Датчик линии

Особенности

• Датчик представляет собой устройство для контроля линии трассы, по которой предполагается следование робота.
• Датчик имеет 8 светодиодов и 8 фотосенсоров, которые позволяют с высокой точностью определять положение линии относительно корпуса робота.
• Датчик используется совместно с процессорным блоком LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.0 #9841. Датчик подключается к процессорному блоку посредством кабеля входящего в комплект процессорного блока.
• Для работы датчика не требуется дополнительное питание.

Датчик имеет четыре режима работы:

1. Режим "ОТКЛОНЕНИЕ".

В этом режиме датчик определяет положение линии и выдает на выход значение отклонения.

Отклонение расчитывается следущим образом:

Каждый фотосенсор имеет свой вес: (Сенсор 0: -40; Сенсор 1: -30; Сенсор 2: -20; Сенсор 3: -10; Сенсор 4: +10; Сенсор 5: +20; Сенсор 6: +30; Сенсор 7: +40)

Отклонение = Cумма показаний сенсоров. (В случае, если линия расположена симметрично относительно корпуса датчика - на выходе будет "0").

Когда фотосенсор опередяет, что под ним находится линия, его выходе появляется соответствующее значение.

Регистрация линии фотосенсором осуществляется при превышении заданного порога напряжения. В начальных условиях порог находится в середине диапазона чувствительности фотосенсора. Посредством калибровки порог может быть смещен в одну или другую сторону, диапазон измерений уменьшен.(см. ниже)

2. Режим "ОТКЛОНЕНИЕ ПИД"

В этом режиме датчик определяет отклонение по алгоритму режима 1, но при этом считает отклонение по алгоритму пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора. Алгоритм вычисляет отклонение ПИД по заданной уставке и коэффициентов соответствующих компонент ПИД-регулятора.

3. Режим RAW

В этом режиме датчик выдает на выходы значение АЦП каждого сенсора.

4. Режим ИНДИКАЦИЯ

В этом режиме датчик можно использовать как индикатор двоичного числа. На вход датчика подается двоичное число, которое отобразиться в двоичном виде на светодиодах датчика.

ОБЩЕЕ ДЛЯ РЕЖИМОВ

Также в режимах 1 и 2 на специальном выходе датчика появляется двоичное значение, которое формируется на основе считанных данных от фотосенсоров. Превышение напряжения выше порога от каждого сенсора формирует логическую единицу в соответствующем бите двоичного байта.

Для улучшение контроля линии при изменении освещенности, в режимах 1, 2 и 3 возможно использование режима компенсации внешнего освещения. При этом датчик определяет освещенность без включения светодиодов, затем включает светодиоды, еще раз определяет освещенность и вычисляет разницу между этими значениями.

В этом режиме изменение внешнего освещения не влияет на качество контроля линии.

КАЛИБРОВКА

Кроме этого, для лучших результатов определения линии, датчик имеет 4 режима калибровки:

1. Калибровка "MIN"

В этом режиме датчик определяет минимальное значение напряжения, прочитанное с фотосенсоров и сохраняет его для вычисления порога контроля линии. Для корректной работы, датчик нужно устанавливать на самом темном участке трассы (на линии).

2. Калибровка "MAX"

В этом режиме датчик определяет максимальное значение напряжения, прочитанное с фотосенсоров и сохраняет его для вычисления порога контроля линии. Для корректной работы, датчик нужно устанавливать на самом светлом участке трассы (или на белом поле).

3. Калибровка "MIN/MAX"

В этом режиме датчик определяет минимальное и максимальное значение напряжения, сразу и сохраняет их для вычисления порога контроля линии. Этот режим упрощает калибровку.

Датчик устанавливается на линию так, чтобы часть сенсоров находилась над линией, а часть вне ее.

4. Калибровка "СБРОС"

В этом режиме датчик сбрасывает минимальное и максимальное значение напряжения, установленные ранее посредством калибровки и устанавливает заводские настройки.

КОНСТРУКЦИЯ

• Держатели, расположенные сверху корпуса используется для крепления датчика к конструкции робота стандартными деталями из конструктора LEGO® MINDSTORMS®.Расстояние между держателями кратно шагу крепления конструкций, т.е. при установке не будет зазоров и упоров.

Комплектация

• Датчик - 1 шт.