdea,Sensor de fuerzas . Tiene la capacidad de detectar /#er0as!
permite tener -o&!-!e%os obed!e%es dnde el r)t p#ededespla0arse en #na direcci'n mientras mantiene cntact %presi'n 6&a,
Percepción táctil. tili0a #n material elástic % #n es+#ema depercepci'n mediante el +#e se mide la distrsi'n del material +#eest4 tcándse, Se calc#la la de/rmaci'n,
E$ so%#r) sa el tiemp +#e tarda #n
imp#ls snr prd#cid pr el sensr en lle*ar a #n )&et %
=
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ser reHe&ad pr 4ste, Es )#en para e(itar )stác#ls % se*#irle la pista a #n )lanccercan! per n sir(e para el tra0 de mapas,
C;-#r#) Se #sa para captar escenas del mediam)iente,Para /acilitar el tra)a& del r)t se pnen eti+#etas +#e
el r)t lee % le permite sa)er cn e.actit#d s# #)icaci'n,
*) Co-'u#dor de "o%ro$
Es la etapa encar*ada de anali0ar las se$ales tmadas pr la etapa sensrial del R)tpara la tma de decisines % el cntrl de ls act#adres están *eneralmente a car*de #n micr cntrladr c"ip, La tar&eta de cntrl cntiene dic" element! &#nt atrs cmpnentes electr'nics )ásics +#e re+#iere el micr cntrladr para/#ncinar,
/) A"u#dores o E<e"ores
Sn "erramientas para la e&ec#ci'n:• Dispsiti( +#e prd#ce e/ects en el entrn )a& el cntrl del r)t,• Están pr(ist de #n act#adr +#e cn(ierte cmands de s/t en
m(imients />sics,• Sn mtres el4ctrics cilindrs "idrá#lics ne#mátics,
Ls e/ectres se #tili0an de ds maneras• Lcmci'n: mdi6ca la #)icaci'n del r)t respect del am)iente,• El m(imient (ali4ndse de e.tremidades in/erires es m#% di/>cil para ls
r)ts,• Las r#edas % llantas sn más e6cientes,• anip#laci'n: despla0a )&ets del entrn,• Permiten transprtar )&ets en el am)iente de tra)a&,• Ds tips de m(imients:• Giratris: alrededr de #n e&e• Prismátics: m(imient lineal pist'n en cilindrJ
@
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C$#s!="#"!ó% de robos
• R)ts anip#ladres, Cncids cm r)ts ind#striales, Sn )ra0s
artic#lads,• R)ts '(iles, Permiten la m(ilidad del r)t! incrementand la
a#tnm>a del manip#ladr,• R)ts A#t'nms, Reali0an s#s acti(idades sin inter(enci'n "#mana,• Tele-r)'tica, Operaci'n de e/ectres a tra(4s de #na red lcal Internet,
E>e-'$os
Robos I%dusr!#$es
• n r)t ind#strial es #n manip#ladr pr*rama)le m#lti/#ncinaldise$ad para m(er materiales! pie0as! "erramientas dispsiti(s espaciales!
mediante m(imients (ariads! pr*ramas para la e&ec#ci'n de las distintas tareas,• Se intenta +#e el r)t n s'l sea pr*ramad sin +#e lle*#e a cierts
ni(eles de a#tnm>a,
Uso de Robos e% $# I%dusr!#
• Sldad#ra, Permiten calidad! #ni/rmidad % (elcidad, La sldad#ra p#edeser pr p#nt! pr arc % pr ra%s láser,
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• Pintad pr a#tmati0aci'n, Permite la cnsistencia! repeti)ilidad!red#cci'n de p4rdidas % de errres,
• Operacines de ensam)la&e, #% #sad pr la ind#stria a#tmtri0 % en laind#stria de ls micrc"ips! e(ita el tra)a& tedis % repetiti(! permitiend laplani6caci'n,
• anip#laci'n de materiales, Especialmente la car*a s)re tarimas,
Robos 4ó&!$es
• Están dtads de mecanisms de lcmci'n! c'm r#edas! r#*as! patas,Si*#en s# camin pr telemand *#iándse pr la in/rmaci'n reci)ida de s#entrn a tra(4s de s#s sensres,
• En el cas de la ind#stria p#ede se*#ir p#nts de clres en el pis! l>neas emisines de radi,
• En cas de estar dtads de cámaras % (isi'n cmp#tacinal p#ede e(itar)stác#ls,
Te$e?robó!"#
• En este cas las tareas de percepci'n del entrn! plani6caci'n %manip#laci'n cmple&a sn reali0adas pr "#mans,
• El peradr actKa en tiemp real cerrand #n )#cle de cntrl de altni(el,
• El sistema le p#ede permitir al peradr retralimentaci'n sensrial delentrn
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@ERRE4IENTAS BASICAS
• PINZAS de 'u%# 6 de "ore
• DESTORNILLADORES
• CAUTIN, PISTOLA DE SOLDAR, ESTAO PARA SOLDAR
• PROTOBOARD
9B
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*) CIRCUITO ELECTRICO, 4AGNITUDES ELECTRICAS
Se denmina "!r"u!o e$+"r!"o a #na serie de elements cmpnentesel4ctrics! cnectads entre s> para *enerar! transprtar mdi6car se$alesel4ctricas, En #n circ#it el4ctric cmplet pdems distin*#ir s#s partes/#ndamentales:
9,
1,
<,
=,
En #n circ#it e$+"r!"o! la ener*>a el4ctrica se transmite mediante el pas dels e$e"ro%es, Este m(imient de ls electrnes a tra(4s del cnd#ctr sedenmina Corr!e%e e$+"r!"#! de)id a est el circ#it el4ctric p#edenencntrarse en ds estads:
Circ#it cerrad:
Circ#it a)iert:
En #n circ#it el4ctric e.isten tres ma*nit#des /#ndamentales:
• Vo$#>e,
Se mide en ,,J! el instr#ment +#e se #sa para
medir el (lta&e es el,,;#entes de (lta&e:
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• La "orr!e%e e$+"r!"# de #n circ#it!
