+7-960-0655211 (Билайн)
+7-987-4207734 (МТС)
интернет-магазин
доставка по России и СНГ
нам уже 10 лет!

Датчик линии Pololu QTR-HD-15RC шаг 4мм цифровой

760 руб
+ -
В корзину
Есть в наличии ( 1 )
QTR-HD-15RC Reflectance Sensor Array: 15-Channel, 4mm Pitch, RC Output

Этот массив пар инфракрасных светодиодов / фототранзисторов отлично подходит для точного определения изменений в отражательной способности (например, обнаружение линий). Он работает от 2,9 В до 5,5 В и предлагает регулировку яркости независимо от напряжения питания и отдельные элементы управления для нечетных и четных излучателей. Как правило, чем ближе объект, тем выше контраст между светлыми и темными показаниями, но объекты с высоким коэффициентом отражения обычно обнаруживаются на расстоянии до 50 мм. В этой версии используются обычные QTR датчики без линз.

шаг x количество датчиков размер
(мм)
выход максимальный ток оптимальное расстояние
светодиод модуль
4 мм x 15 61 x 20 RC (цифровой) 30 мА 250 мА 5 мм

Описание

Подробнее о товаре

Спецификация
  • Тип датчика: QTR
  • Количество датчиков: 15
  • Шаг датчика: 4 мм
  • Ток светодиода при полной яркости: 30 мА (независимо от напряжения питания)
  • Максимальный ток платы: 250 мА
  • Выходной формат: с цифровым вводом/выводом совместимые сигналы, которые могут считываться параллельно в виде временных импульсов
  • Оптимальное расстояние считывания: 5 мм
  • Максимальное рекомендуемое расстояние срабатывания: 50 мм
  • Рабочее напряжение: от 2,9 В до 5,5 В
  • Размеры (без штырьевых разъёмов): 61 х 20 х 2,5 мм
  • Вес (без штырьевых разъёмов): 5,5 гр

Обзор семейства QTR

Эти датчики отражения имеют линейную матрицу модулей пары инфракрасный излучатель / фототранзистор с высокой плотностью (шаг 4 мм) или средней плотностью (шаг 8 мм), что делает их хорошо подходящими для приложений, которые требуют обнаружения изменений в отражательной способности. Это изменение отражательной способности может быть связано с изменением цвета на фиксированном расстоянии, например, при обнаружении черной линии на белом фоне, а также из-за изменения расстояния или наличия объекта перед датчиком. Доступно множество датчиков и плотностей, чтобы вы могли выбрать идеальное расположение для вашего приложения. Поскольку все выходы независимы, вы можете подключить только некоторые каналы для получения нерегулярного или нестандартного расстояния между датчиками.


В отличие от оригинальных сенсорных модулей Pololu QTR, эти устройства имеют встроенные драйверы светодиодов, которые обеспечивают регулировку яркости независимо от напряжения питания, которое может быть в любом месте от 2,9 В до 5,5 В, и в то же время позволяют дополнительно регулировать яркость до любой из 32 возможных настроек яркости. Для модулей высокой плотности (HD) с пятью или более датчиками и модулей средней плотности (MD) с одиннадцатью или более датчиками предусмотрены отдельные элементы управления для светодиодов с нечетными и четными номерами, что дает дополнительные возможности для обнаружения света. отражается под разными углами. Смотрите раздел ниже "Управление излучателем" для получения дополнительной информации об использовании этой функции.

Доступны два различных варианта датчика, обозначенные в названии продукта "QTR" или "QTRX". Версии "QTR" оснащены недорогими сенсорными модулями без линз, в то время как версии "QTRX" оснащены высокопроизводительными сенсорными модулями с линзами, которые обеспечивают аналогичную производительность при значительно меньшем токе ИК-светодиода. Вы можете увидеть два разных вида датчиков на примере 4-канальных модулей, на рисунках ниже:


Также есть несколько одноканальных модулей с обозначением "QTRXL", которые предлагают очень большую дальность действия благодаря использованию сенсорного модуля в стиле QTRX с более высоким током через эмиттер.

Каждая опция датчика доступна в двух типах выходов: версия "A" с аналоговыми выходами напряжения между 0 В и VCC, и версия "RC" с выходами, которые можно прочитать с помощью цифровой линии ввода / вывода на микроконтроллере при первой настройке. высокие строки, а затем освобождают их и определяют, сколько времени им нужно, чтобы их считали как низкие (обычно от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд). Чем ниже выходное напряжение или короче время затухания напряжения, тем выше коэффициент отражения. Следующие упрощенные принципиальные схемы показывают схемы для отдельных каналов:


Библиотека Arduino от Pololu позволяет легко использовать эти сенсорные модули с Arduino совместимым контроллером, предоставляя методы управления эмиттерами, калибровки модуля и считывания значений отдельных сенсоров из версий A или RC. У неё также есть метод, специально предназначенный для приложений, следующих за строками, для вычисления местоположения линии под массивом.

Примечание: Этот модуль поставляется без каких-либо разъемов, поэтому для его использования вам нужно будет купить их отдельно или паять провода непосредственно к плате.

Взаимодействие с выходами версии A

Каждый датчик в версии A выдает свое измерение отражения в виде аналогового напряжения, которое может варьироваться от 0 В, когда коэффициент отражения очень сильный, до VCC, когда коэффициент отражения очень низкий. Существует несколько способов взаимодействия с аналоговым выходом:

  • Используйте аналого-цифровой преобразователь (АЦП) микроконтроллера для измерения напряжений.
  • Используйте компаратор с регулируемым порогом для преобразования каждого аналогового напряжения в цифровой (то есть черно-белый) сигнал, который может считываться цифровой линией ввода/вывода микроконтроллера.
  • Подключите каждый выход непосредственно к цифровой линии ввода/вывода микроконтроллера и полагайтесь на её логический порог.

