1.Школа радиолюбителя

Автор: Геннадий Гендин

2.Сборка и монтаж электронных устройств

Автор: Аркадий Медведев

3.Радиолюбителям. Схемы для дома

Автор: Андрей Кашкаров

Паспорт

Аналоговый датчик линии

Технические характеристики:

Напряжение питания от 3 В до 5 В

Максимальный потребляемый ток менее 10 мА

Порядок подготовки устройства к работе

Проверим, как наш датчик реагирует на положение относительно границы черного и белого поля.Для примера рассмотрим плату расширения. Датчик подключается к группе контактов одного из аналоговых пинов. В нашем примере это пин A0.

После загрузки и запуска кода откройте монитор последовательного порта. Поместите датчик сначала над белой полосой, потом над границей и, наконец, над чёрной полосой.

Схема

Элементы платы: Контакты подключения 3-проводного шлейфа

Датчик подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов 3-проводного шлейфа:

Питание (V) — красный провод. На него должно подаваться напряжение 5 В (или 3,3 В).

Земля (G) — чёрный провод. Должен быть соединён с землёй микроконтроллера.

Сигнальный (S) — жёлтый провод. Подключается к аналоговому входу микроконтроллера. Через него датчик передает микроконтроллеру значение напряжения, которое зависит от оттенка серого цвета подстилающей поверхности.

Оптопара tcrt5000

Оптопара TCRT5000 — это собранные в одном корпусе светодиод (синий на рисунке) и фототранзистор n-p-n типа (чёрный на рисунке). Светодиод излучает в инфракрасном диапазоне на длине волны 950 нм. Свет отражается от поверхности и попадает на фототранзистор. Чем светлее поверхность, тем больше отражается света, чем темнее — тем меньше.

Чем больше световой поток, падающий на фототранзистор, тем меньше электрическое сопротивление между его коллектором и эмиттером. В схеме датчика фототранзистор смонтирован в нижнем плече делителя напряжения. Аналоговый сигнал считывается со средней точки делителя, расположенной между резисторами и коллектором фототранзистора (см. схему ниже).

Когда датчик находится над светлой поверхностью, сопротивление фототранзистора уменьшается, и выходное напряжение (аналоговый сигнал) тоже уменьшается. Когда поверхность тёмная и отражает мало света, увеличивается сопротивление на фототранзисторе и растет напряжение в нижнем плече делителя.

Нужно иметь ввиду, что показания датчика также зависят от расстояния до поверхности. Когда датчик слишком низко, перегородка между диодом и фототранзистором оптопары мешает транзистору принимать отраженный свет. Когда датчик слишком высоко, отраженный свет рассеивается и не доходит до датчика.

Перечень элементов:

Переменный резистор

Если повернуть ручку резистора до упора по часовой стрелке (минимальное сопротивление), то датчик будет воспринимать границу между черной и белой поверхностями как размытую. Если повернуть ручку до упора против часовой стрелки (максимальное сопротивление), то для датчика граница станет резче.