Se mide en ,,AJ % el instr#ment +#e #sams paramedir la intensidad de la crriente el4ctrica esel,,,
Tipos de Corriente eléctrica
• L# Res!se%"!#!
Se mide en,,RJ % el instr#ment +#e se #sa para medirla resistencia es el,,,
CLASES DE CIRCUITOS
Se*Kn la /rma cm ls cnectams se clasi6ca en circ#it serie! paralelo "
#i$to,
C!r"u!o Ser!e: En esta cne.i'n ls er-!%#$es de ls dispsiti(s están
cnectads sec#encialmente, El ter#inal de salida de #n dispsiti( secnecta cn el ter#inal de entrada del dispsiti( si*#iente,
91
Terminal
de
entrada
Terminal
de salida
V
?
Se*,B
11B
lt
Se*,B
11Blt
-11B
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C!r"u!o P#r#$e$o: En esta cne.i'n ls ter#inales de entrada de lsdispsiti(s están cnectads! de la misma /rma ls ter#inales de salida
están cnectads,
C!r"u!o 4!o: Es #na cm)inaci'n de circ#it serie " paralelo.
Tr#b#>o Pr#"!"o N(
() El Proto%oard , Identi6car las cne.ines internas del prt)ard,
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O)ser(acines:
*) A"ra en el prt)ard reali0ar las cne.ines Serie paralel % mi.t cn las
resistencias
O)ser(acines:
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/) LA RESISTENCIA
na resistencia #n resistr es #n element +#e se opone al paso de la
corriente! dand cm res#ltad #n (lta&e en s#s terminales,En n#estrs "*ares tenems (aris e&empls de resistencias resistres cm#n /c! planc"a el4ctrica! ccina el4ctrica! etc,
La #nidad de la resistencia es el oF-!o H, en "nr al />sic alemán Geor.eS!-ó% OF- % se representa cn la letra R,
Cód!.os de Co$ores
Uso de la ta%la de colores
Primer separams las < primeras /ran&as +#e se enc#entran más &#ntas!cmen0ams pr la /ran&a del e.trem,
La primera franja ns (a indicar el di*it de las decenas,
La segunda franja ns indica el di*it de las #nidades,L#e* ese nKmer /rmadr pr las ds primeras /ran&as se m#ltiplica pr el(alr de la tercera /ran&a! as> )tenems el (alr de la resistencia,
9@
SI4BOLOS DE LA
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T#b$# () Cód!.o de "o$ores
E&empl:
aJ
( <r#%># Ro>o, * <r#%># ro>o, / <r#%># -#rró%, 0 <r#%># '$##e#do
98;ran&aQ1
18 /ran&aQ1
<8 /ran&aQ .9B
alr de la resistencia es 11.9B Q 11B
)J
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( <r#%># #-#r!$$o, * <r#%># &!o$e#, / <r#%># ro>o, 0 <r#%># '$#e#do
98 /ran&a Q =
18 /ran&a Q
<8 /ran&a Q .9BB
alr de la resistencia es =.9BBQ=BB
cJ
( <r#%># 4#rró%, * <r#%># %e.ro, / <r#%># %#r#%>#, 0 <r#%># dor#do
98 /ran&a Q
18 /ran&a Q
<8 /ran&a Q
El (alr de la resistencia es:
Tr#b#>o Pr#"!"o N*
9, A cada *r#p se le entre*ara resistencias 6&as de (aris (alres! tienen +#eap#ntar ls clres de cada /ran&a % el (alr #sand la ta)la de clres
ORDEN COLORES ALOR EN O7IOS
R9
R1
R<
LEY de O@4
Es una ley que asocia los conceptos anteriormente aprendidos de voltaje,corriente y resistencia, permitiéndonos obtener el valor de uno de ellos usandolos otros 2 restantes.
