紅外線LED與光感測器

在小型化的電腦鼠設計中,應用紅外線發光二極體搭配光感測器接收來自牆壁的反射,是用來探測迷宮資訊以及校正行走姿態不可或缺的資訊。因此,如何調整紅外線發光二極體,以及光感測器的特性,並據以分析光感測器所接收經過迷宮牆壁反射後的光線,轉化成可用的距離、牆壁有無,以及校正電腦鼠行走姿態的資訊是相當重要的。

由於比賽時,主辦單位所提供的迷宮牆壁並沒有統一規格,雖然在競賽規則上有規定迷宮牆壁與地面的顏色,但現場燈光以及不同迷宮牆壁生產廠商的影響,都使得參賽選手有必要針對每一次的參賽場地進行感測器的調整與校正。2009年全日本的古典電腦鼠競賽中,黃明吉老師與加藤雄資先生就受到現場強光的影響而演出失常,真是可惜。但是2010年後,他們就都克服了這樣場地燈光的影響,真是厲害!

黃明吉老師的 Min6 http://www.youtube.com/watch?v=yIdwoWnDftM

加藤雄資先生的 Tetra http://www.youtube.com/watch?v=l9tcejkylw0

我們應該注意的事有下列幾項:

  1. 紅外線發光二極體的發射強度、波長與光感測器的搭配情形;

  2. 光感測器反應的速度。這牽涉到韌體程式取樣時間的設定,否則很可能抓到暫態而非穩態值。http://www.comet.bg/datasheets/Taos/TSL260R_261R.pdf

  3. 紅外線發光二極體的發射角度。http://roithner-laser.com/datasheets/led_div/OPE5594S.pdf

初學者或許可以考慮直接參考現有頂尖選手黃明吉老師的設計。

http://www.np.edu.sg/alpha/nbk/umouse/doc/MIN7-Schematic.pdf