  • Этот последний метод будет работать, если вы сможете получить высокий коэффициент отражения от белой поверхности, как показано на левом изображении, но, вероятно, потерпите неудачу, если у вас профиль сигнала с низким коэффициентом отражения, такой как профиль справа.


    Взаимодействие с выходами версии RC

    Для каждого датчика в версии RC требуется цифровая линия ввода/вывода, способная поднять выходную линию до высокого уровня, а затем измерять время спада выходного напряжения. Типовая последовательность для чтения датчика:

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

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


    При сильном отражении время затухания может составлять всего несколько микросекунд; без отражательной способности время затухания может достигать нескольких миллисекунд. Точное время затухания зависит от характеристик линии ввода/вывода вашего микроконтроллера. Значимые результаты могут быть доступны в течение 1 мс в типовых случаях (то есть, если не пытаться измерить едва различимые различия в сценариях с низким коэффициентом отражения), что позволяет производить выборку до 1 кГц для всех датчиков. Если достаточно низкочастотной дискретизации, вы можете добиться значительной экономии энергии, выключив светодиоды. Например, если приемлема частота дискретизации 100 Гц, светодиоды могут отключаться в 90% случаев, что снижает среднее потребление тока с 125 мА до 13 мА.

    Управление излучателем

    Эти матрицы датчиков отражения поддерживают постоянный ток через свои ИК-излучатели, сохраняя постоянную яркость излучателей независимо от напряжения питания (от 2,9 В до 5,5 В). Излучатели могут управляться с помощью контактов CTRL платы, а детали управления зависят от размера и плотности массива:

  • Модули HD с 5 или более датчиками и модули MD с 11 или более датчиками имеют два контакта управления излучателя: CTRL ODD и CTRL EVEN. По умолчанию они соединяются вместе с резистором 1 кОм и подтянуты к высокому уровню, включая все излучатели по умолчанию и позволяя управлять ими с помощью сигнала на любом из выводов, но выводы CTRL ODD и CTRL EVEN могут управляться отдельно для независимого контроля нечетных и четных излучателей.
  • Модули MD с 3-10 датчиками также имеют два контакта управления излучателя, но так как они сделаны путем заполнения только каждого второго датчика на плате HD, то только вывод CTRL ODD будет влиять на эти версии (невозможно независимое управление чередующихся излучателей).
  • Модули HD с 4 или менее датчиками и блоки MD с 2 или менее датчиками имеют один контакт CTRL, который контролирует все излучатели.

  • Управляющий низкоуровневый сигнал на контакте CTRL в течение не менее 1 мс отключает соединенные светодиоды излучателя, тогда как управляющий высокоуровневый сигнал (или позволить плате подтянуть его на высокоуровневый сигнал) включает излучатели с током платы по умолчанию (полным), который составляет 30 мА для версии "QTR" и 3,5 мА для версий "QTRX". Для более продвинутого применения, низкоуровневые импульсы в цикле на контакт CTRL позволят соединенным излучателям использовать 32 уровня яркости.


    При пульсации, управляющий низкоуровневый сигнал на контакте CTRL не менее 0,5 мкс (но не более 300 мкс), а затем высокоуровневый сигнал не менее 0,5 мкс; (он должен оставаться высокоуровневым после последнего импульса). Каждый импульс заставляет драйвер переходить на следующий уровень снижения яркости, а после достижения наименьшего уровня тока возвращается опять к 100%. Каждый уровень снижения яркости соответствует снижению тока на 3,33%, за исключением трех последних уровней, которые представляют собой снижение на 1,67%, как показано в таблице ниже. Обратите внимание, что выключение светодиодов с импульсом >1 мс и последующее включение сбрасывает их до полного уровня яркости.

    Уровень яркости
    (импульсы)
    Ток излучателя
    (%)
    Уровень яркости
    (импульсы)
    Ток излучателя
    (%)
    0 100.00% 16 46.67%
    1 96.67% 17 43.33%
    2 93.33% 18 40.00%
    3 90.00% 19 36.67%
    4 86.67% 20 33.33%
    5 83.33% 21 30.00%
    6 80.00% 22 26.67%
    7 76.67% 23 23.33%
    8 73.33% 24 20.00%
    9 70.00% 25 16.67%
    10 66.67% 26 13.33%
    11 63.33% 27 10.00%
    12 60.00% 28 6.67%
    13 56.67% 29 5.00%
    14 53.33% 30 3.33%
    15 50.00% 31 1.67%

    Например, чтобы уменьшить ток излучателя до 50%, подайте 15 низкоуровневых импульсов на контакт CTRL, а затем сохраните его высокуровневым после последнего импульса.

    Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru

    Документация и другая информация: 
    Руководство по применению датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD (Печатаемый PDF)
    Информация об использовании датчиков линии Pololu QTR, включая различия между датчиками A-типа и RC-типа и снимки экранов осциллографа с выходов датчиков.

    Файлы для скачивания:
    Принципиальная электрическая схема датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD (206k pdf)
    Печатаемая принципиальная схема датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD.

    Схема размеров датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD (1MB pdf)
    Печатаемая схема размеров датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD.

    3D модель датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD (50MB zip)
    3D модель STEP датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD.

    Схема отверстий датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD (86k zip)
    Этот чертеж DXF показывает расположение всех отверстий платы.

    Рекомендуемые ссылки:
    Библиотека Arduino для датчиков линии Pololu QTR/QTRX-HD
    Эта библиотека служит для взаимодействия Arduino с датчиками линии Pololu QTR/QTRX-HD.

    Характеристики

    Артикул 23199


    • С товаром покупают (2)