Hvordan linjesensoren er ordnet og fungerer

Ofte i design basert på arduino (og ikke bare), spesielt innen amatørrobotikk, kan det være nyttig å gjenkjenne tilstedeværelsen av en bestemt overflate i dekningsområdet til enheten eller til og med måle avstanden til den. En analog eller digital linjesensor vil være nyttig for dette formålet.

Sensoren kan for eksempel installeres på plattformen til roboten for å begrense bevegelsesområdet til grensene for en viss arbeidskrets. Så roboten kan ganske enkelt følge linjen eller langs linjen, og aldri gå lenger enn arbeidsområdet, eller om nødvendig holde den i en viss avstand fra denne avgrensende overflaten.

Analog linjesensor

En analog linjesensor kan ikke bare skille mellom svarte og hvite overflater, den er også i stand til å svare på andre farger og deres mellomtoner. I tillegg lar den analoge linjesensoren deg måle avstanden til overflaten til den valgte fargen, etter å ha blitt forhåndskalibrert tilsvarende. Med sin hjelp vil det være mulig å spore prosessen med å krysse grensen svart og hvitt nøyaktig, og om nødvendig kontrollere denne prosessen med referanse til avstand eller farge.

Linjesensoren fungerer i det infrarøde spekteret, og for nøyaktig kalibrering under justering er det en indikator-LED på den. Sensitiviteten til sensoren justeres ved hjelp av en avstemningsmotstand som lar deg endre denne parameteren over et bredt spekter, fordi avhengig av type overflate og ytre forhold, arten av den nåværende belysningen, etc., skal sensoren til følsomheten være passende.

Når den mottar strøm fra sensoren, rettes en stråle av en infrarød LED som sender ut en bølgelengde på 940 nm til arbeidsflaten. Reflekterer fra motsatt overflate, og strålen går tilbake og treffer den som ligger ved siden av den infrarøde lysdioden fototransistor NPN-struktur, fra samleren som et nyttig signal fjernes fra.

Siden sensoren er analog, vil utgangssignalet være mindre, jo lysere er overflaten under den eller jo nærmere den befinner seg, det vil si at utvikleren har til disposisjon hele spekterverdiene: fra nesten null til nesten forsyningsspenningen. Samtidig ligger strømmen som forbrukes av enheten i området 10 mA ved en forsyningsspenning på 5 volt.

Teoretisk sett, med full refleksjon av bjelken, vil fototransistorens oppsamler ha en minste spenning, og med full absorpsjon av overflaten - maksimal spenning. Hvis overflaten er lenger borte, vil spenningen ved utgangen fra sensoren være større; hvis den er nærmere, er utgangsspenningen mindre. Sensoren er koblet til kontrollelektronikken med tre ledninger: fellestråd, strømtråd og signalledning.

Digital linjesensor

Her, som i den analoge sensoren, avgir den infrarøde LED en bølgelengde på 950 nm (i det infrarøde området). IR-strålen reflekteres fra motsatt overflate og treffer fototransistor. Ved utgangen får vi enten logisk 1 (høyspenning) eller 0 (lavspenning).

Sensitiviteten til sensoren avhenger av hvordan den er kalibrert, og er relatert til avstanden til overflaten. I tillegg kan den kalibreres til en grå nyanse eller en hvilken som helst annen farge, samt til en maksimal avstand.

Hvis sensoren er plassert for lavt, reflekteres den direkte infrarøde strålen tidlig og går direkte tilbake til eller på skilleveggen mellom LED og fototransistor, så det er en viss minimumsavstand. Hvis sensoren er satt for langt, vil strålen spre seg for tidlig før den når tilbake. Derfor er det en maksimal avstand.

Utgangen genereres digitalt her takket være Schmitt-inverteringsutløseren.Når NPN-fototransistor ikke mottar strålen, er den maksimale arbeidsspenningen ved dens samler derfor ved utgangen fra sensoren 0. Når strålen mottas, ved utgangen 1.

Sensoren kan enkelt justeres til en viss nyanse, eller for å jobbe i en viss avstand.

For å kalibrere (juster følsomheten) dreies innstillingsmotstandsknappen i en eller annen retning. Dermed er det mulig å oppnå en respons bare på den mørkeste skyggen eller den lyseste, eller hvis fargen på hinderet overfor sensoren er uendret - bare i en avstand ikke lenger enn settet.

Under konfigureringen av sensoren kan du fokusere på indikatorlampen, som lyser når strålen er mottatt tilbake og dens intensitet tilsvarer kalibreringen.

Funksjoner ved å koble analoge sensorer til Arduino

Et utvalg av de mest populære sensorene for Arduino

Hvordan fjernstyre mikrokontrolleren: IR fjernkontroll, Arduino, ESP8266, 433 MHz

10 interessante prosjekter som kan gjøres på Arduino