Kako je uređen i djeluje linijski senzor

Često u dizajnu na temelju arduina (i ne samo), posebno u amaterskoj robotiziranju, može biti korisno prepoznati prisutnost određene površine u području pokrivanja uređaja ili čak izmjeriti udaljenost do nje. U tu svrhu bit će korisni analogni ili digitalni senzor linije.

Senzor se može instalirati, na primjer, na platformu robota, kako bi se područje njegovog kretanja ograničilo na granice određenog radnog kruga. Tako robot može jednostavno slijediti liniju ili duž linije, i nikad ne nadilaziti radno područje, ili, ako je potrebno, držati se na određenoj udaljenosti od ove granične površine.

Senzor analogne linije

Senzor analogne linije ne može razlikovati samo crne i bijele površine, već je u stanju reagirati i na druge boje i njihove međusobne nijanse. Uz to, senzor analogne linije omogućuje vam mjerenje udaljenosti do površine odabrane boje, nakon što je prethodno umjereno u skladu s tim. Uz njegovu pomoć bit će moguće točno pratiti proces prelaska granične crno-bijele granice i, ako je potrebno, kontrolirati taj postupak s obzirom na udaljenost ili boju.

Linijski senzor radi u infracrvenom spektru, a za precizno umjeravanje tijekom podešavanja na njemu se nalazi LED indikator. Osjetljivost senzora podešava se pomoću podešavanja otpornika koji vam omogućuje promjenu ovog parametra u širokom rasponu, jer ovisno o vrsti površine i vanjskim uvjetima, prirodi trenutne rasvjete itd., Osjetljivost senzora treba biti prikladna.

Kad primi snagu od senzora, snop infracrvenog LED-a koji emitira valnu duljinu od 940 nm usmjerava se na radnu površinu. Odražavajući od površine suprotne zrake, snop se vraća unatrag i pogađa onu koja se nalazi pored infracrvenog LED-a Phototransistor NPN struktura, iz kolektora iz koje se uklanja koristan signal.

Budući da je senzor analogan, izlazni signal bit će manji, što je svjetlija površina ispod njega ili bliže smještena, to jest, programeru je na raspolaganju cijeli raspon vrijednosti napona - od gotovo nule do gotovo napajanja. Istodobno, struja koju uređaj troši je na području od 10 mA na naponu od 5 volti.

Dakle, teoretski, s potpunim odrazom snopa, sakupljač fototransistora imat će minimalni napon, a s potpunom apsorpcijom površine - maksimalni napon. Ako je površina dalje, napon na izlazu senzora bit će veći, a ako je bliži, izlazni napon je manji. Senzor je povezan s upravljačkom elektronikom pomoću tri žice: zajedničke žice, naponske žice i signalne žice.

Digitalni linijski senzor

I ovdje, kao u analognom senzoru, infracrvena LED emitira valnu duljinu od 950 nm (u infracrvenom rasponu). IR zraka se odbija od površine suprotne i pogodi fototransistor. Na izlazu dobivamo ili logički 1 (visoki napon) ili 0 (nizak napon).

Osjetljivost senzora ovisi o tome kako je kalibrirana i povezana je s razmakom do površine. Osim toga, može se kalibrirati u nijansu sive ili bilo koje druge boje, kao i na maksimalnu udaljenost.

Ako je senzor postavljen prenisko, tada će se izravni infracrveni snop reflektirati rano i uputit će se izravno natrag ili na particiju između LED i fototransistora, tako da postoji određena minimalna udaljenost. Ako je senzor postavljen predaleko, snop će se rano raspršiti prije nego što se vrati natrag. Stoga postoji maksimalna udaljenost.

Izlaz je generiran digitalno zahvaljujući Schmittovom invertirajućem okidaču.Kad fototransistor NPN ne primi snop, maksimalni radni napon na svom kolektoru je, dakle, na izlazu senzora 0. Kad se snop primi, na izlazu 1.

Senzor se može lako prilagoditi određenoj nijansi ili raditi na određenoj udaljenosti.

Za kalibraciju (podešavanje osjetljivosti), gumb za podešavanje otpornika okreće se u jednom ili drugom smjeru. Tako je moguće postići odgovor samo na najtamniju nijansu ili najsvjetliju ili ako je boja prepreke nasuprot senzoru nepromijenjena - samo na udaljenosti koja nije veća od postavljene.

Tijekom podešavanja senzora, možete se usredotočiti na indikatorsku LED koja će se upaliti kad se snop vrati, a njegov intenzitet odgovara kalibraciji.

Značajke spajanja analognih senzora na Arduino

Izbor najpopularnijih senzora za Arduino

Kako daljinsko upravljati mikrokontrolerom: IR daljinski upravljač, Arduino, ESP8266, 433 MHz

10 zanimljivih projekata koji se mogu napraviti na Arduinu