Mục lục
Mở đầu
Chuẩn bị
Cảm biến dò line là gì?
Nguyên lý hoạt động của Cảm biến dò line màu?
Ứng dụng trong thực tế
Hướng dẫn lập trình Cảm biến dò line với Vrobox
Các chương trình xây dựng với Cảm biến dò line với Vrobox
Thử thách sáng tạo
MỞ ĐẦU
Nằm trong chuỗi hướng dẫn “học cùng Vrobox”, hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn cách sử dụng cảm biến dò line được tích hợp trên các loại robot, làm cơ sở để các bạn xây dựng các ứng dụng hấp dẫn từ module cảm biến dò line (Line Sensor) vô cùng thú vị này
Nội dung cần nắm được sau khi học bài này:
- Cấu tạo của module dò line?
- Nguyên tắc hoạt động của module dò line
- Ứng dụng trong thực tế
- Cách xây dựng một chương trình đơn giản sử dụng dữ liệu trả về từ cảm biến dò line.
- Cách xây dựng các chương trình thú vị khác sử dụng cảm biến dò line
CHUẨN BỊ
Chuẩn bị các thiết bị như bảng bên dưới:
Ø Nếu học lập trình Ringled trên điện thoại smartphone thì chuẩn bị mục 1 + mục 2
Ø Nếu học lập trình Ringled trên máy tính thì chuẩn bị mục 1 + mục 3 + mục 4.
BÀI HỌC
1. Cảm biến dò đường là gì?
Cảm biến dò đường là cảm biến cho phép phát hiện bề mặt hấp thụ hoặc phản xạ ánh sáng ở khoảng cách gần. Nó gồm 2 mắt hồng ngoại (IR), một mắt thu và một mắt phát. Khi mắt phát phát tín hiệu:
+ Nếu gặp mặt phản xạ, tín hiệu đó phản hồi về mắt thu => mắt thu thu được tín hiệu => Ta xác định được nó và vùng sáng (1), vùng sáng phản xạ lại hầu hết ánh sáng chiếu vào nó.
+ Nếu không gặp mặt phản xạ, mắt thu không thu được tín hiệu từ mắt phát => Ta xác định được nó và vùng tối(2), , vùng tối hấp thụ gần hết ánh sáng chiếu vào nó
Từ điều kiện 1 và 2 ở trên, ta xác định được vùng sáng hoặc tối mà Ranzer đi qua.
- Khoảng cách phát hiện của cảm biến: < 0.5cm
- Trên cảm biến có 2 mắt phát, 2 mắt thu:
=> Mắt phát + mắt thu bên trái gọi tắt là cảm biến bên trái
=> Mắt thu + mắt phát bên phải gọi tắt là cảm biến bên phải
2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến dò đường
Cảm biến dò đường hoạt động dựa trên nguyên lý phát – thu.
- Mắt phát hồng ngoại sẽ phát ra sóng ánh sáng có bước sóng hồng ngoại, ở mắt thu bình thường có một nội trở rất lớn (khoảng vài trăm kilo ohm), khi mắt thu thu được tia hồng ngoại chiếu vào thì nội trở của nó giảm xuống (khoảng vài chục ohm). Lợi dụng nguyên lý này người ta chế tạo ra cảm biến dò đường.
3. