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:

1. Определение ограничительной линии в соревнованиях робо-сумо и кегельринг.
2. Отслеживание линии в соревнованиях следование по линии.
3. Определение наличия поверхности в роботах пылесосах.
4. Использование в качестве датчика в энкодерах либо в качестве конечных датчиков.
5. Использование модуля в качестве простейшего сенсора препятствий.
6. 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».

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.

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 ниже.

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера