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Olá,

Desta vez vou postar sobre uns sensores infra-vermelhos em que o emissor IR e o photo-transistor estão integrados no mesmo módulo.




Introdução

Estes sensores são muitas vezes utilizados em robôs para seguir linhas mas têm muitas outras aplicações, como por exemplo o uso em encoders de motores e detecção de objectos a pequenas distancias.

Estes módulos funcionam através da emissão de um feixe IR que dependendo de haver um objecto a reflectir ou não na direcção do photo-transistor vai fazer com que este entre em condução ou não.

Devido às características das cores banco e preto, em que o branco é a cor que mais reflecte e o preto a cor que menos reflecte (podemos também pensar que o branco absorve pouca luz enquanto que o preto absorve muita), podemos usar estas cores para controlar o funcionamento do sensor. Assim quando usado o sensor contra um objecto branco, por exemplo uma folha, vai ter uma reacção oposta em relação a utilização de um objecto com cor preto. Este facto permite usar este sensor para seguir uma linha, medir a velocidade de uma roda.

Neste teste usei o sensor para distinguir o branco do preto numa roda e através disto saber a velocidade da mesma.



Usando esta forma, podemos saber que ao final de o sensor mudar 4 vezes de estado, isto é, começar no preto -> branco -> preto -> branco e voltar ao preto, a roda deu uma volta completa, através do perímetro da roda podemos logo saber a distancia que percorreu. Então se por exemplo de t em t segundos fizermos (número de voltas)/ t obtemos a velocidade média da roda no intervalo t.



Electrónica \ Montagem

Através da análise da datasheet podemos encontrar as informações sobre os pinos do sensor.







Assim podemos criar o seguinte esquema:




A resistencia R1 é de 190 Ohms e não 83 Ohms como indicado na imagem.

As resistências R1 e R2 devem ser calculadas em função do sensor utilizado, para isto devemos analisar a datasheet e apurar qual a corrente tanto no díodo como a corrente que o photo-transitor conduz.

Usando a tabela das características eléctricas tiramos para o LED :

IF = 20mA
VF = 1.2V

É necessário incluir a queda de tensão do LED nas contas.

(V-Vf) = R * If  <=>  R = V / If <=> R = (5V-1.2V) / 20mA = 190 Ohms

Para o photo-transistor devemos verificar +- entre que valores pode variar a corrente no colector, assim podemos escolher uma resistência em função disso, no entanto como a corrente do photo-transistor em função da luz que incide neste não é linear, R2, pode ser ajustado testando vários valores para R2 ou por exemplo usando um potenciómetro para calibrar o que nos der mais jeito.

Obrigado ao Njay pela correcção nesta parte

Implementação: Arduino \ Micro-controladores

Para utilizar agora o sensor no Arduino, ou outro micro-controlador, vamos utilizar uma das entradas analógicas, assim pode-se usar o sensor para medir distancias até 1,2cm no entanto no tipo de aplicações que referi, distinguir duas cores, seria útil fazer a comparação através  de um comparador e posteriormente utilizava-se uma entrada digital do micro-controlador.



Um simples código para testar pode ser:

#define sensorIR 0

void setup(){

  Serial.begin(9600); //Para podermos ver o valor na consola

}

void loop(){

  Serial.println(analogRead(sensorIR));

  delay(50);

}


Um código para contar o numero de voltas:

#define sensorIR 0


int var_sensorIR = 0;

int contaVoltas = 0;

boolean estadoPreto = false;


void setup(){

  Serial.begin(9600); //Para podermos ver o valor na consola

}


void loop(){

  var_sensorIR = analogRead(sensorIR);

  if(estadoPreto && (var_sensorIR < 400)){

    contaVoltas++;

    estadoPreto = false;

  }

Documentos
Datasheet: http://www.farnell.com/datasheets/13066.pdf

Produto

Fabricante:AVAGO TECHNOLOGIES
Referencia do Fabrincante:APDS-9104-L22

Nota:Eu comprei na farnell por 0,61€ http://pt.farnell.com/avago-technologies/apds-9104-l22/sensor-proximity-reflective-0-10mm/dp/1532444 mas pode ser encontrado noutras lojas e nem precisa de ser exactamente este modelo

Espera que seja util e se tiver erros digam qualquer coisa

Abraço

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Malta, vejam isto: http://letsmakerobots.com/node/6877

Trata-se de uma promoção da DAGU para os participantes do LMR. Estão a promover o kit Mr. Basic apenas por 15$ mais 7$ de portes, façam as contas   




 

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Terminei agora mesmo mais um tutorial, desta vez para modificar um servo Hitec e torná-lo num poderoso motor dc com engrenagens.

Podem segui-lo no Flickr ou nos Instructables