SENSORI

    

I sensori raccolgono le informazioni dall'ambiente e le trasmettono al "cervello" del robot. Senza i sensori, il robot non è in grado di interagire con l'ambiente in cui si trova.

  •  SENSORI DI CONTATTO : chiudono un contatto quando toccano (o urtano) un oggetto. Il tipo più semplice è costituito da un interruttore fine-corsa a cui è fissato un "baffo" metallico. Si possono facilmente autocostruire. 

Un sensore di contatto è costituito da un pulsante che chiude il circuito quando il robot urta un ostacolo. Il pulsante può chiudere il circuito verso il positivo di alimentazione o verso massa:

Quando si collega il pulsante a una porta logica (NAND, OR, Inverter, ecc.) bisogna aggiungere una resistenza di pull-down (o pull-up) così da forzare l'ingresso a massa (o al positivo) quando il pulsante è aperto.
In parallelo al sensore di contatto si può collegare un condensatore elettrolitico, per creare un "effetto ritardo" quando il pulsante si apre:

         

  •  SENSORI DI LUCE : sono sensibili alle variazioni luminose (fotodiodo, fototransistor, fotoresistenza). La fotoresistenza (LDR) varia il proprio valore ohmico in funzione della luce, con un'escursione che può andare da alcune centinaia di Kohm (buio) a qualche centinaio di Ohm (piena luce).

     

Il circuito seguente utilizza una fotoresistenza (LDR) come sensore di luce. In uscita si ha un livello logico 0 quando la fotoresistenza viene illuminata. Per invertire i livelli logici, scambiare LDR/R1 con R2.

COMPONENTI: R1 (10k), R2 (trimmer 47k), R3 (1k), U1 (741), LDR (fotoresistenza).

Schema di un altro circuito che utilizza come sensore di luce una fotoresistenza:

COMPONENTI: LDR (fotoresistenza), R1 (trimmer 47k), R2 (10k), R3 (10k), U1 (741), R4 (1k).

Il circuito seguente utilizza come sensore di luce un fototransistor (Q1). In uscita si ha un livello logico 1 quando il fototransistor è illuminato. Per invertire i livelli logici, scambiare Q1/R1 con R2.

COMPONENTI: Q1 (fototransistor), R1 (10K), R2 (trimmer 47k), R3 (1k), U1 (741). 

Ecco una variante. Il potenziometro da 1M regola la sensibilità:

Quando si utilizzano fototransistor/fotodiodi con gli infrarossi, è bene ricordare che questi componenti presentano una certa sensibilità anche per la luce visibile. 

TIPO SENSIBILITA SPETTRALE (nm)
SFH205 800 - 1100
SFH309 730 - 1120
BPW40 520 - 950
BPW41 820 - 1040

I due circuiti che seguono funzionano come convertitori corrente-tensione (vedi). Nel circuito con l'operazionale, la resistenza va calcolata applicando la formula V(out) = (Kohm x microA):1000, dove microA è la corrente che scorre nel fototransistor colpito dalla luce (vedi il datasheet). Usare operazionali LM358 - LM324:


  •  SENSORI DI PROSSIMITÀ : trasmettono un'informazione prima che il robot tocchi l'ostacolo. Funzionano sul principio del radar o del sonar: il trasmettitore invia un impulso (ottico o sonoro) che rimbalza contro l'eventuale ostacolo e viene ricevuto dal robot. Si possono realizzare sensori di prossimità a ultrasuoni o a infrarossi (IR). 

Sensori Vishay Telefunken CNY70, TCRT 1000 e 5000, TSOPxxxx

  

  •  SENSORI DI TEMPERATURA : il tipo più semplice è costituito da una resistenza NTC (Negative Temperature Cohefficient) che varia il proprio valore ohmico in funzione della temperatura. 

Resistenza NTC

  •  SENSORI MAGNETICI : sono costituiti da un'ampolla di vetro contenente due lamelle: in prossimità di un campo magnetico le lamelle si attraggono chiudendo il circuito (relè reed).

Sensore magnetico (relè reed)

  •  SENSORI DI INCLINAZIONE : aprono il circuito quando l'inclinazione del robot supera un certo valore (o quando il robot è capovolto).
       

  •  SENSORI DI COLORE : i sensori di colore funzionano sul principio della scomposizione del bianco nei tre colori fondamentali (rosso, verde e blu). 

     The new colour sensor concept!

 Sul collegamento dei sensori vedi: 

     

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