Makeblcok電子模組手冊----巡線模組

巡線模組

1 、概述

巡線模組專為巡線機器人設計。它包含兩個傳感器，每個傳感器有一個紅外發射LED和一個紅外感應光電​​晶體管，機器人能夠沿著白色背景上的黑色線條移動，或是黑色背景上的白色線條移動，具有檢測速度快，電路簡單等優點。本模組接口是藍色色標，說明是雙數字口控制，需要連接到主板上帶有藍色標識接口。

2 、技術規格

l 工作電壓：5V DC

l 工作溫度：0到70℃

l 檢測範圍：1到2厘米

l 檢測角度：120°範圍內

l 控制方式：雙數字口控制

l 模組尺寸：51 x 24 x 22 mm (長x寬x高)

3 、功能特性

l 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域；

l 具有兩隻LED指示燈用於巡線反饋；

l 具有反接保護，電源反接不會損壞IC；

l 注意本模組容易受自然光的影響，對環境光變化較大的場所有一定的局限性；

l 支持Arduino IDE編程, 並且提供運行庫來簡化編程；

l 支持mBlock圖形化編程，適合全年齡用戶；

l 使用RJ25接口連線方便；

l 模組化安裝，兼容樂高系列；

l 配有S1、S2、VCC、GND接頭支持絕大多數Arduino系列主控板。

4 、引腳定義

巡線模組有四個針腳的接頭,每個針腳的功能如下表

序號	引腳	功能
1	GND	接地線
2	VCC	電源線
3	S1	傳感器1數據輸出
4	S2	傳感器2數據輸出

表1 4-Pin 接頭功能表

5 、接線方式

l RJ25連接

由於巡線模組接口是藍色色標，當使用RJ25接口時，需要連接到主控板上帶有藍色色標的接口。以Makeblock Orion為例，可以連接到3，4，5，6號接口，如圖

圖1 巡線模組與Makeblock Orion連接

l 杜邦線連接

當使用杜邦線連接到Arduino Uno主板時，模組S1與S2引腳需要連接到DIGITAL（數字）口，如下圖所示：

圖2 巡線模組與Arduino UNO 連接圖

注：接杜邦線時，模組上需要焊接排針。

6 、編程指南

l Arduino編程

如果使用Arduino編程，需要調用庫Makeblock-Library-master來控制巡線模組

本程序通過Arduino編程每200毫秒不斷讀取傳感器的值,從串口監視器可以看出兩個傳感器是否在黑線之外。

1. #include "MeOrion.h"
   
2. #include <Wire.h>
   
3. #include <SoftwareSerial.h>
   
4. MeLineFollower lineFinder(PORT_6);
   
5. void setup()
   
6. {
   
7.     Serial.begin(9600);
   
8. }
   
9. void loop()
   
10. {
    
11.     int sensorState = lineFinder.readSensors();
    
12.     switch(sensorState)
    
13.     {
    
14.     case S1_IN_S2_IN:
    
15.         Serial.println("Sensor 1 and 2 are inside of black line");
    
16.         break;
    
17.     case S1_IN_S2_OUT:
    
18.         Serial.println("Sensor 2 is outside of black line");
    
19.         break;
    
20.     case S1_OUT_S2_IN:
    
21.         Serial.println("Sensor 1 is outside of black line");
    
22.         break;
    
23.     case S1_OUT_S2_OUT:
    
24.         Serial.println("Sensor 1 and 2 are outside of black line")
    
25.         break;
    
26.     default:
    
27.         break;
    
28.     }
    
29.     delay(200);
    
30. }

複製代碼

巡線函數功能列表

方程	功能
MeLineFollower(uint8_t port)	定義連接端口
uint8_t readSensors()	讀取傳感器狀態

串口顯示結果

l mBlock編程

巡線模組支持mBlock編程環境，如下是該模組指令簡介

參數一： 選擇接口； 功能：讀取巡線傳感器狀態值

下面是讓小熊貓判斷並說出巡線模組工作狀態

7 、原理解析

    巡線模組是根據反射式光電傳感器原理開發的機器人配件。利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射強度的特點，在小車行駛過程中不斷地向地面發射紅外光，當紅外光遇到白色紙質地板時發生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車的接收管收不到紅外光；通過是否收到反射回​​來的紅外光為依據來確定黑線的位置和小車的行走路線（巡線傳感器照到黑線時輸出為0，照到白線時輸出為1）。