Hur linjesensorn är ordnad och fungerar

Ofta i mönster baserat på arduino (och inte bara), särskilt inom amatörrobotik, kan det vara användbart att känna igen förekomsten av en viss yta i enhetens täckningsområde eller till och med mäta avståndet till den. En analog eller digital linjesensor kommer att vara användbar för detta ändamål.

Sensorn kan till exempel installeras på robotens plattform för att begränsa rörelsens område till gränserna för en viss arbetskrets. Så roboten kan helt enkelt följa linjen eller längs linjen och aldrig gå längre än arbetsområdet, eller, om nödvändigt, kommer den att hålla sig på ett visst avstånd från denna avgränsande yta.

Analog linjesensor

En analog linjesensor kan inte bara skilja mellan svarta och vita ytor, den kan också svara på andra färger och deras mellanliggande nyanser. Dessutom tillåter den analoga linjesensorn att mäta avståndet till ytan på den valda färgen efter att ha förkalibrerats i enlighet därmed. Med sin hjälp kommer det att vara möjligt att exakt spåra processen för att korsa gränsen svartvitt och om nödvändigt kontrollera denna process med referens till avstånd eller färg.

Linjesensorn fungerar i det infraröda spektrumet, och för korrekt kalibrering under justering finns det en indikatorlampa på den. Sensorns känslighet justeras med hjälp av ett avstämningsmotstånd som gör att du kan ändra denna parameter över ett brett intervall, eftersom beroende på typ av yta och yttre förhållanden, arten på den aktuella belysningen osv., Bör sensorns känslighet vara lämplig.

När den tar emot ström från sensorn riktas en stråle av en infraröd LED som avger en våglängd på 940 nm mot arbetsytan. Reflekterande från motsatt yta går strålen tillbaka och träffar den som ligger bredvid den infraröda lysdioden fototransistor NPN-struktur, från den samlare som en användbar signal tas bort.

Eftersom sensorn är analog kommer utsignalen att bli mindre, desto lättare blir ytan under den eller ju närmare den är belägen, det vill säga utvecklaren har till sitt förfogande hela spänningsområdet - från nästan noll till nästan matningsspänningen. Samtidigt ligger strömmen som förbrukas av anordningen i området 10 mA vid en matningsspänning på 5 volt.

Så teoretiskt sett, med full reflektion av strålen, kommer fototransistorns kollektor att ha en minsta spänning, och med full absorption av ytan - den maximala spänningen. Om ytan är längre bort kommer spänningen vid sensorns utgång att vara större; om den är närmare är utgångsspänningen mindre. Sensorn är ansluten till styrelektroniken med tre ledningar: gemensam tråd, nätkabel och signalledning.

Digital linjesensor

Här, som i den analoga sensorn, avger den infraröda lysdioden en våglängd på 950 nm (inom det infraröda området). IR-strålen reflekteras från motsatt yta och träffar fototransistor. Vid utgången får vi antingen logisk 1 (högspänning) eller 0 (lågspänning).

Sensorns känslighet beror på hur den kalibreras och är relaterad till avståndet till ytan. Dessutom kan den kalibreras till en grå nyans eller vilken annan färg som helst, samt till ett maximalt avstånd.

Om sensorn placeras för lågt reflekteras den direkta infraröda strålen tidigt och går direkt tillbaka till eller på partitionen mellan lysdioden och fototransistorn, så det finns ett visst minimumavstånd. Om sensorn är inställd för långt kommer strålen att spridas i förtid innan den når tillbaka. Därför finns det ett maximalt avstånd.

Utgången genereras digitalt här tack vare Schmitt-inverteringsutlösaren.När NPN-fototransistorn inte tar emot strålen, är den maximala arbetsspänningen vid dess kollektor därför vid sensorns 0 utgång. När strålen tas emot, vid utgången 1.

Sensorn kan enkelt justeras till en viss nyans eller att arbeta på ett visst avstånd.

För att kalibrera (justera känsligheten) vrids justeringsmotståndsknappen i en eller annan riktning. Således är det möjligt att uppnå ett svar endast på den mörkaste skuggan eller den ljusaste, eller om färgen på spärren mitt emot sensorn är oförändrad - bara på ett avstånd som inte är längre än uppsättningen.

Under sensorinställningen kan du fokusera på indikatorlampan, som tänds när strålen tas emot och dess intensitet motsvarar kalibreringen.

Funktioner för anslutning av analoga sensorer till Arduino

Ett urval av de mest populära sensorerna för Arduino

Hur man fjärrkontrollerar mikrokontrollern: IR-fjärrkontroll, Arduino, ESP8266, 433 MHz

10 intressanta projekt som kan göras på Arduino