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Makeblcok電子模組手冊----RGB循線模組

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iop0611651 發表於 2018-6-21 16:36 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
RGB 循線感測器使用說明書
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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:


321.jpg



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

  
序號
  
引腳
功能
1
SDA
I2C 資料介面
2
SCL
I2C 時鐘介面
3
VCC
電源線
4
GND
地線
5
S2
I2C 地址分配口
6
S1
I2C 地址分配口

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:


332.jpg


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:


333.jpg

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

如果使用 Arduino 程式設計,需要調用庫 Makeblock-Library-master來控制 RGB 循線感測器。
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:


684864.png


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:

2018-06-21_164203.png

9.圖塊擴充
根據操作步驟,完成高階RGB擴充。
Step01:下載「RGBLineFollowerAdvanced」壓縮檔。
!RGBLineFollowerAdvanced.zip (10.14 KB, 下載次數: 4)
範例程式
2018-11-13_121757.png

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