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VOLTAJE K CORRIENTE RESISTENCIA
Donde la &ES'STENC'A (&) está en o*#ios! la C+&&'ENTE (') ena#perios " el ,+LTA-E (,)en oltios
Ejercicio
Se cnecta #n /c de @B "mis a la red el4ctrica de 11B 2C#ánt es lacrriente +#e pasa pr el /c5
C$#s!="#"!ó% de $#s res!se%"!#s7a% ds tips de Resistencias:
- Las resistencias de (alres 6&s! pr e&empl,,
- Las resistencias (aria)les! c#% (alr pdems esc*er pr e&empl el,, Y la
Poe%"!ó-eros
9M
(
(
(
*
*
*
/
/
/
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L# 7oorres!se%"!# o LDR
Ls (alres de #na /trresistencia c#and está ttalmente il#minada % c#andestá ttalmente a sc#ras (ar>a! per n pasa de 9 9BBB O"msJ enil#minaci'n ttal % n es menr a @B @B!BBB O"msJ c#and está a sc#ras,
7a% m#c"as aplicacines en las +#e #na /trresistencia es m#% Ktil! cm elcirc#it: L#0 nct#rna de encendid a#tmátic! +#e #tili0a #na /trresistenciapara acti(ar #na más l#ces al lle*ar la nc"e el Rela% cntrlad pr l#0!dnde el estad de il#minaci'n de la /trresistencia! acti(a desacti(a #nRela%! +#e p#ede tener #n *ran nKmer de aplicacines.
Tr#b#>o 'r#"!"o N/
9, Armar el si*#iente circ#it mstrad en el dia*rama es+#emátic! cnecteen Serie el led cn la resistencia,
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Gr;="# N /)() D!#.r#-# esMue-;!"o
O)ser(acines:
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1, Arme el circ#it mstrad! I *ire la perilla del ptenci'metr, 23#4 c#rrecn el Led5 2Pr+#e5
Observaciones:
<, Arme el circ#it strad! tape la /trresistencia, 23#4 c#rre cnel Led5 Y 2Pr+#e5
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O)ser(acines:
,,
0) DIODOS LED L!.F E-!!%. D!ode
Es #n pe+#e$ “/+#it” m#% especial!de)id a +#e cada patita terminalesJ tiene#n nm)re! #na se llama ;%odo '#!$$#.r#%de % la tra se llama ";odo '#!$$#'eMue# para +#e n#estr led p#edaencender necesitams cnectar el ánd a
positivo % el cátd a negativo, a esta
cne.i'n se le llama 'o$#r!#"!ó% d!re"#,per si cnectams el ánd a ne*ati( % el
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cátd a psiti( n#estr led n encenderá a esta cne.i'n se le llama'o$#r!#"!ó% !%&ers#,
E.isten m#c"s clres de Led % para encender cada #n tam)i4n necesitams#n (lta&e especial cm (ems en la ta)la:
Co$or Vo$#>e de <u%"!o%#-!e%oIn/rarr& 9!<(
R& 9!(Naran&a 1!B(Amarill 1!@(
erde 1!@(A0#l =!B(
Si cnectams el led a #n (lta&e menr +#e el de la ta)la n encenderá % si lcnectams a #n ma% )rillará cn ma%r intensidad per l#e* se ns+#emará,
Tr#b#>o 'r#"!"o N0
9, Arme el si*#iente circ#it mstrad! % l#e* in(ierta el did Led,
O)ser(acines:
,,,
1, Arme el circ#it
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O)ser(acines:
2La resistencia % ls < Leds +#e tip de cne.i'n "acen5
,,
<, Al circ#it anterir in(ierta #n de ls Leds +#e c#rre (ea la 6*#raJ,
1=
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O)ser(acines:
=, Arme el si*#iente circ#it,
1@
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“CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA TODOS”
O)ser(acines:
@, Si al circ#it anterir le in(ierte #n Led! 23#e c#rre cn ls trs 1 Leds5
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O)ser(acines:
, Arme el si*#iente circ#it )ser(e +#e c#rre cn ls leds % l#e*intercam)ie la plaridad de la )ater>a
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O)ser(acines:,,
1) E$ r#%s!sor
Existe una gran variedad de transistores. En principio, se explicarán los bipolares. Los símbolos que
corresponden a este tipo de transistor son los siguientes:
Tr#%s!sor NPNEsru"ur# de u%
r#%s!sor NPNTr#%s!sor PNP
Esru"ur# de u%
r#%s!sor PNP
El r#%s!sor es #n dispsiti( de < patillas cn ls si*#ientes nm)res:
1M
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CURSO DE ROBÓTICA ELECTRÓNICA: NIVELPRINCIPIANTE
“CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA TODOS”
-Fase FJ!
