Somos un grupo de 2 estudiantes con el objetivo de lograr el funcionamiento de una banda transportadora mecánica guiados por las instrucciones del docente Luis Fernando Vargas y las investigaciones hechas por nosotros durante todo el año con el fin de entregar el proyecto construido y funcional durante la ultima semana del periodo academico.
jueves, 13 de noviembre de 2014
Circuito Integrado 74LS47
Que es un decodificador? Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. 74LS47, en particular transforma el código binario en el código de 7 segmentos. Parece confuso, pero en breve quedará más claro.
Circuito Integrado 74LS92
Empecemos por estudiar el circuito integrado 74LS92, se trata de un dispositivo que está compuesto por 4 contadores de estado o flip-flop principal-secundario (también llamados Mester-Slave), conectados internamente, que permiten al usuario la realización de divisores por 2, 6 y 12, ambos tienen un 'master reset' común, además de un reloj individual para un flip-flop y otro común para los otros tres flip-flop, esto hace a este dispositivo muy versátil, ya que mediante la adecuada combinación las entradas y salidas de estas básculas, nosotros podemos conseguir según nos interese una diversidad de contadores o divisores por cifras que podemos escoger entre las 2, 5 y 12 además de por 4, 5, 7, 9, 11.
Control con circuitos integrados
Para controlar un visualizador de siete segmentos normalmente se emplean circuitos integrados especialmente diseñados para este fin y que simplifican mucho el diseño del circuito. Un ejemplo de ellos es el circuito integrado 74LS47; con este circuito integrado podemos formar los números del 0 al 9 según conectemos las cuatro patas principales al polo positivo o negativo de nuestra fuente de alimentación. Para saber el código para formar los diferentes números debemos descargar la hoja de datos desde internet. Existen otros circuitos para poder controlarlos, por ejemplo: el circuito integrado CD4511.
Cero | Uno | Dos | Tres | Cuatro | Cinco | Seis | Siete | Ocho | Nueve |
Visualizador 7 Segmentos
El visualizador de siete segmentos(llamado también display por calco del inglés, aunque no recomendado en español ) es una forma de representar números en equipos electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente. Cada segmento tiene la forma de una pequeña línea. Se podría comparar a escribir números con cerillas o fósforos de madera
El visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos, debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un led típico, internamente están constituidos por una serie de ledes con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número '8'.
Los ledes trabajan a baja tensión y con pequeña potencia, por tanto, podrán excitarse directamente con puertas lógicas. Normalmente se utiliza un codificador (en nuestro caso decimal/BCD) que activando una sola pata de la entrada del codificador, activa las salidas correspondientes mostrando el número deseado. Recordar también que existen pantallas alfanuméricas de 16 segmentos e incluso de una matriz de 7*5 (35 bits).
El visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos, debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un led típico, internamente están constituidos por una serie de ledes con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número '8'.
Los ledes trabajan a baja tensión y con pequeña potencia, por tanto, podrán excitarse directamente con puertas lógicas. Normalmente se utiliza un codificador (en nuestro caso decimal/BCD) que activando una sola pata de la entrada del codificador, activa las salidas correspondientes mostrando el número deseado. Recordar también que existen pantallas alfanuméricas de 16 segmentos e incluso de una matriz de 7*5 (35 bits).
miércoles, 12 de noviembre de 2014
Soluciones
-Pensamos en utilizar contadores como Los
integrados 74LS90, 74LS92 y 74LS93 son de alta velocidad de (4
bits),contadores
particionados en dos secciones.
-Bajo consume de potencia, típico 45mW
-Alta velocidad de conteo, típico 42 MHz
-Selección de modo de conteo. . . BCD, Bi-Quinario,
Divisor modulo doce,
Binario
-Por
otra parte queremos usar dos motores uno al principio y otro al final de la
banda para darle mas estabilidad y continuidad.
La
parte en la que estará montada la banda se hará en madera liviana en una parte
y mas densa en otra para darle estabilidad y peso a la maquina
Se
piensa crear un sistema a partir de poleas u otros objetos que disminuyan la velocidad de la banda para
que el conteo sea mucho mas fácil de realizar
FreeCAD
FreeCAD es un programa de modelado paramétrico 3D. El modelado paramétrico o modelado de sólidos permite modificar fácilmente un diseño retrocediendo en el historial de las operaciones de modelado para cambiar sus parámetros. El código de FreeCAD es abierto (licencia LGPL) y completamente modular, lo que permite un avanzado nivel de ampliación y personalización del mismo.
¿Para quién es FreeCAD?
- El usuario doméstico/aficionado. ¿Tienes un proyecto que quieres construir, hacer construir o imprimir en 3D? Modélalo en FreeCAD. No hace falta experiencia previa en CAD. ¡Nuestra comunidad te ayudará a pillarle el truco rápidamente!
- El usuario experimentado de CAD. Si usas aplicaciones comerciales de modelado paramétrico en el trabajo, encontrarás herramientas similares en FreeCAD.
- El programador. La mayoría de funcionalidades de FreeCAD son accesibles por medio de Python. Puedes manejar FreeCAD fácilmente con scripts, compilar tus propios módulos o incluso incrustar FreeCAD en tu propia aplicación.
