Представляем
описание, схему и разводку печатной платы для изготовления простого
модуля датчика линии на основе аналогового компаратора LM311
и инфракрасной оптической пары. Схема очень проста и может быть легко
повторена начинающими робостроителями. Правильно собранная схема в
настройке не нуждается.
Данный модуль можно применить для самых разнообразных целей:
- Определение ограничительной линии в соревнованиях робо-сумо и кегельринг.
- Отслеживание линии в соревнованиях следование по линии.
- Определение наличия поверхности в роботах пылесосах.
- Использование в качестве датчика в энкодерах либо в качестве конечных датчиков.
- Использование модуля в качестве простейшего сенсора препятствий.
- Так же возможно
построение простейшего робота для следования по линии без использования
микроконтроллера (два модуля отслеживания линии + драйвер двигателей L293 или L298).
Таким образом, видно, что данный модуль достаточно универсален.
Принцип работы прост
и понятен. Компаратор сравнивает опорное напряжение и напряжение с
коллектора фототранзистора. При совпадении напряжений (либо превышении
эталонного) на выходе компаратора меняется логический сигнал на
противоположный. Подробнее о работе компараторов вы можете ознакомится тут – «Как работает аналоговый компаратор».
Принципиальная схема тут
Модуль имеет
возможность регулирования порога срабатывания. Для этого в схему
включен построечный резистор, с помощью которого возможна регулировка
опорного напряжения на компараторе.
Так же в схеме присутствует сигнальный светодиод, который отражает текущее состояние выхода компаратора:
- Светодиод горит – черная (темная) поверхность, либо ее полное отсутствие. На выходе ноль.
- Светодиод не горит – белая (светлая) поверхность либо препятствие. На выходе положительный логический уровень.
Диапазон дальности
определения препятствия (линии) достаточно широк от 1мм до 15 и больше
сантиметров (максимум точно не устанавливался).
Так как в наличии не было LM311 в корпусе DIP, мы использовали SMD исполнение
компаратора (шаг дорожек достаточно большой и распаять его будет не
трудно), что отразилось на разводке платы. Переразвести плату под DIP при желании не составит особого труда.
Микросхема,
инфракрасный светодиод и фототранзистор расположены со стороны
токопроводящих дорожек, все остальные элементы на лицевой части платы.
Для
проверки работоспособности модуля достаточно подключить питание и
отрегулировать порог срабатывания компаратора построечным резистором.
Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать тут
Источник: http://robozone.su/ | 
roboforum
