RGB 循線感測器使用說明書
1.概述 RGB 循線感測器模組專為小車循線比賽設計。它包含 4 個 RGB 補光燈和 4 個光敏接收管, 該模組既可以用於深色背景淺色賽道做循線,也可以用於淺色背景深色賽道做循線,只要背景與賽道色差灰度值大於閾值(背景與賽道在RGB 域的色車越大,循線效果越好), RGB 循線感測器模組均能用於循線。該模組具有檢測速度快,通過按鍵學習場地功能,適應性良好等優點。本模組介面是藍白色色標,說明是雙數位、I2C 介面,需要連接到主機板上帶有藍白色標示介面。
2.技術規格|工作電壓:5VDC |工作溫度:0℃~70℃ |檢測高度:依跑道材質和光照情況不等,建議模組探頭距跑道5mm~15mm 間 |信號模式:I2C 通信(對應藍色白色色標) |模組尺寸:48x 72 x 26.5 mm (長 x 寬 x 高)
3.功能特性|支援 Arduino IDE 程式設計, 並且提供運行庫來簡化程式設計; |具有四隻 LED 指示燈用於循線回饋以及新環境學習情況; |使用 RJ25 介面連線方便; |適配 makeblock DIY 平臺金屬件:模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域; |具有四隻 LED 指示燈用於循線回饋以及新環境學習情況; |模組化安裝,相容樂高系列; |配有接頭支援絕大多數Arduino 系列主控板; |支援場地學習功能:識別並記錄所用場地的背景及路徑的顏色; |支援 eeprom 存儲:學習後的資料會保留到 eeprom,防斷電丟失資料; |支援切換 RGB 補光顏色:目前暫時支持三種顏色切換(紅、綠、藍),長按 2 秒按鍵切換 RGB 顏色; |循線靈敏度可調; |具有反接保護,電源反接不會損壞IC; |一個主機板最多同時支持4 路循線感測器模組。
4.原理分析RGB循線感測器主要有 4 對 RGB發射管和光敏接收管,如下圖:
當 RGB經過不同顏色背景時,光敏接收管將接收到不同的光資訊轉化為電信號,並經過放大器後由模擬口輸出具體數值。軟體再把 4 個光敏接收管的類比值做融合演算法,最終計算輸出感測器模組偏離賽道的位置偏移量,用戶可以直接把該偏移量用於控制左右兩個電機轉速實現循線。
5.引腳定義RGB 循線模組有六個針腳的接頭,每個針腳的功能如下表
6. 接線方式6.1 RJ25 連接 由於 RGB 循線感測器模組介面是藍白色標,當使用RJ25 介面時,需要連接到主控板上帶有藍白色標的介面。以Makeblock MegaPi 為例,可以連接到 5,6,7,8 號介面,如下圖所示:
6.2 杜邦線連接
當使用杜邦線連接到Arduino Uno 主機板時,模組 A0 引腳需要連接到 ANALOG(類比)口,如下圖所示:
7.學習方法如果比賽場地、環境、RGB 感測器模組安裝位置等發生了變化,建議重新學習感測器模組,學習資訊會保存在eeprom,防掉電丟失。完整的學習過程包括四個步驟:
1.調整補光燈顏色:根據場地背景和線的顏色,通過長按按鈕選擇合適的補光燈顏色。
2.學習背景顏色:將RGB 感測器模組安裝在待使用的位置,並使其4 個 RGB 燈都正對場地背景,按一下按鍵,四個 led 指示燈開始慢閃,2~3 秒後學習完成,led 指示燈停止閃爍。
3.學習賽道顏色:將RGB 感測器模組安裝在待使用的位置,並使其4 個 RGB 燈都正對賽道,按兩下按鍵,四個 led 指示燈開始慢閃,2~3 秒後學習完成,led 指示燈停止閃 爍。
4.測試確認:保持該模組固定在待使用的位置,調整四個探頭的位置以確認其是否能正確檢測到背景及線的顏色。檢測到背景時,探頭對應的 LED 亮起,檢測到線時,其對應的 LED 熄滅。
8.程式設計指南8.1 Arduino 程式設計
本程式通過Arduino 程式設計,使用兩路增強型 180 編碼電機進行循線控制,工程檔根目錄必須包含 MeRGBLineFollower原始檔案和 MeEnhanceEncoderOnBoard 原始檔案,如下:
MeRGBLineFollower180motorAuriga.ino 是基於 Auriga 主控板、180 編碼電機做底盤的循線例子,代碼如下:
9. 圖形化程式設計—mBlock5 在開始之前,你需要根據對應的電腦系統,下載安裝好慧程式設計(mBlock5),並閱讀 慧程式設計的使用指南,以便對軟體介面及操作有個基本的認識。
圖塊擴充 開啟 mBlock 5 根據操作步驟,完成RGB擴充。 以 Auriga 主控為例,在設備庫中成功添加 Auriga 後,添加 RGB 擴展,即可開始對 RGB 巡線模組進行程式設計。
範例程式
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