Diseño
Estas son algunas de las partes diseñadas previamente en el programa FreeCAD (Motor ,Base Circular, Base Cilíndrica y soporte de la banda tarsportadora)
Costos
-Circuitos integrados:
1.74LS90 :
$2200
2.74LS92 : $2400
3. 74LS93 : $1150
-Madera : $4000
-Visualizador de siete segmentos: $3500
-Balso: $1000
-2 motores (5 o 9 V) $8000
-Poleas u Otros $2000
-Super Bonder
-Segueta
Total:
$24250
Materiales Necesarios
Para la realización de nuestro proyecto se tiene pensado la implementan de los siguientes materiales:
1 Tabla de madera Rígida y Ligera de 75 cm de largo y 30 cm de ancho. Esta sera la base de la banda.
2 o 3 Palos de madera (Que no sea balso ) Para sostener el cuerpo de la banda.
2 Varillas metálicas de 0.5 cm de diámetro rígidas Para fijar la banda en ambos extremos verticalmente.
6 u 8 Piñones para hacer un reductor de velocidad en cada uno de los extremos de la banda verticalmente.
2 motores de 5 o 9 voltios que se ubicaran en los extremos de la banda.
1 palo de balso grueso donde reposara la banda en si.
1 o 2 varillas metálicas de 1 cm de diámetro que irán junto al palo de balso y cumplirán la misma función.
Protoboard, Resistencias, Sensores 7 segmentos y potenciador para armar la parte eléctrica
de la banda.
Por ultimo una tira de 8 a 10 cm de ancho y 1 cm de espesor que sea firme , esta sera la banda transportadora.
1 Tabla de madera Rígida y Ligera de 75 cm de largo y 30 cm de ancho. Esta sera la base de la banda.
2 o 3 Palos de madera (Que no sea balso ) Para sostener el cuerpo de la banda.
2 Varillas metálicas de 0.5 cm de diámetro rígidas Para fijar la banda en ambos extremos verticalmente.
6 u 8 Piñones para hacer un reductor de velocidad en cada uno de los extremos de la banda verticalmente.
2 motores de 5 o 9 voltios que se ubicaran en los extremos de la banda.
1 palo de balso grueso donde reposara la banda en si.
1 o 2 varillas metálicas de 1 cm de diámetro que irán junto al palo de balso y cumplirán la misma función.
Protoboard, Resistencias, Sensores 7 segmentos y potenciador para armar la parte eléctrica
de la banda.
Por ultimo una tira de 8 a 10 cm de ancho y 1 cm de espesor que sea firme , esta sera la banda transportadora.
Ventajas
Las ventajas que tiene la cinta transportadora son:
- Permiten el transporte de materiales a gran distancia
- Se adaptan al terreno
- Tienen una gran capacidad de transporte
- Permiten transportar un gran variedad de materiales
- Es posible la carga y la descarga en cualquier punto del trazado
- Se puede desplazar
- No altera el producto transportado
- Aumenta la cantidad de producción
- Ausencia de articulaciones de rápido desgaste
Sistema de Transportadores de Banda
Los transportadores de banda son comúnmente utilizados para transportar objetos que tienen un una superficie de fondo irregular, pequeños objetos que puedan caerse de entre rodillos o bolsas con producto que pueda atorarse entre los rodillos.
Los transportadores de banda son construidos generalmente de la misma forma: con un bastidor metálico, con rodillos en los extremos y una cuna de deslizamiento sobre chapa o plástico de bajá fricción. En aplicaciones donde el producto es demasiado pesado, la cama metálica es sustituida por rodillos. Los rodillos permiten que los objetos sean transportados reduciendo la fricción generada sobre la banda. Los transportadores de banda pueden ser fabricados con secciones curvas. Estos sistemas de transportadores de banda son comúnmente utilizados en oficinas postales o en los aeropuertos para manejo del equipaje de pasajeros.
Banda Transportadora : Aplicacion
Las cintas transportadoras ligeras, se usan como componentes en las cadenas de montaje, como extracción en procesos de fabricación, como enlacé y fundamentalmente como ayuda en el transporte de cargas. Asimismo son utilizadas en distribución y almacenaje automatizados.
Combinados con equipos informatizados de manejo de palés (normalmente transportados por caminos de rodillos), permiten una distribución minorista, mayorista y manufacturera más eficiente, permitiendo ahorrar mano de obra y transportar rápidamente grandes volúmenes en los procesos, lo que ahorra costes a las empresas que envía o reciben grandes cantidades, reduciendo además el espacio de almacenaje necesario.
Los transportadores son utilizados como componentes en la distribución automatizada y almacenamiento. En combinación con manejo equipos computarizados para de tarimas permiten que se realice eficientemente el almacenamiento, manufactura y distribución de materiales en la industria. Es considerado además como un sistema que minimiza el trabajo que permite que grandes volúmenes sean movidos rápidamente a través de procesos, permitiendo a las empresas embarcar o recibir volúmenes más altos con espacios de almacenamiento menores con un menor gasto. El uso de las cintas transportadoras está aplicado especialmente al procesamiento de productos industriales, agro industriales,agrícolas, mineros, automotrices, navales o farmacéuticos. Esto, al mismo tiempo, puede ser de forma vertical, horizontal o inclinada, dependiendo de los materiales que se quieran transportar.
