วิธีการจัดเรียงเซ็นเซอร์เส้นและการทำงาน

บ่อยครั้งในการออกแบบ ขึ้นอยู่กับ Arduino (และไม่เพียง แต่) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหุ่นยนต์มือสมัครเล่นมันจะมีประโยชน์ในการรับรู้การปรากฏตัวของพื้นผิวเฉพาะในพื้นที่ครอบคลุมของอุปกรณ์หรือแม้กระทั่งการวัดระยะทางไป เซนเซอร์แบบแอนะล็อกหรือดิจิตอลจะมีประโยชน์สำหรับจุดประสงค์นี้

สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ได้เช่นบนแพลตฟอร์มของหุ่นยนต์เพื่อ จำกัด พื้นที่ของการเคลื่อนไหวให้อยู่ในขอบเขตของวงจรการทำงานที่แน่นอน ดังนั้นหุ่นยนต์สามารถเดินไปตามเส้นหรือตามแนวเส้นและไม่เคยไปไกลเกินกว่าพื้นที่ทำงานหรือถ้าจำเป็นมันจะรักษาระยะห่างจากพื้นผิวขอบเขตนี้

เซ็นเซอร์เส้นอะนาล็อก

เซนเซอร์แบบแอนะล็อกไม่เพียง แต่แยกความแตกต่างระหว่างพื้นผิวสีดำและสีขาวเท่านั้น แต่ยังสามารถตอบสนองต่อสีอื่นและเฉดสีระดับกลางได้อีกด้วย นอกจากนี้เซ็นเซอร์เส้นอะนาล็อกยังช่วยให้คุณสามารถวัดระยะทางกับพื้นผิวของสีที่เลือกได้หลังจากทำการปรับเทียบล่วงหน้า ด้วยความช่วยเหลือของมันจะสามารถติดตามกระบวนการข้ามชายแดนขาวดำได้อย่างถูกต้องและหากจำเป็นให้ควบคุมกระบวนการนี้โดยอ้างอิงจากระยะทางหรือสี

เซ็นเซอร์เส้นทำงานในสเปกตรัมอินฟราเรดและสำหรับการสอบเทียบที่ถูกต้องระหว่างการปรับมีไฟ LED แสดงสถานะ ความไวของเซ็นเซอร์ถูกปรับโดยใช้ตัวต้านทานการปรับแต่งที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนพารามิเตอร์นี้ในช่วงกว้างเนื่องจากขึ้นอยู่กับประเภทของพื้นผิวและสภาพภายนอกลักษณะของแสงในปัจจุบัน ฯลฯ ความไวของเซ็นเซอร์ควรเหมาะสม

เมื่อได้รับพลังงานจากเซ็นเซอร์ลำแสงของ LED อินฟราเรดที่ปล่อยความยาวคลื่น 940 นาโนเมตรจะถูกส่งไปยังพื้นผิวการทำงาน การสะท้อนกลับจากพื้นผิวด้านตรงข้ามลำแสงจะย้อนกลับและกระทบกับลำแสงที่ติดกับ LED อินฟราเรด Phototransistor โครงสร้าง NPN จากตัวรวบรวมซึ่งสัญญาณที่มีประโยชน์จะถูกลบออก

เนื่องจากเซ็นเซอร์เป็นแบบอะนาล็อกสัญญาณเอาต์พุตจะมีขนาดเล็กลงพื้นผิวที่มีน้ำหนักเบากว่าหรืออยู่ใกล้ยิ่งขึ้นนั่นคือผู้พัฒนาได้ทำการกำจัดค่าแรงดันไฟฟ้าทุกช่วงตั้งแต่เกือบศูนย์จนถึงเกือบจะเป็นแรงดันไฟฟ้า ในเวลาเดียวกันกระแสไฟที่อุปกรณ์ใช้อยู่ในพื้นที่ 10 mA ที่แรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์

ในทางทฤษฎีด้วยการสะท้อนลำแสงอย่างเต็มรูปแบบตัวสะสมโฟโตทรานซิสเตอร์จะมีแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและมีการดูดซับโดยพื้นผิว - แรงดันสูงสุด หากพื้นผิวอยู่ไกลออกไปแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะมากขึ้นหากอยู่ใกล้กว่าแรงดันเอาต์พุตจะน้อยลง เซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ด้วยสายสามเส้น: สายทั่วไป, สายไฟและสายสัญญาณ

เซ็นเซอร์เส้นดิจิตอล

ที่นี่เช่นเดียวกับในเซ็นเซอร์อะนาล็อก LED อินฟราเรดปล่อยความยาวคลื่น 950 nm (ในช่วงอินฟราเรด) ลำแสง IR สะท้อนจากผิวด้านตรงข้ามและเข้าสู่โฟโต้ทรานซิสเตอร์ ที่เอาต์พุตเราจะได้ตรรกะ 1 (แรงดันสูง) หรือ 0 (แรงดันต่ำ)

ความไวของเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับวิธีการสอบเทียบและสัมพันธ์กับระยะทางกับพื้นผิว นอกจากนี้ยังสามารถปรับเทียบกับเฉดสีเทาหรือสีอื่น ๆ รวมถึงระยะทางสูงสุด

หากเซ็นเซอร์อยู่ต่ำเกินไปลำแสงอินฟราเรดโดยตรงจะถูกสะท้อนก่อนและจะกลับไปยังหรือบนพาร์ติชันระหว่าง LED และโฟโต้ทรานซิสเตอร์โดยตรงดังนั้นจึงมีระยะทางขั้นต่ำที่แน่นอน หากตั้งเซ็นเซอร์ไว้ไกลเกินไปลำแสงจะกระจายก่อนกำหนดก่อนถึงหลัง ดังนั้นจึงมีระยะทางสูงสุด

เอาท์พุทจะถูกสร้างขึ้นแบบดิจิตอลที่นี่ขอบคุณไกไก Inverttingเมื่อโฟโต้ทรานซิสเตอร์ NPN ไม่ได้รับลำแสงแรงดันใช้งานสูงสุดที่ตัวสะสมจึงอยู่ที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ 0 เมื่อได้รับลำแสงที่เอาต์พุต 1

เซ็นเซอร์สามารถปรับได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ร่มเงาหรือทำงานในระยะที่กำหนด

ในการปรับเทียบ (ปรับความไว) ปุ่มปรับความต้านทานจะหมุนในทิศทางเดียวหรือทิศทางอื่น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะตอบสนองเฉพาะเฉดสีที่มืดที่สุดหรือสีอ่อนที่สุดหรือหากสีของสิ่งกีดขวางที่อยู่ตรงข้ามกับเซ็นเซอร์ไม่เปลี่ยนแปลง - เฉพาะกับระยะทางที่ไกลกว่าชุดที่กำหนด

ในระหว่างการตั้งค่าเซ็นเซอร์คุณสามารถมุ่งเน้นไปที่ไฟแสดงสถานะซึ่งจะสว่างขึ้นเมื่อลำแสงได้รับกลับมาและความเข้มที่สอดคล้องกับการสอบเทียบ

คุณสมบัติของการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อะนาล็อกกับ Arduino

ตัวเลือกเซ็นเซอร์ยอดนิยมสำหรับ Arduino

วิธีการควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์จากระยะไกล: การควบคุมระยะไกล IR, Arduino, ESP8266, 433 MHz

10 โครงการที่น่าสนใจที่สามารถทำได้บน Arduino