Инфракрасные фотопрерыватели KTIR0811S и QRD1114

Дата публикации: Apr 29, 2013 8:21:24 PM

Первый мобильный робот, разработку которого мы ведем вместе со школьниками - это робот-следопыт. Данный вид роботов очень популярен среди учебных проектов. Смысл жизни следопыта - передвижение по контрастной линии. По сути, линия - это система позиционирования, которая позволяет роботу ориентироваться в пространстве. Такой подход, например, используют для роботов погрузчиков, курсирующих по складу.

Номинал R1 рассчитывается так же, как для схемы с обычным светодиодом. Например, для KTIR0811S, при напряжении питания Vin = 5В можно поставить резистор 200Ом, а при Vin = 3.3В - 100Ом. Что касается резистора R2, то я пробовал и 10КОм и 47КОм - особой разницы нет. Следует также помнить, что с повышением номинала резистора R2 увеличивается время реакции фототранзистора, что может быть критичным в случае использования фотопрерывателя в составе энкодера. 

Ниже представлены фотографии стендов с двумя указанными датчиками (от них исходит фиолетовое свечение). Разница в размерах очевидна.

Тестовая программа до безобразия проста:

Тест фотопрерывателей на Arduino

int sensorPin = A0;

int sensorValue = 0;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}

void loop() {

  sensorValue = analogRead(sensorPin);

  Serial.println(sensorValue);

  delay(0.1);          

}

Загружаем программу на Arduino, кладем на темный стол белый листок бумаги, переворачиваем стенд датчиком вниз. Теперь, двигая датчик туда-сюда, над столом, получаем вот такую диаграмму:

Когда излучение ИК светодиода отражается от белой бумаги, фототранзистор частично открывается и ток стекает через него на землю. Соответственно, напряжение на входе Arduino падает. Если же датчик смотрит на стол мимо бумаги, излучение светодиода практически полностью поглощается темной поверхностью и фототранзистор закрывается. Закрытый фототранзистор не пропускает ток к земле, и тот идет прямиком в аналоговый вход Arduino. На диаграмме, нижний уровень сигнала соответствует белому листу бумаги, а высокий - темной поверхности стола.

Не вдаваясь в подробности устройства робота-следопыта (об этом я напишу отдельно), приведу видео-ролик его работы. Данный конкретный экземпляр был запрограммирован нашими учениками в рамках начального курса робототехники.