Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor

MKE-S10 CNY70 line follower sensor

Giới thiệu

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor sử dụng cảm biến CNY70 bao gồm 1 mắt phát và 1 mắt thu hồng ngoại, cảm biến dựa vào độ phản xạ của tia hồng ngoại theo màu sắc của vật thể ở gần để xác định 2 màu có độ tương phản cao (thường là trắng và đen), ứng dụng trong các mô hình xe dò đường (dò line), cảm biến trả ra giá trị điện áp Analog tương ứng với độ phản xạ giúp bạn có thể ghi nhận và xử lý thông tin một cách chính xác nhất, ngoài ra cảm biến còn được bổ sung các thiết kế ổn định, chống nhiễu.

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu nên có thể sử dụng trực tiếp an toàn với các mạch điều khiển trung tâm ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....với chuẩn kết nối Connector XH2.54 thông dụng.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến sử dụng mắt thu phát hồng ngoại CNY70 bao gồm một mắt thu và một mắt phát hồng ngoại để có thể có thể xác định được độ tương phản màu sắc của vật thể ở gần dựa theo độ phản xạ của ánh sáng hồng ngoại, đặc biệt với hai màu trắng và đen là độ phản xạ thay đổi rõ nhất, dựa theo nguyên lý này ta làm các đường dẫn màu đen trên nền trắng để Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor có thể hoạt động.

Độ phản xạ của ánh sáng hồng ngoại IR theo độ tương phản màu sắc của vật thể.

Khi mắt thu hồng ngoại nhận biết được ánh sáng từ mắt phát hồng ngoại thì điện trở (độ dẫn điện) của mắt thu sẽ thay đổi theo cường độ của ánh sáng hồng ngoại, để chuyển giá trị điện trở thành điện áp để có thể đọc bằng bộ chuyển đổi ADC (Analog to Digital Converter) của mạch xử lý ta mắc mạch cầu phân áp như sau:

Sơ đồ mạch chuyển giá trị điện trở thành điện áp.

Diễn giải các giá trị:

VCC: điện áp cấp nguồn cho cảm biến.
RS: Giá trị điện trở của mắt thu hồng ngoại IR.
R2: Điện trở tạo thành cấu trúc cầu phân áp với RS, có giá trị xác định theo khuyến nghị của nhà sản xuất.
Vout: Điện áp đầu ra thay đổi theo giá trị của RS.

Ta thấy theo công thức trong hình giá trị Vout sẽ thay đổi theo giá trị của điện trở RS, mà RS sẽ thay đổi theo cường độ ánh sáng hồng ngoại, khi đó dùng mạch xử lý để đo Vout ta xác định được cường độ ánh sáng hồng ngoại từ đó nhận biết được hai màu có độ tương phản cao là trắng và đen.

Thông số kỹ thuật

Điện áp hoạt động: 5VDC
Chuẩn giao tiếp: Analog
Điện áp giao tiếp: 0~3.3VDC
Sử dụng mắt thu phát hồng ngoại CNY70 bao gồm một mắt thu và một mắt phát hồng ngoại để độ tương phản màu sắc của vật thể ở khoảng cách gần dựa theo độ phản xạ của ánh sáng hồng ngoại (tốt nhất với hai màu trắng và đen), ứng dụng trong các mô hình xe dò đường (dò line).
Sử dụng trực tiếp an toàn với các board mạch giao tiếp ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....
Bổ sung thêm các thiết kế ổn định, chống nhiễu.
Chuẩn kết nối: connector XH2.54 3Pins
Thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu, tương thích tốt nhất khi sử dụng với các mạch điều khiển trung tâm của MakerEdu và MakerEdu Shield.

Kích thước

MKL-S10 CNY70 line follower sensor dimension

Các chân tín hiệu

MKE-S10 CNY70 line follower sensor back

MKE-S10	Ghi chú
GND	Chân cấp nguồn âm 0VDC
5V	Chân cấp nguồn dương 5VDC
SIG	Chân tín hiệu ngõ ra Analog 0~3.3VDC

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor
Mạch Vietduino Uno (Arduino Uno Compatible)
Mạch MakerEdu Shield for Vietduino
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Lưu ý:
Nếu không có mạch Vietduino Uno bạn vẫn có thể sử dụng mạch Vietduino Mega 2560, Arduino Uno, Arduino Mega 2560 hoặc các mạch phần cứng có cấu trúc các chân GPIO tương tự.

Phần mềm cần chuẩn bị:

Tải và cài đặt phần mềm Arduino theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho mạch Vietduino Uno trên phần mềm Arduino theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

// Chọn chân Analog đọc cảm biến.
// Select the Analog pin to read the sensor.
#define SENSOR_PIN A1

// Lưu giá trị Analog đọc từ cảm biến.
// Stores the Analog value read from the sensor.
int value;

// Lưu giá trị (%) đổi từ giá trị Analog tương ứng.
// Store the value (%) converted from the corresponding Analog value.
int percent;

void setup()
{
  // Khởi động kết nối Serial UART ở tốc độ 9600 để truyền dữ liệu lên máy tính.
  // Start the Serial UART connection at 9600 to transfer data to the computer.
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  // Đọc giá trị Analog.
  // Read Analog value.
  value = analogRead(SENSOR_PIN);

  // Chuyển đổi sang thang đo (%).
  // Convert to scale (%).
  percent = map(value, 0, 676, 100, 0);

  // Truyền giá trị đo được của cảm biến lên máy tính.
  // Transmit the measured value of the sensor to the computer.
  Serial.print(50);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(percent);
  Serial.print(" ");
  if (percent > 50)
  {
    Serial.println(100); // ~ HIGH
  }
  else
  {
    Serial.println(0); // ~ LOW
  }

  // Chờ 0,01s mới đo lại.
  // Wait 0,01s to measure again.
  delay(10);
}

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Shield for Vietduino	Arduino / Vietduino	Devices
Port A1	A1	Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor

Các bước tiến hành:

Kết nối mạch Vietduino Uno với mạch MakerEDU Shield for Vietduino.
Kết nối Cảm Biến Dò Đường MKE-S10 với mạch MakerEDU Shied for Vietduino qua Port A1.
Kết nối mạch Vietduino Uno với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm Arduino (Board / Port).
Nạp chương trình mẫu vào mạch Vietduino Uno.
Nhấn nút Reset trên mạch Vietduino Uno hoặc mạch MakerEDU Shield for Vietduino để bắt đầu chạy chương trình.

