Энкодер оптический DFRobot v1.3 для колеса 45x18 + кабель

Этот квадратурный энкодер DFRobot работает в связке с мотор-редуктором Gekko MR12, Колесом Pololu 42x19 и Держателем удлиненным Pololu для мотор-редуктора, чтобы измерить скорость и направление вращения колеса. С двенадцатью зубами на колесе система обеспечивает разрешение 48 количества за оборот, которая соответствует линейному разрешению около 3 мм.

Плата с квадратурным энкодером DFRobot разработана для работы с металлическими мотор-редукторами Gekko MR-12, а так же металлическими микро мотор-редукторами Pololu и Solarbotics. Сигнал от двух инфракрасных датчиков, отражаемый от 12 рисок на ступице колеса, позволяет судить о пройденном расстоянии и скорости движения. Датчики расположены в противофазе со сдвигом в 90 градусов, за счёт этого на каждую риску колеса приходится 4 импульса. Это обеспечивает разрешение в 48 импульсов на оборот. Каждый аналоговый сигнал датчика попадает в компаратор с гистерезисом. Это позволяет избавиться от шумов при оцифровке выходного сигнала. Плата настолько компактна, что монтируется на кронштейн между мотором и шасси. Энкодер отрегулирован для работы от напряжения питания 4,5 - 5,5 В, но может быть настроен и для работы от 3,3 В.

• Рабочее напряжение: от 4,5 до 5,5 В (можно перенастроить для более низкого напряжения)
• Потребляемый ток: 14 мА при 5 В
• Два цифровых выхода (квадратурных)
• 48 импульсов за оборот (линейное разрешение составляет примерно 3 мм)
• Небольшой размер: крепится между мотором и шасси
• Размер (ДхШхВ): 20 x 16 x 8 мм
• Вес: 3 гр

Энкодер разработан для крепления на держателе удлиненном Pololu для мотор-редуктора, который в свою очередь, предназначен для работы с колесом Pololu 42x19 и с металлическими мотор-редукторами Gekko MR-12. Поэтому этот кронштейн может использоваться без особых модификаций в большом количестве проектов, однако следует отметить, что 1,6 мм толщина печатной платы будет изменять высоту шасси по отношению к колесу. Эти датчики совместимы только с 42x19 мм колесами, удлиненными держателями для мотор-редукторов и металлическими мотор-редукторами Gekko MR-12, а так же металлическими микро мотор-редукторами Pololu и Solarbotics, с передаточным числом от 5:1 до 298:1. Так же отдельно существует набор, который включает в себя два датчика, пару колёс 42x19 мм, и пару удлиненных держателей; металлические мотор-редукторы продаются отдельно.

Два вывода энкодера являются цифровыми выходами, которые могут быть подключены непосредственно к цифровым входам на большинстве микроконтроллеров (рекомендуется использовать входы с прерываниями). С 48 импульсами за один оборот 42 мм колеса, при скорости 1 м/с, будет около 360 изменений сигнала в секунду. С двумя датчиками, работающими одновременно, как и в большинстве дифференциально-управляемых роботов, датчик потребует внимания почти каждую миллисекунду. Расшифровка выходных данных датчика займет всего несколько процентов от общей вычислительной мощности высокопроизводительных микроконтроллеров, таких как AVR Atmel, используемых в контроллерах Arduino. Но датчики, может быть, будет трудно использовать с более медленными микроконтроллерами без доступных внешних прерываний.

Энкодер калибруется для работы от 5 В, но он может быть изменен для работы от 3,3 В. Модификация состоит из двух этапов: снижение сопротивления ИК-излучателя, и калибровка фототранзистора для двух датчиков (упрощенное схематическое представление энкодера показано ниже). Ток на ИК-излучателе ограничивается двумя резисторами R1 и R4. Благодаря R4 питание светодиода уменьшается вдвое. R4 обозначен на шёлкографии платы; самый простой способ обойти его, это припаять тонкие проволоки (например, выводы 0,25 ваттного резистора) по обе стороны от резистора, а затем обрезать излишки. С подобной модификацией схема будет работать от 3,3 В и энкодер будет потреблять около 10 мА.

Затем энкодер должен быть откалиброван (для компенсации регулировки ИК-светодиодов). Каждый канал имеет отдельный потенциометр, который может быть отрегулирован так, что при постоянной скорости вращения колеса, выходной сигнал будет представлять собой прямоугольные импульсы с коэффициентом заполнения в 50%. Проще всего это сделать с помощью осциллографа, подключенного к выходам, но это можно сделать и с помощью микроконтроллера, запрограммированного для измерения рабочего цикла выходов. Если рабочий цикл слишком высок (или не везде прослеживаются низкочастотные импульсы), потенциометр следует поворачивать по часовой стрелке, если рабочий цикл слишком низкий, потенциометр надо повернуть против часовой стрелки.