QTR-1RC-Reflexionssensor (2er-Pack)

Hinweis: Der QTR-1RC-Reflexionssensor bentigt eine digitale E/A-Leitung, um Messwerte zu erfassen. Der hnliche QTR-1A-Reflexionssensor ist mit einem Analogausgang erhltlich.

Funktionsbeschreibung

Der Pololu QTR-1RC Reflexionssensor verfgt ber eine einzelne Infrarot-LED und ein Phototransistorpaar. Der Phototransistor verwendet eine Kondensatorentladungsschaltung, die es einer digitalen E/A-Leitung auf einem Mikrocontroller ermglicht, eine analoge Messung der reflektierten IR-Strahlung durch Messung der Entladezeit des Kondensators vorzunehmen. Eine krzere Kondensatorentladezeit ist ein Hinweis auf eine strkere Reflexion.

Der LED-Strombegrenzungswiderstand ist so eingestellt, dass er bei einer Eingangsspannung von 5 V ca. 17 mA an die LED liefert. Der Strombedarf kann von einigen E/A-Leitungen des Mikrocontrollers gedeckt werden, sodass der Sensor ber eine E/A-Leitung ein- und ausgeschaltet werden kann, um Strom zu sparen.

Dieser Sensor wurde so konzipiert, dass die Platine parallel zur abgetasteten Oberflche verwendet werden kann. Aufgrund seiner geringen Gre knnen mehrere Einheiten leicht angeordnet werden, um verschiedene Anwendungen wie Linienabtastung und Nherungs-/Kantenerkennung zu ermglichen.

Ein Liniensensor mit acht dieser Einheiten in einer Reihe finden Sie unter QTR-8RC Reflektionssensor-Array; ein hnliches Array aus drei leicht unterschiedlichen Sensorkomponenten finden Sie unter QTR-3RC. Einen hnlichen, kleineren Sensor mit grerer Reichweite, der fr die Verwendung mit der Platine senkrecht zur Oberflche vorgesehen ist, finden Sie unter QTR-L-1RC Reflektionssensor.

Grenvergleich der QTR-Sensoren. Im Uhrzeigersinn von oben links: QTR-3RC, QTR-1RC, QTR-L-1RC, QTR-8RC.

Technische Daten

• Abmessungen: 0,3 x 0,5 x 0,1 (ohne optionale Stiftleisten)
• Betriebsspannung: 5,0 V
• Versorgungsstrom: 17 mA
• Ausgabeformat: digitales E/A-kompatibles Signal, das als zeitlich festgelegter hoher Impuls gelesen werden kann
• Optimaler Erfassungsabstand: 0,125 (3 mm)
• Maximal empfohlener Erfassungsabstand: 0,375 (9,5 mm)
• Gewicht ohne Stiftleisten: 0,008 oz (0,2 g)

Schnittstelle mit dem QTR-1A-Ausgang

QTR-1RC-Ausgang (gelb), wenn er sich 1/8 ber einer schwarzen Linie befindet, und Mikrocontroller-Zeitsteuerung dieses Ausgangs (blau).

Wie das Parallax QTI verfgt das QTR-1RC-Modul ber Sensorausgnge, die eine digitale E/A-Leitung erfordern, die in der Lage ist, zuerst den Ausgangskondensator aufzuladen (durch Ansteuern der Leitung auf High) und dann die Zeit zu messen, die der Kondensator bentigt, um sich ber den Fototransistor zu entladen. Dieser Messansatz hat mehrere Vorteile, insbesondere wenn mehrere Einheiten verwendet werden:

• Es ist kein Analog-Digital-Wandler (ADC) erforderlich
• Verbesserte Empfindlichkeit gegenber dem analogen Ausgang eines Spannungsteilers
• Das parallele Lesen mehrerer Sensoren ist mit den meisten Mikrocontrollern mglich

Der typische Ablauf beim Lesen eines Sensors ist:

• 1. Setzen Sie die E/A-Leitung auf einen Ausgang und treiben Sie sie hoch
• 2. Warten Sie mindestens 10 s, damit sich der 10-nF-Kondensator aufladen kann
• 3. Machen Sie die E/A-Leitung zu einem Eingang (hohe Impedanz)
• 4. Messen Sie die Zeit, die der Kondensator zum Entladen bentigt, indem Sie warten, bis die E/A-Leitung auf niedrig geht

Diese Schritte knnen in der Regel parallel auf mehreren E/A-Leitungen ausgefhrt werden.

Bei einer starken Reflexion kann die Entladezeit nur einige Dutzend Mikrosekunden betragen; ohne Reflexion kann die Entladezeit bis zu einigen Millisekunden betragen. Die genaue Entladezeit hngt von den I/O-Leitungseigenschaften Ihres Mikrocontrollers ab. In typischen Fllen (d. h. wenn nicht versucht wird, subtile Unterschiede in Szenarien mit geringer Reflexion zu messen) knnen aussagekrftige Ergebnisse innerhalb von 1 ms verfgbar sein, was eine Abtastung mit bis zu 1 kHz ermglicht.

Unsere Pololu AVR-Bibliothek bietet Funktionen, die die Verwendung dieser Sensoren mit unseren Orangutan-Robotersteuerungen vereinfachen. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt QTR-Reflexionssensoren unserer Befehlsreferenz fr die Bibliothek. Wir haben auch eine Arduino-Bibliothek fr diese Sensoren.

Enthaltene Komponenten

Dieses Modul verfgt ber ein einzelnes Montageloch fr eine Schraube Nr. 2 (nicht im Lieferumfang enthalten). Wenn dieses Montageloch nicht bentigt wird, kann dieser Teil der Leiterplatte abgeschliffen werden, um die Einheit noch kleiner zu machen. Jedes Set mit zwei Reflexionssensoren enthlt gerade und rechtwinklige Stiftleisten, mit denen Sie die Sensoren in der gewnschten Ausrichtung montieren knnen (Hinweis: Die Stiftleisten werden mglicherweise als 16-Streifen geliefert, die Sie in zwei 13-Stcke zerlegen knnen). Sie knnen auch Drhte, wie z. B. Flachbandkabel, direkt an die Pads anlten, um eine mglichst kompakte Installation zu erreichen.

Abmessungen

• Gre: 0,3? 0,5? 0,1?
• Gewicht: 0,2 g

Hinweise:

• 1. Ohne optionale mitgelieferte Stiftleisten.
• 2. Fr einen einzelnen Sensor ohne mitgelieferte optionale Stiftleisten.

Dokumente:

• Pololu QTR-Reflexionssensor-Anwendungshinweis
• Pololu AVR C/C++-Bibliotheksbenutzerhandbuch
• Arduino-Bibliothek fr die Pololu QTR-Reflexionssensoren
• Pololu AVR Library Befehlsreferenz
• Bau von Linienfolge- und Linienlabyrinth-Kursen
• Datenblatt fr den reflektierenden Objektsensor QRE1113GR von Fairchild