Под датчиком линии подразумевается датчик, способный определить яркость поверхности, над которой расположен этот датчик. Данный датчик основан на фоторезисторе. Фоторезистор – устройство с двумя выводами, сопротивление между которыми меняется в зависимости попадаемого света на ее поверхность.
Рисунок 24. Фоторезистор
Чтобы показания датчика линии как можно меньше зависели от внешнего освещения, необходимо создать для него собственное освещение с помощью светодиода. Наиболее подходящий цвет светодиода – красный. Для еще большего исключения влияния внешнего света на результат измерений следует разработать следующий алгоритм:
- Измерить сопротивление фоторезистора с выключенным светодиодом;
- Включить светодиод;
- Измерить сопротивление фоторезистора с включенным светодиодом;
- В качестве результата передать разность измерений.
Для измерения сопротивления фоторезистора средствами Arduino необходимо подключить его последовательно с заведомо известным сопротивлением. Например, с 10 К. Далее, следует подать 5 Вольт на конец данной схемы со стороны фоторезистора и GND со стороны постоянного резистора:
Рисунок 25. Подключение фоторезистора к Arduino
Подключение светодиода производится к цифровому порту без использования сопротивления. Так как светодиод будет включаться на короткое время, он не успеет перегореть. Короткую ножку следует подключить к GND на Arduino, а более длинную к любому цифровому порту.
Ниже приведена функция для чтения показаний датчика линии. В данном примере, в качестве аналогового порта выбран порт A0, а в качестве цифрового порта для управления светодиодом – 4.
int LineSensor(int AnalogPort, int digitalPort) { //Описание функции считывания датчика линии
pinMode(digitalPort, OUTPUT);//Настройка порта на управление светодиодом
digitalWrite(digitalPort, LOW);//Выключение светодиода
int a = analogRead(AnalogPort);//Считывание показаний фоторезистора при выключенном светодиоде
digitalWrite(digitalPort, HIGH);//Включение светодиода
delay(1);//Небольшая задержка
int b = analogRead(AnalogPort);//Считывание показаний фоторезистора при включенном светодиоде
digitalWrite(digitalPort, LOW);//Выключение светодиода
return (b — a); //Возвращение разности показаний при включенном и выключенном светодиоде
}
void setup() {
Serial.begin(9600);//Настройка последовательного порта
}
void loop() {
Serial.println(LineSensor(A0, 4), DEC);//Считывание и передача показаний датчика линии в
//последовательный порт
delay(500);//Задержка программы
}
На плате фоторезистор должен оставаться в тени светодиода так, чтобы на фоторезистор свет от светодиода попадал только отразившись от измеряемой поверхности.