КАРТА БЛОГА (содержание) , Online-построитель графиков .

четверг, 4 октября 2018 г.

Инфракрасный датчик препятствий

Инфракрасный датчик препятствий может быть хорошим инструментом взаимодействия с внешним миром роботов и др. устройств автоматики. Имея и правильно используя такой датчик робот может избегать столкновений с препятствиями (напр. стенами), избегать падения с края какой нибудь поверхности по которой движется а также частично определять цвет поверхности (черная или белая) что может быть полезным например для изготовления роботов едущих по линии. Такой датчик не может полностью заменить например дальномер или лидар т.к. не инфракрасный датчик препятствий не даёт информации о расстоянии препятствия до этого датчика но это бывает не всегда нужно а дальномеры и лидары имеют гораздо большую стоимость и сложность использования нежели просто инфракрасный датчик препятствий. Этот датчик также более просто устроен и поэтому, без проблем (или почти без проблем), может быть изготовлен самостоятельно в домашних условиях. Для изготовления такого датчика можно использовать например инфракрасный светодиод (например из пульта для телевизора), инфракрасный фотодиод (например из телевизора), компаратор и некоторые другие дополнительные детали а также расходные материалы (припой, флюс и т.д.) и инструменты (напильник, паяльник и т.д.). Давайте рассмотрим схему электрическую принципиальную простого инфракрасного датчика препятствий:
Рисунок 1 - Инфракрасный датчик препятствий

Выход такого датчика можно непосредственно подключать ко входу например микроконтроллера или входу кМОП интегральной микросхемы рассчитанной на соответствующее напряжение или к любому другому устройству для которого такой выход подходит, например можно подключить базу биполярного транзистора к выходу данного датчика но при этом надо правильно подобрать резистор R5 т.к. его сопротивление не должно быть слишком низким для того чтобы база транзистора не сгорела от большого тока. Можно подключить затвор MOSFET транзистора который может управляться логическими напряжениями логических уровней (так называемые Logic Level транзисторы). Транзистор, в свою очередь, может коммутировать например реле и т.о. например можно сделать автоматическое включение света в туалете или смывание в унитазе или даже автоподтирание и т.д. т.е. применение такого датчика ограничивается только фантазией его применяющего а также насущными его проблемами. В схеме имеется инфракрасный светодиод VD1 который, при замкнутом S1, светит постоянно инфракрасным светом (этого свечения не будет видно). В схеме имеется инфракрасный фотодиод VD2 (из телевизора например). Спектр чувствительности инфракрасного фотодиода должен совпадать со спектром излучения инфракрасного светодиода, используемых в данной схеме. Резистор R2 с фотодиодом VD2 образуют делитель, напряжение на выходе которого уменьшается при попадании инфракрасного света светодиода VD1 на фотодиод VD2. Светодиод VD1 и фотодиод VD2 устанавливаются так чтобы при поднесении какого либо предмета к светодиоду свет этого светодиода отражался от этого предмета и падал на фотодиод. Также необходимо постараться предотвратить попадание инфракрасного света от других источников на фотодиод. Компаратор DA1 -LM393 с открытым коллектором, поэтому с выхода этого компаратора на + питания ставиться резистор. Для того чтобы датчик правильно работал необходимо его настроить покрутив (или подвигав (зависит от конструкции)) резисторы R3 и R4. Их надо накрутить так чтобы при отсутствии препятствий перед датчиком и источников инфракрасного излучения светящих на него (напр. солнца, лампы накаливания и т.д.) напряжение на выводе 2 компаратора было больше напряжения на выводе 3. При появлении препятствия перед датчиком, напряжение на выводе 2 должно становиться меньше того напряжения которое установлено на выводе 3 при этом датчик должен срабатывать. По данной теме можно посмотреть видео:

готовые датчики http://got.by/2si8gy
lm393 http://got.by/2si7od

КАРТА БЛОГА (содержание)