ultimo aggiornamento il 2 dicembre 2013


JLCPCB - 2$ per prototipi di PCB, di qualsiasi colore. Produzione in 24 ore!
L'Azienda di prototipi PCB più popolare, con oltre 700.000 clienti in tutto il mondo!
Recati presso la JLCPCB, riceverai regali e coupon gratuiti
presso Maker Faire Rome il 18-20 ottobre


Utilizzo

Il modulo line follower permette, se montato su un robot semovente, di seguire un percorso realizzato per esempio con del nastro nero su di un foglio bianco.
Ha tre sensori monoblocco IR che sono costituiti da una coppia di LED-ricevitore IR ciascuno

Piedinatura del sensore QRD1114.

OurPCB, your most reliable PCB and PCBA supplier.

Focusing on PCB Prototype and PCB Assembly Turnkey Services.

One-Stop Wire Harness & Cable Assemblies Solution

Descrizione

Questi, a differenza del modulo sensori d’infrarossi, non sono utilizzati per rilevare ostacoli, ma per distinguere i contrasti di colore.
Per farlo, si sfrutta la proprietà dei materiali di riflettere o di assorbire i raggi IR emessi per rilevare il percorso da seguire. Queste variano a seconda del colore: le superfici nere tendono ad assorbire la quasi totalità delle radiazioni, mentre le superfici bianche tendono a riflettere i raggi IR.
Sfruttando questo comportamento possiamo distinguere la presenza o meno di una linea nera su una superficie bianca, o viceversa, e di seguirla.
Nel schema, 3 porte del processore sono connesse all'emettitore IR di ogni sensore QRD114 : assegnando la porta a un valore basso, l'emettitore corrispondente risulterà acceso; viceversa con un valore logico alto il led IR rimarrà spento.
Quando è acceso, la radiazione riflessa dalla superficie sottostante è "intercettata" dal ricevitore (il fototransistor) generando una corrente proporzionale alla quantità di radiazione catturata. Il fototransistor è posto in serie alla resistenza R3 da 10 kohm: dunque, il valore che sarà utilizzato sarà quello della tensione presente alla base del resistore.
Questa tensione è trasmessa al circuito comparatore formato dall'integrato IC1 , un LM311N,  dal trimmer R6 e dalle resistenze R4 e R5.
L'uscita di questo comparatore è connesso alla restante porta del processore.
Questa può assumere valore logico basso (0) o alto (1), in base ai due ingressi dell'integrato IC1 ( pin 2 + e pin 3 -).
Se l'ingresso pin 3 ha un valore di tensione maggiore di quella del pin 2, l'uscita del circuito avrà un valore basso (0) e viceversa.
L'utilizzo del trimmer R6 permette di calibrare in modo ottimale il circuito.
Visto che tutti i sensori sono connessi in parallelo allo stesso comparatore, è necessario che essi siano attivati uno per volta.

 

Questo modulo è descritto sul numero 277-278 in edicola nel mese di Luglio 2008 della rivista Fare Elettronica nella sezione ROBOT ZONE nell'articolo dal titolo Moduli input/output per la scheda robotica che descrive la costruzione di ben 11 moduli da collegare alla scheda basata sul processore BS2 SX di PARALLAX.

 

Elenco componenti

R1

10Ώ 1/4W 5%

R2

220 Ώ 1/4W 5%

R3,R4,R5

10 KΏ 1/4W 5%

R6

1 KΏ trimmer orizzontale

C1

100µF 16V elettrolitico verticale

C2

100 nF multistrato

IC1

Integrato LM311N contenitore DIP8 + zoccolo 4+4

SX, LINE, DX

Sensore QRD1114 + pin-strip femmina 2x2

SV1

Pin-strip maschio 1x6 90°

 

componenti_modulo_line-follower.jpg

 

Circuito stampato e disposizione componenti

 

LM 311 Comparatore singolo
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Sensore ottico a raggi infrarossi a riflessione tipo QRD1114

1-Collettore  2-Emettitore 3-Anodo 4-Catodo

Piedinatura Datasheet Foto del sensore

Montaggio e collaudo

Dopo aver realizzato il circuito stampato e aver saldato i vari componenti, compresi i due ponticelli a lato del sensore line, si potranno collocare i 3 sensori, posizionando il led emettitore nella parte anteriore, far riferimento alla foto sotto.

L’integrato IC1 andrà collocato nell’apposito zoccolo, con la tacca di riferimento rivolta verso il trimmer R6.
Caricato il programma di test, regolare il trimmer R6 in modo che sia mostrato un 1 (vedere figura sotto) solo in corrispondenza della posizione in cui è presente la linea nera e 0 nelle altre posizioni

Programma TEST_MODULO_line-follower.BSX

 

' {$STAMP BS2sx}
' {$PBASIC 2.5}
'*************************************
'Programma:test_modulo_line-follwer.bsx
'Versione: 1.0
'Collaudo modulo line follower
'*************************************
LED_ON CON 0 'Valore logico accensione/spegnimento
LED_OFF CON 1 ‘led IR
LINEA_BIANCA CON 0 'Linea bianca su fondo nero
LINEA_NERA    CON 1 'Linea nera su fondo bianco
MODALITA      CON LINEA_NERA 'tipo di percorso scelto
SX CON 6
Line CON 4
DX CON 3
SpostatiIn CON 2
ledPos VAR Nib
cont VAR Nib
lfBits VAR Nib
'-----Inizializzazione------
OUTL = %01011000
DIRL = %01011000
DEBUG"Test sensori Line Follower",CR
DEBUG CR
DEBUG" _______________ ",CR
DEBUG"|o                    o|",CR
DEBUG"| [ ]      [ ]     [ ] |",CR
DEBUG"| SX      Lin    DX |",CR
DEBUG"|                       |",CR
DEBUG"|o      00000      o|",CR
DEBUG"----------------- ",CR
programma:
GOSUB Lettura_sensori
GOTO programma
END
'-----Soubroutine------
Lettura_sensori:
lfBits = 0
FOR cont = 0 TO 2
LOOKUP cont, [DX, line, SX], ledPos
OUTL.LOWBIT(ledPos) = LED_ON
PAUSE 1
lfBits.LOWBIT(cont) = IN9 ^ MODALITA
OUTL.LOWBIT(ledPos) = LED_OFF
DEBUG SpostatiIn, (3+((2-cont)*5)),4 , BIN1 lfBits.LOWBIT(cont)
NEXT
RETURN

 

Elenco revisioni:
02/12/2013 Aggiornato pagina
04/12/2008 Emissione preliminare