Çizgi sensörü nasıl düzenlenir ve çalışır

Genellikle tasarımlarda arduino tabanlı (ve sadece değil), özellikle amatör robotikte, cihazın kapsama alanında belirli bir yüzeyin varlığını tanımak veya hatta mesafeyi ölçmek yararlı olabilir. Bu amaç için bir analog veya dijital hat sensörü yararlı olacaktır.

Sensör, örneğin hareket alanını belirli bir çalışma devresinin sınırlarıyla sınırlamak için robotun platformuna monte edilebilir. Böylece robot sadece çizgiyi veya çizgi boyunca takip edebilir ve asla çalışma alanının ötesine geçemez veya gerekirse bu sınırlayıcı yüzeyden belirli bir mesafede tutacaktır.

Analog hat sensörü

Bir analog çizgi sensörü sadece siyah ve beyaz yüzeyleri ayırt etmekle kalmaz, aynı zamanda diğer renklere ve ara gölgelerine de cevap verebilir. Ek olarak, analog çizgi sensörü, buna göre önceden kalibre edildikten sonra seçilen rengin yüzeyine olan mesafeyi ölçmenizi sağlar. Yardımı ile, sınırın siyah ve beyazı geçme sürecini doğru bir şekilde izlemek ve gerekirse, bu işlemi mesafe veya renge referansla kontrol etmek mümkün olacaktır.

Çizgi sensörü kızılötesi spektrumda çalışır ve ayarlama sırasında doğru kalibrasyon için üzerinde bir gösterge LED'i vardır. Sensörün hassasiyeti, bu parametreyi geniş bir aralıkta değiştirmenize izin veren bir ayar direnci kullanılarak ayarlanır, çünkü yüzey türüne ve dış koşullara, mevcut aydınlatmanın doğasına vb. Bağlı olarak, sensörün hassasiyeti uygun olmalıdır.

Sensörden güç aldığında, 940 nm dalga boyu yayan bir kızılötesi LED ışını çalışma yüzeyine yönlendirilir. Karşı yüzeyden yansıyarak, ışın geri gider ve kızılötesi LED'in yanında bulunan ışığa çarpar phototransistor Toplayıcıdan yararlı bir sinyalin çıkarıldığı NPN yapısı.

Sensör analog olduğundan, çıkış sinyali daha küçük olacaktır, altındaki yüzey daha açık veya daha yakındır, yani geliştirici, neredeyse sıfırdan neredeyse besleme voltajına kadar tüm voltaj değerleri aralığına sahiptir. Aynı zamanda, cihaz tarafından tüketilen akım 5 voltluk bir besleme voltajında ​​10 mA bölgesindedir.

Böylece, teorik olarak, ışının tam yansıması ile, fototransistörün toplayıcısı minimum bir voltaja ve yüzey tarafından tam bir emilim - maksimum voltaja sahip olacaktır. Yüzey daha uzakta ise, sensörün çıkışındaki voltaj daha büyük olacaktır; daha yakınsa, çıkış voltajı daha azdır. Sensör, kontrol elektroniğine üç kablo ile bağlanır: ortak kablo, güç kablosu ve sinyal kablosu.

Dijital hat sensörü

Burada, analog sensörde olduğu gibi, kızılötesi LED 950 nm'lik bir dalga boyu yayar (kızılötesi aralıkta). IR ışını zıt yüzeyden yansıtılır ve fototransistöre çarpar. Çıkışta mantıksal 1 (yüksek voltaj) veya 0 (düşük voltaj) alırız.

Sensörün hassasiyeti nasıl kalibre edildiğine bağlıdır ve yüzeye olan mesafeyle ilgilidir. Ek olarak, gri bir gölgeye veya başka bir renge ve ayrıca maksimum mesafeye kalibre edilebilir.

Sensör çok düşük yerleştirilirse, doğrudan kızılötesi ışın erken yansıtılır ve doğrudan LED ve fototransistör arasındaki bölüme geri döner veya belirli bir minimum mesafe vardır. Sensör çok uzağa yerleştirilirse, ışın geri ulaşmadan önce erken dağılacaktır. Bu nedenle, maksimum bir mesafe vardır.

Schmitt evirici tetikleyici sayesinde çıktı burada dijital olarak üretilir.NPN fototransistörü ışını almadığında, kollektöründeki maksimum çalışma voltajı, sensör 0'ın çıkışındadır. Işın alındığında, çıkış 1'de.

Sensör belirli bir gölgeye kolayca ayarlanabilir veya belirli bir mesafede çalışabilir.

Kalibre etmek (hassasiyeti ayarlamak) için ayar direnci düğmesi bir yönde veya başka bir yöne çevrilir. Böylece, yalnızca en koyu gölgeye veya en açık renklere veya sensörün karşısındaki engelin rengi değişmezse - sadece setten daha uzak olmayan bir mesafeye yanıt vermek mümkündür.

Sensörün kurulumu sırasında, ışın geri alındığında ve yoğunluğu kalibrasyona karşılık geldiğinde yanacak olan gösterge LEDine odaklanabilirsiniz.

Analog sensörleri Arduino'ya bağlama özellikleri

Arduino için en popüler sensörlerin seçimi

Mikrodenetleyiciyi uzaktan kontrol etme: IR uzaktan kumanda, Arduino, ESP8266, 433 MHz

Arduino'da yapılabilecek 10 ilginç proje