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Este módulo sensor de reflectancia está diseñado para su uso con el Sumo shield de Arduino. Tiene seis pares de LEDs IR / fototransistor que se pueden utilizar para la línea siguientes o detección de bordes; cada sensor proporciona una salida independiente, E/S digital medible. La matriz consume aproximadamente 40 mA cuando los emisores están encendidas, y una entrada opcional permite que los emisores sean apagados para la detección adicional o las opciones de ahorro de energía.
Localización: C3
| Fabricante | Pololu |
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El conjunto de sensores de reflectancia Zumo ofrece una forma sencilla de añadir detección de líneas o de bordes a un robot Zumo. Cuenta con seis sensores de reflectancia independientes; cada uno consta de un emisor de infrarrojos (IR) junto a un fototransistor que responde según la cantidad de luz emitida que se refleja hacia él. Los dos sensores exteriores están situados en los extremos del módulo para maximizar su utilidad como detectores de bordes (por ejemplo, para identificar el borde blanco de un ring de sumo), mientras que los cuatro sensores interiores están más próximos entre sí para una mejor detección de líneas.
El conjunto de sensores se conecta al conector de expansión frontal de la placa Zumo (Zumo shield), la cual le proporciona alimentación y las conexiones de entrada/salida (E/S) necesarias. Por defecto, estas conexiones se realizan a pines que no son utilizados por la placa Zumo; no obstante, el módulo permite reasignar dichos pines o desconectar sensores específicos para liberar líneas de E/S. Consulte la guía del usuario de la placa Zumo de Pololu (Zumo Shield) para obtener información detallada sobre su montaje y uso con el robot Zumo.
El kit incluye todos los componentes necesarios para conectarlo a una placa Zumo (Zumo shield).
Los extremos cortos de la tira de conectores macho 2×12 deben soldarse a la placa (realizando las soldaduras en el lado donde se encuentran los componentes). El conector hembra 2×12 incluido debe soldarse en el área de expansión frontal de la placa Zumo, siguiendo las instrucciones de la guía del usuario de dicha placa. El conjunto también incluye dos conectores macho 1×3: uno recto y otro en ángulo recto. Opcionalmente, puedes soldar el conector 1×3 que prefieras en los tres orificios situados a lo largo del borde de la placa y utilizar el puente (jumper) incluido para conectar la línea de E/S (I/O) correspondiente al pin LEDON, lo que permite un control dinámico de los emisores infrarrojos (ten en cuenta que, por lo general, resulta más sencillo instalar el conector de 3 pines antes que el conector más grande de 24 pines). Si te basta con que los emisores infrarrojos permanezcan encendidos todo el tiempo, puedes omitir la instalación del conector 1×3. La imagen superior, que muestra el conjunto ya montado, presenta el conector en ángulo recto instalado.
El conjunto utiliza los mismos módulos sensores que los sensores QTR y emplea el mismo principio de funcionamiento que el QTR-8RC. El procedimiento para realizar la lectura de cada sensor es el siguiente:
Por lo general, estos pasos pueden ejecutarse en paralelo para los seis sensores. La biblioteca de Arduino para Zumo incluye funciones para leer los sensores y controlar los emisores (así como funciones de alto nivel para obtener lecturas calibradas y determinar la posición de una línea), por lo que no es necesario programar esta secuencia de pasos manualmente.
Cuando la reflectancia es alta, el tiempo de descarga puede ser de apenas unas decenas de microsegundos; en ausencia de reflectancia, este tiempo puede llegar a unos pocos milisegundos. En situaciones típicas (es decir, cuando no se intenta medir diferencias sutiles en escenarios de baja reflectancia), es posible obtener resultados significativos en menos de 1 ms, lo que permite una frecuencia de muestreo de hasta 1 kHz para los 6 sensores. Si una frecuencia de muestreo menor es suficiente, se puede lograr un ahorro de energía considerable apagando los LED. Por ejemplo, si una frecuencia de muestreo de 100 Hz resulta aceptable, los LED pueden permanecer apagados el 90 % del tiempo, reduciendo el consumo de corriente promedio de 40 mA a 4 mA.
Para minimizar la corriente necesaria en los emisores, los LED infrarrojos están dispuestos en dos cadenas en paralelo de tres unidades cada una, alimentadas mediante el voltaje elevado (7,45 V) de la placa Zumo. Cada cadena de emisores está conectada en serie con un LED rojo, lo que permite saber cuándo circula corriente por dicha cadena (ya que no es posible determinar si los LED infrarrojos están encendidos a simple vista). Todos los LED emisores de infrarrojos (IR) están controlados por un único MOSFET, cuya puerta (gate) está conectada a una entrada digital denominada «LEDON»; esta entrada activa los emisores cuando se deja desconectada o se lleva a un nivel alto (high). Si esta entrada se lleva a un nivel bajo (low), los emisores se desactivan. Apagar los LED puede resultar ventajoso para limitar el consumo de energía cuando los sensores no están en uso, o bien para variar el brillo efectivo de los LED mediante control por modulación por ancho de pulsos (PWM). Además, realizar lecturas de los sensores con los emisores apagados permite detectar —y, potencialmente, compensar— cualquier radiación infrarroja ambiental que pudiera interferir en las mediciones. Cuando los emisores están encendidos, el conjunto de sensores consume aproximadamente 40 mA.