Banda Transportadora :Historia
Las primeras cintas transportadoras que se conocieron fueron empleadas para el transporte de carbón y materiales de la industria minera. El transporte de material mediante cintas transportadoras, data de aproximadamente el año 1795. La mayoría de estas tempranas instalaciones se realizaban sobre terrenos relativamente plano, así como en cortas distancias.
El primer sistema de cinta transportadora era muy primitivo y consistía en una cinta de cuero, lona, o cinta de goma que se deslizaba por una tabla de madera plana o cóncava. Este tipo de sistema no fue calificado como exitoso, pero proporciono un incentivo a los ingenieros para considerar los transportadores como un rápido, económico y seguro método para mover grandes volúmenes de material de un lugar a otro.
Durante los años 20, las instalaciones de la compañía H. C. Frick, demostraron que los transportadores de cinta podían trabajar sin ningún problema en largas distancias. Estas instalaciones se realizaron bajo tierra, desde una mina recorriendo casi 8 kilómetros. La cinta transportadora consistía de múltiples pliegues de algodón de pato recubierta de goma natural, que eran los únicos materiales utilizados en esos tiempos para su fabricación. En 1913, Henry Ford introdujo la cadena de montaje basada en cintas transportadoras en las fábricas de producción de la Ford Motor Company.
Banda Transportadora: Definicion
Una cinta transportadora o transportador de banda es un sistema de transporte continuo formado básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores.
Existen bandas transportadoras para uso ligero y uso pesado. La banda es arrastrada por la fricción por uno de los tambores, que a su vez es accionado por un motor. Esta fricción es la resultante de la aplicación de una tensión a la banda transportadora, habitualmente mediante un mecanismo tensor por husillo o tornillo tensor. El otro tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre los dos tambores. Denominados rodillos de soporte.
Debido al movimiento de la banda el material depositado sobre la banda es transportado hacia el tambor de accionamiento donde la banda gira y da la vuelta en sentido contrario. En esta zona el material depositado sobre la banda es vertido fuera de la misma debido a la acción de la gravedad y/o de la inercia.
Las cintas transportadoras se usan principalmente para transportar materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como cereales, carbón, minerales, etcétera, aunque también se pueden usar para transportar personas en recintos cerrados (por ejemplo, en grandes hospitales y ciudades sanitarias).
Problema a solucionar
A continuación se presentan las 3 situaciones problemáticas propuestas por el docente de la cual mi grupo escogió la numero 1:
1)Diseñe un sistema que sea capaz de contar objetos dentro de una banda transportadora. Este
sistema debe contar de 0 a 99, para ello debe investigar el tipo de sensores se requieren, como
diseñar la banda transportadora, el tipo de motor y sistema a montar. En el caso del contador debe
ser diseñado con Flip-Flops y su resultado debe ser visto en un display de siete segmentos.
2) Diseñar un sistema de temperatura el cual responda a tres valores: uno máximo, uno intermedio y
un bajo. En el inferior debe encender un bombillo el cual calentará un sensor hasta un valor
intermedio en donde debe encenderse un indicador (Led ), que muestre que se esta en ese nivel.
Por último al llegar al máximo debe encender un ventilador, apagando todo los demás. Para ello
debe investigar sobre los sensores requeridos para solucionar este tipo de sistema, el tipo de
actuador que se debe usar y cómo pueden ser diseñados este tipo de sistemas.
3) Crear un robot que sea capaz de seguir la luz hasta una línea negra, al encontrarla debe parar y
quedarse allí. En este caso debe investigar el tipo de sensor que se requiere, que actuadores se
requieren para su diseño, que estrategias de diseño se pueden utilizar entre otras.
1)Diseñe un sistema que sea capaz de contar objetos dentro de una banda transportadora. Este
sistema debe contar de 0 a 99, para ello debe investigar el tipo de sensores se requieren, como
diseñar la banda transportadora, el tipo de motor y sistema a montar. En el caso del contador debe
ser diseñado con Flip-Flops y su resultado debe ser visto en un display de siete segmentos.
2) Diseñar un sistema de temperatura el cual responda a tres valores: uno máximo, uno intermedio y
un bajo. En el inferior debe encender un bombillo el cual calentará un sensor hasta un valor
intermedio en donde debe encenderse un indicador (Led ), que muestre que se esta en ese nivel.
Por último al llegar al máximo debe encender un ventilador, apagando todo los demás. Para ello
debe investigar sobre los sensores requeridos para solucionar este tipo de sistema, el tipo de
actuador que se debe usar y cómo pueden ser diseñados este tipo de sistemas.
3) Crear un robot que sea capaz de seguir la luz hasta una línea negra, al encontrarla debe parar y
quedarse allí. En este caso debe investigar el tipo de sensor que se requiere, que actuadores se
requieren para su diseño, que estrategias de diseño se pueden utilizar entre otras.
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