Módulo Sensor De Reflectancia Tipo Qtr-8a Zumo Para Arduino Pololu

Este módulo sensor de reflectancia está diseñado para usarse con el SHIELD Zumo para Arduino. Tiene seis pares de LED IR / fototransistor que se pueden usar para el seguimiento de línea o la detección de bordes; cada sensor proporciona una salida independiente de E/D digital medible. La matriz consume aproximadamente 40mA cuando los emisores están encendidos, y una entrada opcional permite que los emisores se apaguen para la detección adicional o las opciones de ahorro de energía. 

El conjunto de sensores de reflectancia Zumo proporciona una manera fácil de agregar detección de línea o detección de bordes a un robot Zumo. Cuenta con seis sensores de reflectancia separados, cada uno de los cuales consiste en un emisor de IR junto con un fototransistor que responde en función de la cantidad de luz del emisor reflejada. Los dos sensores externos se colocan en los bordes del módulo para maximizar su utilidad como detectores de bordes (por ejemplo, para ver el borde blanco de un anillo de sumo), mientras que los cuatro sensores internos están más juntos para detectar mejor las líneas. Este sensor se incluye con la versión ensamblada del robot Zumo, pero no con la versión del kit.

El conjunto de sensores se enchufa en el encabezado de expansión frontal del SHIELD Zumo, que le proporciona energía y las conexiones de E/S necesarias. Las conexiones de E/S predeterminadas son a pines que de otro modo no se usarían con elSHIELD DE ZUMO, pero el módulo del sensor permite reasignar estos pines o desconectar sensores específicos por completo para liberar líneas de E / S. Consulte la guía del usuario de Zumo Shield para obtener información detallada sobre el ensamblaje y el uso con el robot Zumo.

El conjunto de sensores de reflectancia Zumo se envía con todos los componentes que necesita para conectarlo aL SHIELD Zumo PARA ARDUINO:

Los extremos cortos de la tira de cabecera macho extendida de 2 × 12 deben soldarse a la placa como se muestra arriba (con las juntas de soldadura hechas en el lado componente de la matriz). El encabezado hembra 2 × 12 incluido se debe soldar al área de expansión frontal del SHIELD Zumo como se describe en la guía del usuario del SHIELD Zumo. La matriz también se envía con dos encabezados macho 1 × 3: una versión recta y una versión en ángulo recto. Opcionalmente, puede soldar el encabezado 1 × 3 de su elección al conjunto de tres agujeros a lo largo del borde de la placa y usar el bloque de cortocircuito incluido para conectar la línea de E/S apropiada al pin LEDON para el control dinámico de los emisores de IR ( nota: generalmente es más fácil instalar el encabezado de 3 pines antes que el encabezado más grande de 24 pines). Si está contento con tener los emisores IR en todo momento, puede omitir la instalación del encabezado 1 × 3. La imagen ensamblada arriba muestra el encabezado de ángulo recto instaladO.

COMO FUNCIONA

EL MODULO DE REFLECTANCIA utiliza los mismos módulos de sensores que nuestros sensores de reflectancia QTR y tiene el mismo principio de funcionamiento que nuestra versión QTR-8RC. El procedimiento para leer cada sensor es el siguiente:

1. Encienda los LED IR (opcional).
2. HAGA QUE LA LÍNEA DE E / S CONECTADA A ESE SENSOR SEA UNA SALIDA Y CONDUZCA ALTO
   
3. ESPERE VARIOS MICROSEGUNDOS PARA DAR TIEMPO AL NODO DEL CONDENSADOR DE 1NF PARA ALCANZAR 5 V.
   
4. CONVIERTA LA LÍNEA DE E/S EN UNA ENTRADA (CON EL PULL-UP INTERNO DESACTIVADO).
   
5. MIDA EL TIEMPO PARA QUE EL VOLTAJE DECAIGA ESPERANDO QUE LA LÍNEA DE E / S BAJE.
   
6. APAGUE LOS LED IR (OPCIONAL).
   

Estos pasos generalmente se pueden ejecutar en paralelo para los seis sensores. Nuestra biblioteca Zumo Arduino proporciona funciones para leer los sensores y controlar los emisores (así como funciones de alto nivel para tomar lecturas calibradas y determinar la posición de una línea), por lo que no tiene que programar esta secuencia de pasos usted mismo.

Con una fuerte reflectancia, el tiempo de caída puede ser tan bajo como varias docenas de microsegundos; sin reflectancia, el tiempo de caída puede ser de unos pocos milisegundos. Los resultados significativos pueden estar disponibles en 1ms en casos típicos (es decir, cuando no se intenta medir diferencias sutiles en escenarios de baja reflectancia), lo que permite un muestreo de hasta 1 kHz de los 6 sensores. Si el muestreo de baja frecuencia es suficiente, se pueden lograr ahorros sustanciales de energía apagando los LED. Por ejemplo, si una frecuencia de muestreo de 100 Hz es aceptable, los LED pueden estar apagados el 90% del tiempo, reduciendo el consumo de corriente promedio de 40 mA a 4 mA.

Para minimizar la corriente de emisor requerida, los LED IR están dispuestos en dos cadenas paralelas de tres y alimentados desde los 7,45 V potenciados por el SHIELD Zumo. Cada cadena de emisores está conectada en serie con un LED rojo, lo que permite saber cuándo fluye la corriente a través de esa cadena (no es posible saber si los LED IR están encendidos mirándolos a simple vista). Todos los LED del emisor de IR están controlados por un único MOSFET que se activa mediante una entrada LEDON digital que habilita los emisores cuando se dejan desconectados o se conducen alto. Si esta entrada es baja, los emisores están deshabilitados. Apagar los LED podría ser ventajoso para limitar el consumo de energía cuando los sensores no están en uso o para variar el brillo efectivo de los LED a través del control PWM. Además, leer los sensores con los emisores apagados permite detectar (y potencialmente compensar) cualquier IR ambiental que pueda estar interfiriendo con las lecturas. Cuando los emisores están encendidos, la matriz de sensores consume aproximadamente 40 mA.

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