Sensor Reflectivo Digital QTR-8RC

El conjunto de sensores de reflectancia QTR-8RC está diseñado como un sensor de línea, pero se puede utilizar como un sensor de proximidad o reflectancia de uso general. El módulo es un soporte conveniente para ocho pares de emisores y receptores de infrarrojos (fototransistores) espaciados uniformemente a intervalos de 0,375″ (9,525 mm). Para utilizar un sensor, primero debe cargar el nodo de salida aplicando un voltaje a su pin OUT. Luego puede leer la reflectancia retirando ese voltaje aplicado externamente en el pin OUT y cronometrando cuánto tiempo tarda el voltaje de salida en decaer debido al fototransistor integrado. Un tiempo de decaimiento más corto es una indicación de una mayor reflexión. Este enfoque de medición tiene varias ventajas, especialmente cuando se combina con la capacidad del módulo QTR-8RC para apagar la alimentación del LED:

• No se requiere un convertidor analógico a digital (ADC)
• Sensibilidad mejorada sobre la salida analógica del divisor de voltaje
• La lectura paralela de múltiples sensores es posible con la mayoría de los microcontroladores
• La lectura paralela permite un uso optimizado de la opción de habilitación de energía del LED

Las salidas son todas independientes, pero los LED están dispuestos en pares para reducir a la mitad el consumo de corriente. Los LED están controlados por un MOSFET con una compuerta normalmente se elevan, lo que permite apagar los LED configurando la compuerta MOSFET a un voltaje bajo. Apagar los LED puede ser ventajoso para limitar el consumo de energía cuando los sensores no están en uso o para variar el brillo efectivo de los LED a través del control PWM.

Este sensor fue diseñado para usarse con la placa paralela a la superficie que se está detectando.

Especificaciones:

• Dimensiones: 2,95″ x 0,5″ x 0,125″ (sin pines de cabecera instalados)
• Voltaje de funcionamiento: 3,3-5,0 V
• Corriente de alimentación: 100 mA
• Formato de salida: 8 señales digitales compatibles con E/S que se pueden leer como un pulso alto temporizado
• Distancia de detección óptima: 0,125″ (3 mm)
• Distancia de detección máxima recomendada: 0,375″ (9,5 mm)
• Peso sin pines de cabezal: 0,11 oz (3,09 g)

Interfaz de las salidas del QTR-8RC con líneas de I/O digitales

El módulo QTR-8RC tiene ocho salidas de sensor idénticas que, al igual que el Parallax QTI, requieren una línea de E/S digital capaz de activar la línea de salida en alto y luego medir el tiempo que tarda en disminuir el voltaje de salida. La secuencia típica para leer un sensor es:

1. Encienda los LED IR (opcional).
2. Configure la línea de I/O en una salida y actívela en alto.
3. Espere al menos 10 μs para que aumente la salida del sensor.
4. Convierta la línea de E/S en una entrada (alta impedancia).
5. Mida el tiempo que tarda en disminuir el voltaje esperando a que la línea de I/O baje.
6. Apague los LED IR (opcional).

Estos pasos se pueden ejecutar normalmente en paralelo en varias líneas de I/O.

Con una fuerte reflectancia, el tiempo de disminución puede ser de tan solo varias docenas de microsegundos; sin reflectancia, el tiempo de disminución puede ser de hasta unos pocos milisegundos. El tiempo exacto de la caída depende de las características de la línea de I/O de su microcontrolador. Se pueden obtener resultados significativos en 1 ms en casos típicos (es decir, cuando no se intenta medir diferencias sutiles en escenarios de baja reflectancia), lo que permite un muestreo de hasta 1 kHz de los 8 sensores. Si el muestreo de frecuencia más baja es suficiente, se pueden lograr ahorros de energía sustanciales apagando los LED. Por ejemplo, si una frecuencia de muestreo de 100 Hz es aceptable, los LED pueden estar apagados el 90 % del tiempo, lo que reduce el consumo de corriente promedio de 100 mA a 10 mA.

Nuestra biblioteca AVR Pololu proporciona funciones que facilitan el uso de estos sensores con los controladores de robot Orangutan; consulte la sección Sensores de reflectancia QTR de nuestra referencia de comandos de biblioteca para obtener más información. También tenemos una biblioteca Arduino para estos sensores.

Cómo dividir el módulo en dos

Si no necesita o no puede colocar los ocho sensores, puede dividir dos sensores y seguir utilizando los ocho sensores como dos módulos separados, como se muestra a continuación. La PCB se puede marcar desde ambos lados a lo largo de la perforación y luego doblarla hasta que se separe. Cada una de las dos piezas resultantes funcionará como un sensor de línea independiente.

Componentes incluidos

Este módulo se entrega con una regleta de conectores de 0,1″ de 25 pines y una resistencia de orificio pasante de 100 ohmios.

Puede dividir la regleta de conectores en piezas más pequeñas y soldarlas a su matriz de sensores de reflectancia como desee, o puede soldar cables directamente a la unidad o usar una regleta de conectores en ángulo recto para una instalación más compacta. Los pines del módulo están dispuestos de manera que se pueda acceder a todos ellos utilizando una regleta de 11×1 o una regleta de 8×2.

La resistencia es necesaria para que la matriz de dos sensores funcione después de que la matriz original de ocho sensores se divida en dos piezas. Esta resistencia solo es necesaria una vez que se ha roto la placa.