Qtr-1rc Sensor De Reflectancia (paquete De 2)

El sensor de reflectancia QTR-1RC lleva un único LED infrarrojo y un par de fototransistores en un pequeño y económico módulo de 0.5 "x 0.3" que se puede montar en casi cualquier lugar y es ideal para la detección de bordes y el seguimiento de líneas. La salida está diseñada para ser medida por una línea de E / S digital. Este sensor se vende en paquetes de dos unidades.

Nota: El sensor de reflectancia QTR-1RC requiere una línea de E / S digital para tomar lecturas. El sensor de reflectancia QTR-1A similar está disponible con una salida analógica.

DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO

El sensor de reflectancia Pololu QTR-1RC lleva un único LED infrarrojo (IR) y un par de fototransistores. Para usar el sensor, primero debe cargar el nodo de salida aplicando un voltaje al pin OUT. Luego puede leer la reflectancia retirando el voltaje aplicado externamente en el pin OUT y sincronizando cuánto tiempo tarda el voltaje de salida en decaer debido al fototransistor integrado. Un tiempo de disminución más corto es una indicación de mayor reflexión. Este enfoque de medición tiene varias ventajas, especialmente cuando se utilizan múltiples unidades:

• No se requiere convertidor analógico a digital (ADC)
• Sensibilidad mejorada sobre la salida analógica del divisor de voltaje
  
• La lectura paralela de múltiples sensores es posible con la mayoría de los microcontroladores
  

La resistencia de limitación de corriente del LED está configurada para entregar aproximadamente 17mA al LED cuando VIN es de 5V. El requisito de corriente puede ser cumplido por algunas líneas de E/S del microcontrolador, lo que permite que el sensor se encienda y baje a través de una E / S línea para conservar energía.

Este sensor fue diseñado para usarse con la placa paralela a la superficie que se está detectando. Debido a su pequeño tamaño, se pueden organizar fácilmente varias unidades para adaptarse a diversas aplicaciones, como la detección de línea y la detección de proximidad / borde.

Para un sensor de línea con ocho de estas unidades dispuestas en una fila, consulte la matriz de sensores de reflectancia QTR-8RC; Para una matriz similar de tres componentes de sensor ligeramente diferentes, consulte el QTR-3RC. Para un sensor similar, más pequeño y de mayor alcance, y diseñado para usarse con la placa perpendicular a la superficie, consulte el sensor de reflectancia QTR-L-1RC.

Interfaz de la salida QTR-1RC a una línea de E/S digital

Al igual que el Parallax QTI, este sensor requiere una línea de E / S digital capaz de elevar la línea de salida y luego medir el tiempo de caída del voltaje de salida. La secuencia típica para leer un sensor es:

1. Establezca la línea de E/S en una salida y conduzca alto.
2. PERMITA AL MENOS 10 ΜS PARA QUE LA SALIDA DEL SENSOR AUMENTE.
   
3. CONVIERTA LA LÍNEA DE E/S EN UNA ENTRADA (ALTA IMPEDANCIA).
   
4. MIDA EL TIEMPO PARA QUE EL VOLTAJE DECAIGA ESPERANDO QUE LA LÍNEA DE E / S BAJE.
   

Estos pasos generalmente se pueden ejecutar en paralelo en varias líneas de E / S.

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. El tiempo exacto de la descomposición depende de las características de la línea de E/S de su microcontrolador. Los resultados significativos pueden estar disponibles en 1 ms 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.

EN LA PAGINA DE Pololu AVR proporciona funciones que facilitan el uso de estos sensores con controladores de robot Orangutan; consulte la sección Sensores de reflectancia QTR de nuestra referencia de comandos de la biblioteca para obtener más información. También tenemos la guia del qtr en la seccion 

Cómo funciona en detalle

Con solo cuatro componentes (o cinco, si cuenta el LED IR acoplado y el fototransistor por separado), el funcionamiento de este sensor es relativamente básico. El lado del emisor es solo un LED IR con una resistencia de limitación de corriente adecuada. La luz del emisor sale del sensor, se refleja en una superficie cercana y regresa al detector.

El lado del detector es un circuito de resistencia-condensador (RC), donde la resistencia proviene del fototransistor y es una medida de la luz infrarroja incidente, y el tiempo de caída es proporcional a la resistencia. El primer paso del proceso de lectura del sensor —alcanzar la salida del sensor— descarga el condensador integrado de 10 nF y coloca ambos lados al mismo voltaje (VIN). Alternativamente, puede pensar en esto como "cargar el nodo de salida", y es funcionalmente equivalente a cargar un condensador con un lado conectado a tierra. Una vez que ya no esté suministrando un voltaje externo al pin de salida, el capacitor puede cargar lentamente a través del fototransistor, y la velocidad de carga depende de la resistencia del fototransistor (que a su vez es una función del IR incidente). A medida que el condensador se carga, el voltaje en el lado de salida cae, llegando finalmente a cero cuando el condensador está completamente cargado. Alternativamente, puede pensar en esto como "descargar el nodo de salida", y es funcionalmente equivalente a descargar un condensador con un lado conectado a tierra.

La resistencia de 220 Ω en la línea OUT sirve para limitar el flujo de corriente, haciendo posible que una salida de microcontrolador cargue de forma segura el nodo de salida antes de cada lectura. Tiene muy poco efecto en la salida del sensor.