Omet navegació

9.1 Cinta corredera «Mercadona»

1. Objectius

Treballar els conceptes d'estructures i forces, mecanismes de reducció de velocitat, conceptes d'electricitat, i programació electrònica amb Scratch2 per ser conscients de la tecnologia que hi ha darrere la compra habitual als supermercats.

2. Material i muntatge

  • Llistons de fusta.

  • Fusta per al tauler i la cinta

  • 1 Motor amb reductora

  • Porta-piles de 4,5 V

  • Joc de piles de 4,5 V

  • Cables de coure.

  • Engranatges.

  • Rosques, caragols i barra roscada.

  • Placa Arduino.

  • Integrat L293DNE i placa feta pels alumnes per connectar el L293DNE.

  • 1 led IR TSUS5400.

  • 1 fototransistors BPW77NA

  • 1 Resistència de 330Ω i 1 de 22 KΩ

  • 1 Interruptor N.O.

  • 1 Resistència de 330Ω i 2 de 10kΩ.

3. Fonamentació : Principis físics involucrats i la seua relació amb aplicacions tecnològiques

  • Inducció electromagnètica produïda entre un imant permanent i un grup d'espires conductores que explica el funcionament del motor de corrent contínua.

  • Estàtica, distribució de les forces que actuen en una estructura.

  • Bandes dels semiconductors, polarització de les unions PN de forma directa per emetre llum, manifestació de l'efecte fotoelèctric en la superfície del semiconductor. L'efecte fotoelèctric és la capacitat de la llum per a alliberar electrons d'una superfície metàl·lica. Aquests electrons deixen el metall a una velocitat que no depèn de la intensitat de la llum, sinó de la longitud d'ona o energia del fotó.Efecte Fotoelèctric

4. Funcionament i Resultats: observacions i mesures

Esquema elèctric cinta de mercadona

  • Amb la targeta Arduino monitoritzem la detecció del feix Infraroig que arriba al fototransistor des de l'emissor led infraroig. Amb aquest feix mesurem de forma analògica el voltatge que travessa el fototransistor amb un rang que varia de 0 a 1023. Un valor de 0 implica que passa pel FTIR un voltatge de 0V, un valor de 1023 implica que passa pel FTIR un voltatge de 5V, és a dir, cada unitat analògica mesurada al divisor de tensió equival a 0,0048 Volts.
  • Cal determinar per a quin valor d'entrada analògica es talla el feix de llum. Quan els alumnes programen que el motor es pose en marxa la cinta caldrà que programen l'aturada del motor quan es talle el feix de llum IR.
  • En aquest moment el motor s'atura fins que l'alumne retire el objecte de la cinta.
  • Escriu el programa per Scratch i fes que el prototip es comporte com es mostra al video que veus més avall.

5. Precaucions.

  • Cal anar amb compte al triar els valors de la lectura analògica que farem amb Arduino del led emissor de IR. Cal determinar per a quin valor d'entrada analògica es talla el feix de llum. Un valor incorrecte farà que no es detecte mai l'arribada de l'objecte al feix de llum. Caldrà calibrar el sensor fent algunes proves.

6. Vídeo

Mireu el comportament òptim de la cinta. ( Si no veus bé el vídeo amb el navegador te'l baixar i veure'l a l'ordinador des d'ací (mp4 - 21 MB))