Сенсор датчика линии Pololu QTR-L-1RC цифровой (2 штуки)

Датчик отражения Pololu QTR-L-1RC состоит из прямоугольного инфракрасного светодиода и прямоугольного фототранзистора, установленных на крошечной 9 х 7 мм плате, что позволяет использовать датчик где угодно; он прекрасно подходит для определения границ и линий. Выход датчика предназначен для работы с цифровой линией ввода/вывода. Датчик поставляется в комплекте из 2 штук.

Описание

На передней части платы датчика Pololu QTR-L-1RC с разных сторон установлены прямоугольный инфракрасный светодиод и прямоугольный фототранзистор. В цепи фототранзистора используется разряд конденсатора, который позволяет цифровой линии ввода-вывода микроконтроллера считывать аналоговый отражённый инфракрасный сигнал путем измерения времени разряда конденсатора. Более короткое время разряда конденсатора является показателем большего отражения.

У датчика Pololu QTR-L-1RC выходной сигнал измеряется цифровой линией ввода/вывода. Это обеспечивается за счёт измерения времени разряда конденсатора через фототранзистор. У такого измерения есть несколько преимуществ, особенно при одновременном использовании нескольких модулей:

Нет необходимости в аналого-цифровом преобразователе.

Улучшенная чувствительность, обусловленная делителем напряжения на аналоговом выходе.

Параллельное чтение данных нескольких датчиков доступно на большинстве микроконтроллеров.

Резистор ограничивает ток, проходящий через светодиод, до 17 мА при напряжении питания в 5 В. Такие параметры позволяют включать и выключать датчик, через линию вывода/вывода микроконтроллера, для энергосбережения.

Датчик разработан для использования с платой перпендикулярно рабочей поверхности, малый угол линзы, встроенной в инфракрасный светодиод и фототранзистор позволяют ему эффективно работать приблизительно от 25 мм. За счёт своих небольших размеров можно легко устанавливать несколько датчиков на одно устройство, для решения таких задач, как поиск линии или обнаружение границ. Pololu QTR-L-1RC продается в упаковках по 2 штуки.

Этот датчик отражения Pololu QTR-L-1RC с цифровым интерфейсом определяет черная это или белая поверхность. Для создания робота следующего точно по направляющей линии, потребуется минимум 3-4 штуки, а то и 6-8 штук данных датчиков, в зависимости от выбранного алгоритма работы и ширины используемых линий.

Датчик отражения Pololu QTR-L-1RC является цифровым, также доступен датчик отражения Pololu QTR-L-1A с аналоговым выходом.

Аналогичным датчиком, который можно использовать с платой расположенной параллельно поверхности, но с меньшим рабочим расстоянием, является датчик отражения Pololu QTR-1RC. Есть так же модули состоящие из массива от трех до восьми датчиков отражения: датчик линии Pololu QTR-3RC и датчик линии Pololu QTR-8RC.

Спецификация

Рабочее напряжение: 5 В

Потребляемый ток: 17 мА

Тип выходного сигнала: цифровой

Оптимальное расстояние обнаружения: 3 - 6 мм

Максимальное расстояние обнаружения: 25 мм

Размеры (без штыревых разъёмов): 7,6 х 8,9 х 3 мм

Вес (без штыревых разъёмов): 0,2 гр

Использование

Последовательность шагов считывания данных с датчика:

1. Установите линию ввода/вывода как выход с высоким логическим уровнем.
2. Подождите не менее 10 мкс для увеличения выходного сигнала датчика.
3. Сделайте линию ввода/вывода входной (высокий импеданс).
4. Измерьте время снижения напряжения, дождавшись пока линия ввода/вывода не станет c низким логическим уровнем.

Эти этапы обычно могут выполняться параллельно на нескольких линиях ввода/вывода.

На поверхности с сильной отражательной способностью, время разряда может быть всего лишь несколько десятков микросекунд, со слабой отражательной способностью - до нескольких миллисекунд. Точное время зависит характеристик вашего микроконтроллера. Стандартное время считывания равно 1 мс (т.е. не измеряются слабые различия между поверхностями с плохой отражательной способностью), что позволяет работать на частоте до 1 кГц. В следующей таблице приведено типичное время разряда конденсатора (от 5 В до пороговых 2 В) датчика, в зависимости от поверхности и расстояния:

	Белая поверхность	Черная изолента 19 мм
Расстояние 6 мм	100 мкс	320 мкс
Расстояние 25 мм	160 мкс	260 мкс

Окружающий свет, особенно солнечный, может значительно влиять на показания датчика. Если время разряда Pololu QTR-L-1RC постоянно остаётся низким, вам может понадобиться дополнительная защита вокруг датчика или его установка в другом месте. Это позволит уменьшить помехи от внешних источников света.

Библиотека Pololu AVR предоставляет функции, которые делают датчик простым в использовании с контроллерами роботов Pololu Orangutan; для более подробной информации смотрите раздел библиотеки команд датчики отражения QTR. Также есть библиотека Arduino для работы с этими датчиками.

Комплектация

Вилка штыревая прямая 1x3 шаг 2,54 мм и вилка штыревая угловая 1x3 шаг 2,54 мм. Вы можете припаять разъёмы прямо к плате и использовать со стандартными макетными и монтажными платами с расстоянием между выводами 2,54 мм, либо припаять провода прямо на плату для более компактной конструкции.

Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru

Документация и другая информация:
Замечания по применению датчика отражения Pololu QTR (Печатаемый PDF)
Информация об использовании датчиков линии Pololu QTR, включая различия между датчиками A-типа и RC-типа и демонстрация работы датчиков на осциллографе.

Руководство пользователя библиотек Pololu AVR C/C++ (Печатаемый PDF)
Информация по установке и использованию библиотек C/C++ с продуктами Pololu.

Справочник команд библиотеки Pololu AVR (Печатаемый PDF)
Ссылка на описание команд Pololu C/C++ и библиотеки Arduino для AVR.

Инструкция создания трассы для езды по линии (Печатаемый PDF)
Пошаговая инструкция создания собственной трассы для езды по линии.

Файлы для скачивания:
Схема отверстий датчика линии Pololu QTR-L-1x (13k dxf)
Этот чертеж DXF показывает расположение всех отверстий платы.

Схема размеров датчика линии Pololu QTR-L-1x (119k pdf)
Печатаемая схема размеров датчиков линии Pololu QTR-L-1x.

3D модель датчика линии Pololu QTR-L-1RC (2MB step)
3D модель STEP датчиков линии Pololu QTR-L-1RC.

Рекомендуемые ссылки:
Библиотека mbed для датчиков QTR.
Мэтью Филипс перенес библиотеку Arduino для датчиков линии Pololu QTR на платформу mbed. Библиотека Arduino предназначена для работы с датчиками линии Pololu QTR, поэтому библиотека mbed должна тоже, но Мэтью отмечает, что он тестировал ее только с аналоговыми датчиками. Эта библиотека не была написана и не поддерживается Pololu.

Библиотека Arduino для датчиков линии Pololu QTR.
Эта библиотека служит для взаимодействия Arduino с датчиками линии Pololu QTR.