Zumo - полоска с отражающими датчиками - Pololu 1419

Описание товара: Pololu Zumo - полоса с отражающими датчиками

Плата с отражающими датчиками позволяет легко добавить функции отслеживания линии к вашему роботу Zumo и обнаруживать края колец. Плата содержит шесть отражающих оптических датчиков. Каждый состоит из пары фототранзисторов и инфракрасных излучающих диодов. Фототранзистор измеряет количество света, излучаемого излучателем, которое возвращается к датчику, что позволяет пользователю различать цвет поверхности.

Лента подключается к переднему разъему материнской платы Zumo Shield, на котором расположены все необходимые контакты (контакты питания и ввода/вывода). Модуль позволяет изменять подключение датчиков к контактам Arduino; подробности на английском языке.

Pololu Zumo - полоса с отражательными датчиками.

Состав набора Pololu Zumo

В комплект поставки сенсорной полосы Zumo для измерения параметров обивки входят все необходимые компоненты для подключения к плате Zumo Shield. Штекерные разъемы с двойными позолоченными контактами следует собрать, как показано на рисунке.рисунок Сверху — более короткая сторона платы датчика. Двойной гнездовой разъем следует припаять к передней части основной платы Zumo Shield.

Принцип работы отражательного датчика

Чтение осуществляется путем измерения времени разряда конденсатора. Благодаря такому решению пользователю не придется использовать аналого-цифровой преобразователь. 

Типичная последовательность считывания показаний датчика:

1. Включите ИК-светодиоды (если они были выключены ранее).

2. Установка выводов ввода/вывода микроконтроллера в режим выхода и генерация высокого уровня.

3. Подождите несколько микросекунд, пока конденсатор 1 нФ зарядится.

4. Установка выводов ввода/вывода в режим входов (состояние высокого импеданса).

5. Измерение времени разряда конденсатора путем ожидания перехода линий ввода-вывода в низкое состояние.

6. Выключение ИК-светодиодов (опционально).

Вышеописанные шаги следует выполнять параллельно для всех шести датчиков.

Библиотека Arduino для Zumo включает функции, позволяющие легко считывать значения с датчиков и управлять инфракрасными излучателями. Это избавляет пользователя от необходимости реализовывать эти последовательности в собственной программе.

При высокой интенсивности отраженного света (яркий цвет) время разряда конденсатора будет колебаться в пределах нескольких микросекунд; без отражения оно увеличится до нескольких миллисекунд. Чувствительные значения можно измерять с интервалом в 1 мс, если различаются только черный и белый цвета без промежуточных, чего достаточно для минисумо и линейных следопытов. Это позволяет производить выборку с частотой 1 кГц для всех шести датчиков. Если более низкая частота является приемлемой, энергопотребление можно уменьшить, отключив инфракрасные излучатели. Например, при 100 Гц излучающие диоды могут быть выключены 90% времени, что снизит среднее потребление тока с 40 мА до 4 мА.

Схема полоски с отражательными датчиками

Для минимизации энергопотребления инфракрасные передатчики соединены в два параллельных модуля и питаются от основной платы Zumo Shield напряжением 7,45 В. Все светодиоды передатчиков управляются полевым транзистором (MOSFET) с использованием логического сигнала LEDON, который подтянут к VCC, в результате чего передатчики по умолчанию включены. Пользователь может отключить светодиоды передатчиков для снижения энергопотребления.