¿Qué es un robot seguidor de luz?
Es un dispositivo autónomo equipado con sensores fotosensibles (LDR) que detectan variaciones en la intensidad lumínica y ajustan su trayectoria para moverse hacia la fuente de luz más intensa.
¡Presentamos a SUNNY!
Este robot simula el comportamiento de un girasol. Combina electrónica, un poco de programación y diseño mecánico para crear un sistema que interactúa con su entorno.
Ver tecnología utilizadaSobre el Proyecto
¿Por qué es interesante?
- Demuestra principios fundamentales de robótica
- Aplicaciones en energías renovables (seguimiento solar)
- Base para sistemas de navegación autónoma
Contexto del proyecto
Desarrollado como trabajo final de la materia electrónica digital I, este robot representa un reto personal que integra conocimientos de electrónica, uso de transistores, divirsores de voltaje, puentes H, control de motores.
Tecnología Utilizada
LDR
Componente electrónico que varía su resistencia en función de la intensidad de la luz que recibe. Cuanta más luz incida sobre la LDR, menor será su resistencia, y viceversa; en la oscuridad, la resistencia es mayor.
Transistor
Dispositivo semiconductor que actúa como un conmutador o amplificador en circuitos electrónicos. Puede controlar el flujo de corriente eléctrica entre dos terminales (colector y emisor) mediante una señal aplicada a un tercer terminal (base).
MOSFET
Un MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) es un tipo de transistor de efecto de campo que se utiliza para controlar el flujo de corriente en un circuito electrónico.
Diodo
Dispositivo semiconductor de dos terminales que permite el flujo de corriente eléctrica en una sola dirección, actuando como una válvula unidireccional.
Resistor
Un resistor (o resistencia) es un componente electrónico pasivo que se utiliza para limitar o regular el flujo de corriente en un circuito. Introduce una resistencia específica al paso de la corriente, generando una caída de voltaje y controlando la cantidad de corriente que puede fluir.
Motor Reductor y LLantas
Un motor reductor es un dispositivo que combina un motor eléctrico con un reductor de velocidad en una sola unidad compacta. Su función principal es disminuir la velocidad de rotación del motor y, al mismo tiempo, aumentar el par o torque de salida.
Bateria
Las baterias de 9V son una fuente de energía esencial que se utiliza muy a menudo para alimentar una amplia variedad de dispositivos electrónicos y aplicaciones
Arduino nano
Un Arduino Nano es una placa de desarrollo electrónica pequeña y versátil, basada típicamente en el microcontrolador ATmega328P (aunque hay variantes con otros chips). Está diseñada para proyectos de electrónica y programación embebida donde el espacio es limitado.
Display OLED
Las OLED son uno de los tipos de pantalla disponibles para emplear en nuestros proyectos de electrónica y Arduino. Un OLED (Organic light-emitting diode) es un tipo de LED en el que la capa emisiva es está formada por un compuesto orgánico que emite luz en respuesta a la electricidad.
Impresión 3D
Es un proceso que crea objetos tridimensionales mediante la adición de material en capas sucesivas, siguiendo las secciones transversales de un modelo digital.
Puente H
Es un circuito electrónico que permite invertir la polaridad de la tensión aplicada a una carga, generalmente un motor de corriente continua (CC). Esto permite que el motor gire en ambos sentidos (adelante y atrás).
Divisor de Voltaje
Un divisor de voltaje es un circuito eléctrico simple que se utiliza para reducir la tensión de una fuente a un nivel inferior.
Especificaciones Técnicas
IRF540N
El IRF540N es un MOSFET de potencia tipo N (canal N) muy popular, utilizado para conmutar cargas grandes como motores, relés, luces LED de alta potencia, etc.
DATA SHEET IRF540N
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tipo | MOSFET canal N |
| Voltaje de drenaje-fuente (Vds) | 100 V |
| Corriente máxima (Id) | 33 A |
| Máxima disipación de potencia | 130 W |
Motores
El motor reductor amarillo es un motor DC con engranajes de plástico, comúnmente utilizado en proyectos de robótica educativa y otros proyectos que requieren una reducción de velocidad y un aumento de torque.
Motores DC con Reductor
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje DC | 3V ~ 12V |
| Consumo corriente | 140mA a 250mA |
| Relación de reducción | 48:1. |
| Torque | 1.2 kg·cm |
TIP 31
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Transistor tipo | NPN |
| Corriente máxima de colector | 3A |
| Voltaje máximo Colector-Emisor | 100V |
| Máxima potencia | 2W |
TIP 32
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Transistor tipo | PNP |
| Corriente máxima de colector | -3A |
| Voltaje máximo Colector-Emisor | -100V |
| Máxima potencia | 2W |
Batería 9v
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Dimensiones | 4.8 cm de alto x 2.6 cm de ancho x 1.7 cm de espesor. |
| Peso | 40g |
| voltaje/td> | 9Vcc |
| Capacidad nominal | 150 mAh. |
Diseño de SUNNY
Cálculos Técnicos
Divisor de voltaje
Con luz (LDR = 1kΩ):
Vout = Vin * (Rfija / (Rfija + RLDR))
Vdiv=1kΩ/(1kΩ+1kΩ)*9V = 4.5V
VBE=4.5V−0V = 4.5V>0.7V ⇒ QSATURADO
Con sombra (LDR = 100kΩ)
Vout = Vin × (Rfija / (Rfija + RLDR))
Vdiv=1kΩ/(1kΩ+100kΩ)*9V = 0.089V
VBE=0.089V−0V = 0.089V < 0.7V ⇒ QOFF
Retos y Aprendizajes
Problemas encontrados
- Interferencia de luz ambiente: Solución: Trabajar en un ambiente oscuro
- Voltaje de operación: Solución: implementación de bateria de 9v
- Peso elevado: Solución: Trabajar con materiales livianos
Lecciones clave
- Uso de MOSFETS
- Aplicaciones de Divisores de voltaje
- Implementación de puentes H
- Fuentes de alimentación
Futuro y Conclusiones
Mejoras potenciales
- Implementar seguimiento por color (filtros RGB)
- Conexión Bluetooth para monitoreo remoto
- Sensores ultrasónicos para evitar obstáculos
Reflexiones finales
Este proyecto me permitió integrar conocimientos teóricos en un sistema tangible, desarrollando habilidades en:
- Diseño de circuitos
- Uso de MOSFETS y transistores BJTli>
- Diseño 3D
- Gestión de proyectos técnicos
El mayor aprendizaje fue comprender la importancia del proceso iterativo en el desarrollo tecnológico.