Этот датчик незаменим, если нужно научить робота ездить по линии, передвигаться внутри очерченной области или научить его выбираться из нарисованного лабиринта. Обычно датчик линии устанавливается под днищем робота, как можно ближе к поверхности. Для удобства крепления и подключения датчик линии выполнен на плате с одним крепежным отверстием диаметром 3 мм. Это позволяет ориентировать его под любым углом относительно линии движения робота. Такие задачи часто встречаются в соревнованиях по робототехнике.

Датчик линии подключается к Arduino при помощи специального кабеля-переходника, который идет в комплекте. Для того, чтобы контакт был надежным, на модуле установлен разъем XH-2.54-4P, имеющий специальную защелку, фиксирующую кабель. Защелка не позволит кабелю выскочить из разъема во время движения или при столкновении с препятствием.

Теория

Обычно поверхности (например, бумага), окрашенные различными цветами, имеют разную отражающую способность в инфракрасном спектре. Более темные области отражают хуже, а светлые — лучше. Все, как и в ситуации с обычным видимым светом.

Теоретически, это означает, что вооружившись инфракрасным диодом и инфракрасным приемником, можно отличать цвета друг от друга. Но на практике большинство датчиков способны лишь отличить черную поверхность от белой. Это цифровые (пороговые) датчики. Они сравнивают уровень отраженного излучения с порогом и выдают результат (0 или 1), свидетельствующий о превышении заданного уровня. То есть, на выходе такого датчика можно получить лишь высокий или низкий уровень напряжения, в зависимости от цвета поверхности.

Аналого-цифровой датчик линии TCRT5000 имеет сразу два выхода — аналоговый и цифровой, что позволяет ему не только отличать черное от белого, но и «видеть» градации серого. Это может пригодиться, если нужно реализовать какую-то более сложную логику или использовать датчик в других экспериментах.

Настройка

Настройки требует только цифровой выход. Для регулировки уровня порогового напряжения нужно использовать находящийся на плате подстроечный резистор.

Подключение

Датчик выдает результат в аналоговом и цифровом виде. Результат в цифровом виде представляет собой логический 0 или 1. Аналоговый сигнал, в отличие от цифрового, может колебаться в некоторых пределах в зависимости от цвета поверхности. Его необходимо предварительно обработать — подать на АЦП и усреднить, чтобы избавиться от случайных флуктуаций.

Датчик линии имеет стандартный разъем XH-2.54-4P. Для удобства оставлено место для дополнительного разъема на противоположной стороне платы. Кроме того, Вы можете перепаять разъем, установив его либо с верхней, либо с нижней стороны платы.

Распиновка

1. Питание +5V (VDC)
2. Цифровой выход (DO)
3. Аналоговый выход (AO)
4. Земля (GND)

Рецепты

Управление светодиодом с помощью датчика линии