خانه > روباتیک > مقاله ای جامع در باب رباتیک (5)

مقاله ای جامع در باب رباتیک (5)


 

تعریف سنسور نوري (گيرنده-فرستنده)

يكي از پركاربردترين حسگرهاي مورد استفاده در ساخت رباتها حسگرهاي نوري هستند.

سنسور های نوری در اصل چشم ربات به حساب میاید که خط زیر ربات را تشخیص میدهد و به میکرو کنترلر فرمان میفرستند. خروجي اين حسگر در صورتيكه مقابل سطح سفيد قرار بگيرد 5 ولت و در صورتي كه در مقابل يك سطح تيره قرار گيرد صفر ولت مي باشد. البته اين وضعيت مي تواند در مدلهاي مختلف حسگر برعكس باشد. در هر حال اين حسگر در مواجهه با دو سطح نوري مختلف ولتاژ متفاوتي توليد مي كند.

 

 

در زير يك نمونه مدار راه انداز زوج حسگر نوري گيرنده فرستنده نشان داده شده است. مقادير مقاوتهاي نشان داده شده در مدلهاي متفاوت متغيير است و با مطالعه ديتا شيت آنها مي توان مقدار بهينه مقاومت را بدست آورد.

 

بسته های متفاوت سنسورنوری:

به طور کلی بسته های موجود را می توان به دو دسته تقسيم کرد؛ سنسورهايی که برای تشخيص وجود اجسام استفاده می شوند (proximity sensors) و سنسور هايی که برای تشخيص فاصله مورد استفاده قرار می گيرند .(distance sensors)

سنسورهايی که برای تشخيص وجود اجسام مورد استفاده قرار می گيرند، معمولا از يک فرستنده مثل IR LED و يک گيرنده مثل فوتوترانزيستور استفاده می شود. نمونه ی اين گونه سنسور RS 05 يا سنسور های نوع OPB است، که بررسی می  شود .

 

 

شکل ١4.يک بسته ی گيرنده و فرستنده ی IR

 

انواع سنسورهای نوری

1- سنسور GP2S04-6 :

این سنسور یک سنسور فرستنده و گیرنده در یک پک کوچک و کم حجم میباشد که دارای حساسیت بسیار خوبی است و یکی از بهترین سنسور ها برای یک ربات مسیر یاب میباشد و نور محیط تاثیر زیادی در عملکرد آن ندارد ( مادون قرمز ) که اسم این سنسور GP2S04-6 است . بهترین بازده این سنسور در فاصله 4 الی 6 میلیمتر از صطح زمین میباشد

در عکس زیر نمونه ای از این سنسور و نمونه ای از برد سنسور را میبینید .

 

این سنسور دارای 4 پایه میباشد که دوتای آن به زمین وصل میشود و دوتای دیگر هم هر کدام به یک مقاومت متصل می گردد

 

باید توجه کرد که قسمتی از سنسور که دارای یک شیار در گوشه سنسور است فرستنده می باشد.

2- مقاومت نوری : (photoresistor)

 

 

شکل ١.چند نوع photoresisto در ابعاد مختلف؛اساس کار اين

قطعات بر خواص فيزيکی سطح سولفيد کادميوم استوار است.

 

 

اساس کار مقاومت نوری بسيار ساده است؛ مقاومت اين قطعه با تغيير شدّت نور رسيده به آن تغيير می کند،امّا از آنجا که در الکترونيک داده ها به صورت ولتاژ ظاهر می شوند بايد به شکلی اين تغيير در مقاومت را به تغيير ولتاژ تبديل کنيم.

 

 

در شکل بالا ولتاژ خروجی به سادگی از رابطه ی زير به دست می آيد:

Voutput = Vcc * (R2 / ( R1 + R2 ))

فرض کنيد در يک مدار معمولی مقاومت  برابر Ω  500  و  Vcc برابر 5 V  باشد، اکنون هنگامی که مقاومت نوری در تاريکی کامل قرار دارد مقاومت آن حدود  kΩ 2  است و ولتاژ خروجی تقريبا صفر است، و هنگامی که در مقابل نور مستقيم قرار می گيرد مقاومت آن به حدود Ω20 کاهش يافته و ولتاژ خروجی تقريبا V ۵  می شود.

بدين گونه موفق شديم يک حالت فيزيکی محيط را به سيگنال الکتريکی تبديل کرده و به عبارت ديگر يک گيرنده برای سنسور خود بسازيم.

