IAUTB :: Robotics & AI :: Training :: Circuits

سنسورها (Sensor)

ما در این بخش؛ در مورد مباحث سنسورها و طریقه بایاس آنها و تقویت و پردازش آنها از طریق میکرو کنترلرها و غیره بحث خواهیم کرد، زیرا در ۹۰ درصد از رشته های برگزاری در مسابقات کشوری برای Sense محیط از حسگرهای آنالوگ استفاده می شود.

به طور کلی ما برای Sense عوامل محیطی پیرامون خود از سنسورهای گوناگونی استفاده می کنیم که هر کدام از آنها عوامل گوناگونی از محیط را برای ما Sense می کنند.

به طور مثال از سنسورهای دما برای Sense دمای محیط یا از سنسورهای گاز بسته به نوع حسگر برای Sense نوع گازی که در محیط می باشد و غیره استفاده می گردد.

اما همانطور که می دانید در کشور ما مسابقات کشوری رباتیک بیشتر در رشته های تعقیب خط ساده، تعقیب خط ویژه، حمل بار، لابرینت، مایکروماوس، آتش نشان، فوتبالیست (جونیور) و غیره برگزار می گردد.

در رشته های فوق ما نیاز به حس عواملی چون رنگ محیط، فاصله، آتش، موانع و... از محیط می باشیم که Sense این عوامل از طریق سنسورهای مادون قرمز سنسورهای رنگ، سنسور آلتراسونیک و در سطحی بالاتر و از طریق پردازش عوامل محیط (پردازش تصویر در بخش دو بعدی و سه بعدی) امکان پذیر می باشد.

ولی در کل در تمامی این موارد و رشته ها با توجه به قوانین و از آنجایی که پردازش عوامل محیطی در تمامی این رشته ها غیر مجازی می باشد تمامی تیم ها سعی نموده اند که از ساده ترین، کوتاه ترین و ارزان ترین راه به اهداف خود برسند که ما در اینجا راه برد ها و کاربردهای این روش ساده و ارزان را ارائه می دهیم.

روشی که در بالا به آن اشاره شد چیزی جز استفاده از سنسورهای فرستنده و گیرنده مادون قرمز نمی باشد، زیرا که شما با استفاده از اینگونه سنسورها می توانید رنگ محیط (سیاه، سفید و رنگ های مختلف دیگر)، فاصله با موانع و آتش را تشخیص دهید.

سنسورهای مادون قرمز در بازار به عناوین گوناگونی موجود می باشند که هم می توان این سنسورها را در یک پک و در خارج یک پک فراهم نمود. سنسورهای در یک پک آن دسته از سنسورهای مادون قرمز می باشند که توسط کارخانه سازنده خود در یک قالب مشترک و در کنار هم قرار گرفته اند و مرکز سقل مشترکی دارند به گونه ای که اگر جسم سیاه و سفید فقط و فقط در مقابل این مرکز سقل قرار گیرد قادر به تشخیص رنگ آن می باشند و در ضمن زاویه جسم با مرکز سقل نیز باید ۹۰ درجه با بسیار نزدیک به زاویه قائم باشد تا سنسور قادر به تشخیص جسم باشد.

اما سنسورهای خارج از یک پک شامل فرستنده و گیرنده هایی می باشند که از هم جدا بوده و ظاهری شبیه به یک LED را دارند. این فرستنده و گیرنده های جدا از هم در دو نوع ۲ mm و ۵ mm می باشند که منظور از این تقریبها، بزرگ و کوچک بودن این فرستنده ها می باشد.

البته گیرنده و فرستنده های مادون قرمز دارای مشخصات دیگری نیز می باشند که به رنگ و تعداد پایه های آنها بر می گردد. فرستنده های مادون قرمز از نظر رنگ همیشه به رنگ روشن بوده و گیرنده های مادون قرمز به رنگ تیره که در این دسته بندی می توان گفت که فرستنده های مادون قرمز همیشه به رنگ سفید می باشند که این موضوع خود شامل استثناهایی می باشد ولی در گیرنده های مادون قرمز، تنوع رنگ زیادی را خواهیم دید. به عنوان مثال در سنسورهای خارج یک پک ۳ mm هم گیرنده سفید رنگ و هم گیرنده مادون قرمزسیاه رنگ را خواهید دید؛ یا در نمونه ای از سنسورهای در یک پک، گیرنده مادون قرمز را به صورت قرمز رنگ هم می توانید بیابید.

نکته ای بسیار مهم این است که همیشه به خاطر داشته باشید که در سنسورهای یک پک، LED که رنگ آن حتی بسیار کمتر از LED دیگرروشن می باشد، فرستنده و LED دیگر گیرنده مادون قرمز می باشد.

اما از نظر تعداد پایه های سنسورهای مادون قرمز باید گفت که در تمامی سنسورهای در یک پک در بازار ایران شما با ۴ پایه روبرو خواهید بود که دو پایه بالا یا پایین مربوط به فرستنده و دو پایه دیگر مربوط به گیرنده می باشد.

اما در فرستنده و گیرنده های جدا باید به این نکته اشاره نمود که برخلاف فرستنده های مادون قرمز که تماما دارای ۲ پایه مثبت و منفی می باشند، گیرنده های نوع مادون قرمز که می توانند نوری از نوع مادون قرمز را از پیرامون خود حس نمایند شامل دو دسته کلی می باشند؛ که در دسته اول دارای دو پایه و در دسته دوم دارای سه پایه می باشند که برد گیرنده های سه پایه از برد گیرنده های چهار پایه بیشتر بوده و حتی در بعضی از انواع آن به ۴۰ m هم می رسد.

اما موضوع اصلی چگونگی کار و بایاس این گونه سنسورها بوده که مشغله اصلی دوستانی خواهد بود که برای اولین بار قصد استفاده از این گونه سنسورها را دارند که ما در اینجا به بررسی و تشریح کاملی از روشی خواهیم پرداخت که شما بتوانید با این روش هر نوع سنسور از هر دسته و شکلی را که نیاز داشته باشید بایاس نموده و استفاده نمایید.