Tip:
Bạn có thể mở Serial Plotter để xem đồ thị trực quan hơn cách cảm biến phản hồi về.

Kết quả:

...pic

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor
Mạch hiển thị MKE-M07 LCD1602 I2C module
Mạch MakerEdu Creator
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Phần mềm cần chuẩn bị:

Tải và cài đặt phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho Mạch MakerEdu Creator trên phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
Tải và cài đặt Extension MakerEdu Hardware trên phần mềm Mblock theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

Mạch MakerEdu Creator đọc liên tục giá trị Analog từ cảm biến dò đường, với chu kỳ mỗi 0,5s.
Và gửi thông tin giá trị lên màn hình LCD, dưới đơn vị (%).
Bên cạnh nếu phát hiện đường line sẽ kèm kí tự [=] và ngược lại [ ].

Blocks

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Creator	Devices
Port A1	Cảm Biến Dò Đường MKE-S10 CNY70 Line Follower Sensor
Port I2C	Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

Kết nối Cảm Biến Dò Đường MKE-S10 với mạch MakerEdu Creator qua Port A1.
Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEdu Creator qua Port I2C.
Kết nối mạch MakerEdu Creator với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm mBlock.
Nạp chương trình mẫu vào mạch MakerEdu Creator.
Nhấn nút Reset trên mạch MakerEdu Creator để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

...pic

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor
Mạch hiển thị MKE-M07 LCD1602 I2C module
Mạch MakerEdu Shield for Micro:bit
Bo mạch Micro:Bit
Cáp USB để nạp chương trình và cấp nguồn

Phần mềm cần chuẩn bị:

Khởi động phần mềm MakeCode theo hướng dẫn.
Cài đặt Extension MakerEdu Hardware trên MadeCode và tham khảo các khối chức năng theo hướng dẫn.
Tham khảo cách kết nối và nạp chương trình cho Micro:bit trên máy tính hoặc điện thoại, máy tính bảng.

Chương trình mẫu:

Micro:Bit đọc liên tục giá trị Analog từ cảm biến dò line, với chu kỳ mỗi 0,5s.
Sau đó Micro:Bit đổi giá trị sang thang (%) tương ứng, để hiển thị lên LCD. Đồng thời, hiển thị [=] nếu phát hiện đường line, và ngược lại là [ ].
Micro:Bit cũng gửi giá trị đó qua cổng Serial, bạn có thể mở mục "Show Data (Device)" để xem trên máy tính.

Blocks [ on start ]

Blocks [ forever ]

Javascript

// Giá trị Analog của cảm biến
let dataAnalog = 0
// Giá trị (%) của cảm biến
let dataPercent = 0

// Bật cổng Serial
serial.setBaudRate(BaudRate.BaudRate115200)

// Xóa toàn bộ nội dung trên LCD (nếu có)
lcd.clearScreen()

// Cho hiển thị tiêu đề trước
lcd.displayText("Line Detect", 1, 1)
lcd.displayText(lcd.displaySymbol(lcd.Symbols.sym02), 1, 2)

basic.forever(function () {
  // Đọc giá trị Analog của cảm biến và đổi ra thang (%)
  dataAnalog = pins.analogReadPin(AnalogPin.P0)
  dataPercent = Math.round(Math.map(dataAnalog, 0, 1023, 100, 0))

  // Cho hiển thị giá trị (%) của cảm biến trên LCD
  if (dataPercent > 50) {
    lcd.displayText("" + dataPercent + "% [===]  ", 3, 2)
  } else {
    lcd.displayText("" + dataPercent + "% [   ]  ", 3, 2)
  }

  // Gửi giá trị (%) của cảm biến lên Serial
  serial.writeLine("" + (dataPercent))

  // Dừng 0.5s
  basic.pause(500)
})

Sơ đồ kết nối:

MakerEDU Shield for Micro:bit	Devices
Port P0	Cảm Biến Dò Đường MKE-S10 CNY70 Line Follower Sensor
Port I2C	Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

Kết nối Cảm Biến Dò Đường MKE-S10 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port P0.
Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port I2C.
Kết nối Micro:bit với mạch MakerEdu Shield for Micro:bit
Nạp chương trình mẫu vào mạch Micro:Bit.
Nhấn nút Reset trên mạch Micro:Bit để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

...pic

Nhà phân phối

Có thể mua Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor tại các nhà phân phối sau:

Hshop.vn - Điện tử & Robot.

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor

Contents

Giới thiệu

Nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật

Kích thước

Các chân tín hiệu

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Nhà phân phối

Navigation menu

Cảm biến dò đường MKE-S10 CNY70 line follower sensor

Giới thiệu

Nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật

Kích thước

Các chân tín hiệu

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

Sơ đồ kết nối:

Các bước tiến hành:

Kết quả:

Nhà phân phối

Navigation menu

Search