3- سنسور CNY70

این سنسور به صورت یک بسته حاوی دو عدد سنسور مادون قرمزاست. یک سنسور فرستنده و سنسور دیگر گیرنده می باشد.برای اینکه روبات شما بهتر کار کند بهتر است بجای استفاده از دو سنسور مادون قرمز به صورت مجزا از این packeg سنسور استفاده کنید.در این سنسور پایه های بلندتر در هر سمت سمت آند و پایه های کوتاهتر سمت کاتد است.
با استفاده از این نوع سنسور میزان خطاها تا حد قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

 

4- فتوسل
یک سنسور حساس به نور مرئی و مادن قرمز که در صورت تابش نور به آن مقاومت الکتریکی آن تغییر می کند.
قيمت: 1000  ريال

 

 

5- فتوسل بزرگ
یک فتوسل(مقاومت حساس به نور) بزرگ با یک قاب پلاستیکی جهت حفاظت فتوسل از آسیب و آلودگی در صورتی که نوری که به این

فتوسل تابیده می شود زیاد شود مقاومت الکتریکی آن کاهش می یابد
قيمت: 4500  ريال

 

6 – یک جفت دیود فرستنده و گیرنده مادون قرمز
یک جفت دیود فرستنده و گیرنده مادون قرمز 5 میلی متری بسیار مناسب برای تشخیص رنگ سطوح مختلف و مناسب برای ربات های

مسیر یاب ، لابیرنت، آتش نشان و هر رباتی که نیاز به تخشیص رنگ دارد
حداقل تعداد خرید 5 جفت است.
قيمت: 2000  ريال

7 – اپتوکانتر موازی مادون قرمز
یک فرستنده و گیرنده مادون قرمز که پک شده اند. بسیار مناسب برای استفاده در ربات های مسیر یاب و لابیرنت
قيمت: 10000  ريال

 

8 – اپتوکانتر موازی مادون قرمز تایوانی
یک فرستنده و گیرنده بسیار قوی مادون قرمز که پک شده اند.
بسیار مناسب برای استفاده در ربات های مسیر یاب و لابیرنت
قیمت آن کمی گران است ولی نسبت به کیفیت آن ارزش دارد
در این محصول در اصل یک فتو ترانزیستور وجود دارد که حساسیت زیادی ایجاد می کند.
این محصول کارخانه ویشی تایوان است
قيمت: 13000  ريال

کاربرد سنسور های نوری :

1-               استفاده در کنترل از راه دور تلویزیون : سنسور های مادون قرمز (IR) زیادی در بازار موجود میباشند که در دو نوع فرستنده و گیرنده میباشد که نمونه اون رو میتونید در کنترل تلویزیون و خود تلویزیون مشاهده کنید که سنسوری که در کنترل میباشد و دارای رنگ روشنی میباشد فرستنده  و سنسوری که در جلوی تلوزیون میباشد تیره رنگ میباشد گیرنده اون به شمار میرود

2-                استفاده از سنسور نوری در ماوس : از سنسور های نوری برای تبدیل حرکت در ماوس به سیگنال های الکتریکی قابل فهم برای کامپیوتر استفاده می شود در يک طرف ديسک يک LED مادون قرمز و در طرف ديگر  يک سنسور مادون قرمز ، وجود دارد . سوراخ های موجود بر روی ديسک باعث شکست نور متصاعده شده توسط  LED می شوند، بدين ترتيب سنسور مادون قرمز ، پالس ها ی نور را مشاهده خواهد کرد . تعداد پالس ها ارتباط مستقيم با سرعت موس و مسافتی که موس حرکت می کند ، خواهد داشت .
يک تراشه پردازنده بر روی برد . پردازنده فوق پالس ها را خوانده و پس از تبديل به باينری ، آن ها را از طريق کابل مربوطه برای کامپيوتر ارسال می دارد .

مدارات مرتبط با سنسور های نوری :

مدار زیر مربوط به سنسور نوری فرستنده گیرنده GP2S04-6 است .

 

 

 

در این سنسور پایه مثبت فرستنده به مقاومت ۳۳0 اهم و پایه مثبت گیرنده به مقامت 470 کیلو اهم وصل میشن

خروجی این سنسور بین پایه گیرنده و مقاومت 470 کیلیو اهم گرفته میشود

زمانی که زیر سنسور رنگ سفید باشد مقدار خروجی حدود 2/0 –0.7   ولت میباشد و زمانی که رنگ زیر آن سیاه باشد خروجی آن حدود 3/3 – 4/3 ولت میباشد

 

 

 

دسته‌ها:روباتیک
  1. هنوز دیدگاهی داده نشده است.
  1. No trackbacks yet.

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: