כיצד מסודרים חיישן הקו ועובד

לעתים קרובות בעיצובים מבוסס על ארדואינו (ולא רק), במיוחד ברובוטיקה חובבנית, זה יכול להיות שימושי להכיר בנוכחות של משטח מסוים באזור הכיסוי של המכשיר או אפילו למדוד את המרחק אליו. חיישן קו אנלוגי או דיגיטלי יהיה שימושי למטרה זו.

ניתן להתקין את החיישן, למשל, על גבי הרציף של הרובוט, על מנת להגביל את שטח תנועתו לגבולות מעגל עבודה מסוים. כך שהרובוט יכול פשוט לעקוב אחר הקו או לאורך הקו, ולעולם לא לחרוג מתחום העבודה, או, במידת הצורך, הוא ישמור במרחק מסוים מהמשטח הגובל הזה.

חיישן קו אנלוגי

חיישן קו אנלוגי לא יכול רק להבדיל בין משטחים שחור לבן, הוא גם מסוגל להגיב לצבעים אחרים ולגוני הביניים שלהם. בנוסף, חיישן הקו האנלוגי מאפשר למדוד את המרחק לפני השטח של הצבע שנבחר, לאחר שכייל מראש בהתאם. בעזרתו ניתן יהיה לעקוב במדויק אחר תהליך חציית הגבול בשחור לבן ובמידת הצורך לשלוט בתהליך זה תוך התייחסות למרחק או לצבע.

חיישן הקו פועל בספקטרום האינפרא אדום, וכדי לכייל מדויק במהלך ההתאמה יש עליו נורית חיווי. הרגישות של החיישן מותאמת באמצעות נגן כוונון המאפשר לשנות פרמטר זה על פני טווח רחב, מכיוון שתלוי בסוג השטח והתנאים החיצוניים, אופי התאורה הנוכחית וכו ', הרגישות של החיישן צריכה להיות מתאימה.

כאשר הוא מקבל כוח מהחיישן, קרן של נורית אינפרא אדום הפולטת אורך גל של 940 ננומטר מופנית אל משטח העבודה. המשקף מהשטח שממול, הקורה חוזרת ופוגעת בזו הממוקמת ליד תאורת ה- LED האינפרא אדום פוטו-טרנזיסטור מבנה NPN, מהאספן ממנו מוסר איתות שימושי.

מכיוון שהחיישן אנלוגי, אות הפלט יהיה קטן יותר, כך השטח שמתחתיו קל יותר או שהוא קרוב יותר, כלומר היזם עומד לרשותו את כל טווח ערכי המתח - כמעט מאפס לכמעט מתח האספקה. במקביל, הזרם הנצרך על ידי המכשיר נמצא באזור של 10 mA במתח אספקה ​​של 5 וולט.

כך, תיאורטית, עם השתקפות מלאה של הקורה, לאספן הפוטוטרנזיסטור יש מתח מינימלי, ועם ספיגה מלאה על ידי השטח - המתח המרבי. אם המשטח נמצא רחוק יותר, המתח ביציאת החיישן יהיה גדול יותר: אם הוא קרוב יותר, מתח היציאה פחות. החיישן מחובר לאלקטרוניקה שליטה עם שלושה חוטים: חוט משותף, חוט חשמל וחוט אות.

חיישן קו דיגיטלי

כאן, כמו בחיישן האנלוגי, LED אינפרא אדום פולט אורך גל של 950 ננומטר (בתחום האינפרא אדום). קרן ה- IR משתקפת מפני השטח שממול ופוגעת בטרנזיסטור. בפלט נקבל 1 הגיוני (מתח גבוה) או 0 (מתח נמוך).

הרגישות של החיישן תלויה באופן בו היא מכוילת, וקשורה למרחק אל פני השטח. בנוסף ניתן לכייל אותו לגוון אפור או לכל צבע אחר, כמו גם למרחק מרבי.

אם החיישן ממוקם נמוך מדי, אז קרן האינפרא אדום הישירה תשתקף מוקדם ותחזור ישירות אל המחיצה בין הלד לפוטוטרנזיסטור, כך שיש מרחק מינימלי מסוים. אם החיישן מוגדר רחוק מדי, הקרן תתפזר בטרם עת לפני שתגיע חזרה. לכן יש מרחק מקסימאלי.

הפלט נוצר כאן דיגיטלית בזכות הדק ההפוך של שמיט.כאשר הפוטוטרנסיסטור NPN אינו מקבל את הקורה, מתח העבודה המרבי בקולט שלו הוא, אפוא, ביציאת החיישן 0. כאשר הקורה מתקבלת, בפלט 1.

ניתן לכוונן את החיישן בקלות לגוון מסוים, או לעבודה במרחק מסוים.

לכיול (כוונון הרגישות), כפתור נגן הכוונון מופנה לכיוון זה או אחר. כך, ניתן להשיג תגובה רק לגוון הכהה ביותר או לקליל יותר, או אם צבע המכשול שמול החיישן אינו משתנה - רק למרחק שאינו רחוק מהסט.

במהלך הגדרת החיישן, תוכלו להתמקד בנורת החיווי אשר תידלק כאשר הקורה תתקבל בחזרה ועוצמתה תואמת את הכיול.

תכונות של חיבור חיישנים אנלוגיים לארדואינו

מבחר החיישנים הפופולריים ביותר עבור ארדואינו

כיצד לשלוט מרחוק בבקר המיקרו: שלט רחוק IR, Arduino, ESP8266, 433 MHz

10 פרויקטים מעניינים שניתן לעשות על ארדואינו