Opis
Listwa znajduje zastosowanie w robotach typu line follower jako czujniki wykrywające tor w postaci czarnej linii na białym tle. Moduł składa się z pięciu czujników odbiciowych, które zawierają diodę nadawczą IR oraz odbiornik w postaci fototranzystora. Wyjściem są sygnały cyfrowe, które można odczytywać za pomocą dowolnego mikrokontrolera, w tym Arduino. Czujnik QTR nie posiada soczewek i cechuje się większym poborem prądu niż QTRX
Obsługa
Listwa QTR-HD-05RC posiada wyjścia cyfrowe. Odczyt danych pomiarowych odbywa się poprzez naładowanie kondensatora (podanie stanu wysokiego) oraz pomiaru czasu rozładowania jego poprzez fototranzystor. Opcja ta ma następujące zalety:
- Nie wymaga przetwornika analogowo-cyfrowego
- Daje możliwość równoległego odczytu wartości z sześciu czujników
Typowa sekwencja odczytu wartości czujników:
- Włączenie diod LED IR (opcjonalnie)
- Ustawienie wyprowadzeń I/O mikrokontrolera jako wyjścia oraz wygenerowanie stanu wysokiego
- Odczekanie kilku mikro sekund - ładowanie kondensatora 2,2 nF
- Ustawienie wyprowadzeń I/O jako wejścia (stan wysokiej impedancji)
- Pomiar czasu rozładowania kondensatora poprzez czekanie aż linie I/O przejdą w stan niski
- Wyłączenie diod LED IR (opcjonalnie)
Przy dużym natężeniu sygnału odbitego zmierzony czas będzie oscylował w granicach kilku mikrosekund. Niewielka ilość odbitego światła będzie rozładowywała kondensator przez kilka milisekund. Dokładny czas zależny jest od charakterystyki wyprowadzeń mikrokontrolera.
|
Produkt kompatybilny z Arduino Dla użytkowników modułów Arduino producent przygotował specjalną bibliotekę ułatwiającą obsługę czujników: biblioteka Arduino. |
Optymalna odległość od podłoża dla czujników to 5 mm, maksymalna przy jakiej czujnik funkcjonuje to 40 mm. W celu zobrazowania sytuacji przedstawiamy oscylogramy pokazujące wykrycie czarnej linii na białym tle w różnych odległościach od powierzchni.
Sygnał cyfrowy (żółty) po wykryciu czarnej linii na białym podłożu w bliskiej odległości i taktowanie mikrokontrolera (niebieski) - z lewej oraz w dalszej z prawej strony.
Schemat
Każdy z fototranzystorów posiada zewnętrzny kondensator podciągający, oraz obwód pomocniczy, umożliwiający odczyt danych z czujników poprzez pomiar czasu rozładowania.
Prąd każdej diody nadawczej został ustalony na 30 mA, maksymalny pobór prądu całego modułu wynosi około 93 mA.
Schemat modułu QTR-HD-05RC.
Sterowanie emiterem
Matryce posiadają czujniki odbiciowe utrzymujące stały prąd przez swoje nadajniki podczerwieni, utrzymując stałą jasność emitera, niezależnie od napięcia zasilania. Emiterami można sterować przy pomocy pinów CTRL na płytce, szczegóły sterowania zależą od rozmiaru i gęstości matrycy:
- Moduły z pięcioma lub więcej czujnikami o wysokiej gęstości (HD) mają dwa piny sterujące emiterem: CTRL ODD i CTRL EVEN. Domyślnie są one połączone razem z rezystorem 1 kΩ, włączając domyślnie wszystkie nadajniki i pozwalając na ich kontrolowanie za pomocą sygnału, na każdym z pinów. Piny CTRL ODD i CTRL EVEN mogą być używane oddzielnie dla niezależnej kontroli nadajników o numerach nieparzystych i parzystych.
- Moduły z trzema lub więcej czujnikami o średniej gęstości (MD) mają również dwa piny sterujące emiterem, tylko pin CTRL ODD będzie mógł sterować w tej wersji.
- Moduły z czterema lub mniej czujnikami mają pojedynczy pin CTRL, który steruje wszystkimi emiterami.
Specyfikacja:
- Liczba czujników: 5
- Napięcie zasilania: od 2,9 V do 5,5 V
- Pobór prądu: 93 mA
- Pobór prądu pojedynczej diody LED: 30 mA
- Wyjścia: cyfrowe
- Optymalna odległość pomiaru: 5 mm
- Maksymalna odległość pomiaru: 40 mm
- Długość fali światła: 940 nm
- Typ czujnika: QTR
- Rozstaw czujników: 4 mm
- Wymiary 21 x 20 x 3 mm
- Masa: 1,2 g
Przydatne linki |
