User Manual

17
2.3. Senzorika
Většina snímačů byla zmíněna v předchozích kapitolách, ale nyní se na ně víc zaměříme.
V přehledném schématu najdete snímače v krajní modré oblasti “Senzory”. Některé snímače
zasahují do dalších modulů. I když mezi ně patří odometrické enkodéry, snímače proudu a
napětí baterie budou také probrány v této kapitole!
2.3.1. Snímač napětí baterie
Základem tohoto snímače je jednoduchý dělič napětí složený ze dvou rezistorů. Můžeme
předpokládat, že maximální napětí baterie bude 10 V. Šest NiMH článků bude mít zaručeně
menší hodnotu. Referenční napětí ADC, které se při měření porovnává, je nastaveno na 5 V.
Vstup nikdy nesmí překročit napájecí napětí mikroprocesoru 5 V. Z tohoto důvodu se musí
sledované napětí dělit dvěma. Dělič napětí musí zajistit, aby sledované napětí odpovídalo
napěťovému rozsahu převodníku.
AD převodník měří napětí s rozlišením na 10 bitů (10 V se převede na hodnotu v rozsahu 0 až
1023 jednotek), výsledkem je rozlišení napětí 10V/1024 = 9.765625mV. Změřená hodnota 512
jednotek odpovídá hodnotě 5 V a 1023 přibližně 10V. Tuto hodnotu nemůže 6 běžných NiMH
baterií překročit!
Měření není příliš přesné, protože nepoužíváme přesné rezistory. Přesnost se pohybuje
v jednotkách procent. Referenční napětí není přesné a může kolísat podle zatížení napájecího
zdroje. Tato nepřesnost nás neznepokojuje, protože potřebujeme pouze rozpoznat hranici vybití
baterie. Pokud potřebujete přesně určit napětí, musíte pomocí altimetru změřit přesnou hodnotu
napětí a pak upravit hodnoty v software.
Pokud akceptujete tolerance, můžete napětí určit přímo z hodnot AD převodníku: 720 jednotek
zhruba odpovídá 7,2 V; 700 na 7,0 V a 650 na 6,5 V. Konstantní hodnota 560 se může chápat
jako prázdná baterie.
2.3.2. Světelné snímače (LDR)
Malá destička plošných spojů snímače na přední straně robotu
obsahuje dva tak zvané LDR (= "rezistor citlivý na světlo"), které
míří na levou respektive pravou stranu. Mezi dvěma senzory je
černá přepážka, která brání dopadu světla na “špatnou” stranu
systému světelného snímače. Jelikož má snímač napěťový
výstup, tvoří oba světelné snímače společně s pevnými rezistory
napěťové děliče, určující intenzitu osvětlení. V tomto případě se 5
V dělí na hodnotu určenou proměnným rezistorem. Dělicí poměr se mění podle intenzity
dopadajícího světla a poskytuje napětí závislé na světle, které se přivádí na jeden z kanálů
ADC!
Rozdíl napětí mezi oběma snímači se může použít k určení, na které straně robotu je umístěn
jasnější zdroj světla: vlevo, vpravo nebo uprostřed. Vhodný program může sledovat jasnou
svítilnu ve tmavé místnosti nebo navádět robota do nejvíce osvětlené části podlahy.