Презентация - Занятие 3 система технического зрения робота, термистор и оптопара

Занятие 3 Система технического зрения робота, термистор и оптопара

Система технического зрения (СТЗ)
СТЗ – это совокупность сенсорных устройств (датчиков), обеспечивающих получение роботом зрительной информации. В качестве рецепторов (сенсоров) робота можно использовать контактный датчик, фотодатчик, микрофон и другие.

Фоторезистор
Фоторезистор – это резистор, электрическое сопротивление которого изменяется под влиянием световых лучей, падающих на светочувствительную поверхность, а именно уменьшается при интенсивном освещении и увеличивается при его отсутствии
Обозначение на схеме

Фоторезистор
Фоторезисторы чаще всего используются для определения наличия или отсутствия света или для измерения интенсивности света. В темноте сопротивление фоторезисторов очень высокое, иногда доходит до 1 МОм, но когда датчик подвергается воздействию света, его сопротивление падает вплоть до нескольких десятков Ом. Это свойство используется во многих устройствах (системы уличного освещения, охранные системы).

Микрофон
Микрофон – электроакустический прибор, преобразующий акустические колебания в электрические. Микрофон используется для измерения шума, управления роботом (поехать по хлопку или остановиться), определения различных звуков.
Обозначение на схеме

Константы в С++ для Arduino
Язык С++ имеет несколько предопределенных величин, называемых константами. Они используются, чтобы сделать программу удобной для чтения. TRUE/FALSE Это булевы константы, определяющие логические уровни. FALSE определяется как 0 (ноль), а TRUE как 1, но может быть и чем-то другим, отличным от нуля. If (b == TRUE) { //что-нибудь сделаем }

Константы в С++ для Arduino
HiGH/LOW Эти константы определяют уровень выводов как HIGH или LOW и используются при чтении или записи на входы/выходы Arduino. – HIGH определяется как логический уровень 1, ON или 5 вольт; – LOW определяется как логический уровень 0, OFF или 0 вольт. digitalWrite (13, HIGH);

Константы в С++ для Arduino
INPUT/OUTPUT Эти константы используются в функции pinMode для задания режима работы цифровых выводов (пинов): либо как INPUT (вход), либо как OUTPUT (выход). pinMode (led, OUTPUT); //пин со светодиодом – выход pinMode (led, INPUT); //пин со светодиодом – вход

Задача 1
Построить работающую модель автомобильного светофора, у которого попеременно зажигаются красный, желтый, зеленый свет. При этом управление осуществляется с клавиатуры. Для эксперимента нам понадобятся: платформа Arduino макетная плата три светодиода три резистора 220 Ом соединительные провода USB-кабель

Задача 1

Задача 2
Определение яркости освещения помещения с помощью фоторезистора Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. фоторезистор R2 4. резистор R1 на 1 кОм 5. соединительные провода 6. макетная плата

Задача 2

Задача 3
При уменьшении освещенности помещения увеличить яркость светодиода, фактически необходимо реализовать ночной светильник. Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. фоторезистор R2 4. светодиод 5. резистор R1 на 220 Ом 6. соединительные провода 7. макетная плата

Задача 3

Задача 4
Изменение освещенности помещения сопровождать изменением тональности звука, воспроизводимого пьезоизлучателем. Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. фоторезистор 4. пьезоизлучатель 5. резистор на 1 КОм 6. соединительные провода 7. макетная плата

Задача 4

Задача 5
Необходимо заставить зажигаться светодиод по хлопку Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. фоторезистор 4. пьезоизлучатель 5. резистор на 1 КОм 6. соединительные провода 7. макетная плата

Термистор
Термистор – это переменный резистор, меняющий своё сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. При изменении температуры на 1 градус по цельсию, термисторы способны изменять сопротивление на 100…120 Ом
Обозначение на схеме

Термистор
Термисторы бывают двух типов: с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. У термистора с положительным коэффициентом при повышении температуры сопротивление возрастает, а с отрицательным коэффициентом – уменьшается. Термистор может измерять температуру до 125°C, но сами контакты порой рассчитаны на меньшую температуру. То есть, термистор не стоит использовать температуры слишком горячих жидкостей

Термистор
Термисторы используются в метеорологических лабораториях (метеостанциях), в системах пожарной безопасности (при коротком замыкании, согласно закона Ома, сила тока увеличивается, термистор нагревается и срабатывает как предохранитель) и в других устройствах.

Оптрон
Оптрон (оптопара) – электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно – светодиод, в ранних изделиях – миниатюрная лампа накаливания) и фотоприемника, связанных оптическим каналом и, как правило, объединённых в общем корпусе.
Обозначение на схеме

Оптрон
Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал. В робототехнике оптроны используются в качестве энкодеров, позволяющих определить пройденное расстояние.

Логические выражения
Логические выражения, чаще всего, это способ сравнить два высказывания и вернуть ИСТИНА (TRUE) или ЛОЖЬ (FALSE), в зависимости от результата. Существуют три логических оператора: AND, OR или NOT, часто используемые в конструкциях if и while: //AND: If (x>0&&x<5) //true, только если оба выражения true //OR: If (x>0||y>0)//true, если любое из выражений true //NOT: If (!x>0) //true, если только выражение false

Задача 6
Реализовать простейшую метеостанцию на одном термисторе. Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. термистор 4. резистор на 10 КОм 5. соединительные провода 6. макетная плата

Задача 6

Задача 7
На основе оптрона реализовать датчик следования линии. Для эксперимента нам понадобятся: 1. платформа Arduino 2. USB-кабель 3. оптрон 4. соединительные провода 5. макетная плата

Задача 7