51红外循迹智能车——红外循迹模块设计

目录

赛道环境

红外传感器的特征

TCRT5000传感器

LM339单限电压比较器

LM339简介

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单限电压比较器仿真

红外循迹模块的设计

红外循迹模块原理图 

 红外循迹模块原理图讲解


赛道环境

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第1张图片

  • 上图为赛道示意图,两端为黑色,中间为白色 

红外传感器的特征

TCRT5000传感器

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第2张图片

  • 红外传感器由一个红外发光二极管一个光电三极管组成
  • 当检测到面积为黑色时,接收端检测的光线很弱,接收端处于截止状态
  • 当检测到面积为白色时,接收端检测的光线很强,接收端处于导通状态

LM339单限电压比较器

LM339简介

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第3张图片 

  • LM339为四路输出比较器
  • 每路比较器有两个输入端一个输出端
  • 输入端分为同向输入端(+)反向输入端(-)
  • 当 (+)>(-)输出端为截止信号 (故需要加上拉电阻,拉至高电平)
  • (+)<(-) 输出端为低电平

单限电压比较器仿真

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第4张图片

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第5张图片

  • 上图为单限电压比较器仿真图
  • 反向输入端为比较电压比较基准电压(5v)
  • 同向输入端采取单刀双掷开关,可接10v与GND
  • R1为上拉电阻,当(+)>(-)时,比较器截止,为后续电路提供高电平
  • 当 同向输入端接 GND时 ,比较器输出低电平
  • 当 同向输入端接 10V 时,比较器截止

红外循迹模块的设计

红外循迹模块原理图 

51红外循迹智能车——红外循迹模块设计_第6张图片

 红外循迹模块原理图讲解

红外检测模块:

  • 当光电三极管接收到足够光照时导通,+IN 输出低电平
  • 当光电三极管接收到光照不足时截止,+IN 输出高电平

输入基准电压:

  • 调节滑动变阻器,使 -IN 输出电压,低于 +IN 输出高电平电压

比较器:

  • 将两输入电压进行比较,当 +IN>-IN 时  OUT 输出截止,反之OUT输出低电平

输出指示模块:

  • 当 OUT 截止时,指示灯VCC与上拉电阻VCC抵消,LED不导通
  • 当 OUT 输出低电平时,LED导通

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