-Clectr CJ!
-Emisr EJ!
Cincide siempre! el emisr! cn la patilla +#e tiene la Hec"a en el *rá6c detransistr,
7UNCIONA4IENTO BASICO
C#and el interr#ptr SU9 está a)iert n circ#la crriente pr la Fase deltransistr pr l +#e la lámpara n se encenderá! %a +#e! td el (lta&e seenc#entra entre Clectr % Emisr, ;i*#ra 9J,
C#and se cierra el interr#ptr SU9! #na crriente m#% pe+#e$a circ#lará pr
la Fase, As> el transistr pasará #na crriente m#% *rande entre el Clectr %Emisr! "aciend +#e se encienda la lámpara, ;i*#ra 1J,
Tr#b#>o Pr#"!"o N1
9, Arme el circ#it mstrad! 3#e c#rre c#and se #ne el ca)lecill alpsiti( de la )ater>a, 2En +#e ?nas de tra)a& se enc#entra el transistr5
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O)ser(acines:
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1, Arme el circ#it! +#e c#rre c#and tapa el LDR
O)ser(acines:
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2) C!r"u!os I%e.r#dos CI
n "!r"u!o !%e.r#do CI! tam)i4n cncid cm c*ip #icroc*ip! es
El encaps#lad psee cnd#ctres metálics aprpiads para "acer cne.i'nentre la pastilla % #n circ#it impres,
Ls Circ#its inte*rads se p#eden clasi6car de (arias /rmas! per a"ra(erems se*Kn las /#ncines inte*radas! ls circ#its de clasi6can en ds*randes *r#ps:
C!r"u!os I%e.r#dos A%#$ó.!"os
P#eden cnstar desde simples transistres encaps#lads &#nts! sin #ni'nentre ells! "asta dispsiti(s cmplets cm ampli6cadres! sciladres incl#s receptres de radi cmplets,
C!r"u!os I%e.r#dos D!.!#$es
P#eden ser desde )ásicas p#ertas l'*icas AND! OR! NOTJ "asta ls máscmplicads micrprcesadres micr cntrladres,
C!r"u!os #-'$!="#dores o'er#"!o%#$es
E$ "!r"u!o A-'$!="#dor O'er#"!o%#$ "o-o Co-'#r#dor
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Ls cmparadres sn circ#its +#e sir(en para cmparar ds se$ales #na delas c#ales *eneralmente es #n (lta&e de re/erenciaJ % determinar c#ál de ellas
es ma%r menr,
na (e0 +#e cmpara! la resp#esta es #n (lta&e +#e p#ede ser ,,O7J OLJ, Es #n circ#it m#% #sad en la act#alidad,
Tr#b#>o Pr#"!"o N2
1. Armar el si*#iente circ#it! (ari4 la perilla del ptenci'metr.
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AA ?
A
TIERRA
BB ?
B
V
VISTA
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Observaciones:
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2. Arme el si*#iente circ#it! tape la /trresistencia, 23#4 c#rre5
O)ser(acines:
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3) 4oores DC
El mtr el4ctric de crriente cntin#a DC CCJ es
Tds ls mtres dispnen de #n e&e de salida para acplar #n en*rana&e!plea mecanism para transmitir el m(imient cread pr el mtr,
7acer /#ncinar #n -oor DC es m#% simple % sl es necesari aplicarla #n(lta&e entre s#s %ornes! en uno el positivo y en el otro el negativo, Parain(ertir el sentid de *ir )asta cn in(ertir el (lta&e! dnde p#sims elpsiti( a"ra clcarems el ne*ati( % dnde p#sims el ne*ati(! a"ra elpsiti( % el mtr cmen0ará a *irar en sentid p#est,
fdfdffdfder
4oores Redu"ores
Sn A+#ells mtres +#e tienen en la salida des# e&e (aris en/rana0es para a#mentar la(elcidad de *ir! a#mentar la /#er0a % +#e elmtr tra)a&e m#c" me&r,
12ué son los en/rana0es3
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5) PROYECTO 7INAL
Co%sru""!ó% de u% robo se.u!dor de Lu
Este pr%ect cnsiste en #n r)t rastreadr de l#0! dise$ad para #)icar #na/#ente de l#0 delante de 4l % diri*irse "acia ella,
• Para ell el r)t cnsta de 1 sensres de l#0 ;trresistenciaJ! lasse$ales el4ctricas pasan pr ds cmparadres anal'*ics C,I, L<@M! +#el#e* se #san para acti(ar ds transistres ls c#ales ls mtres red#ctresDC
A cntin#aci'n se mstrara el dia*rama del circ#it electr'nic del r)t,
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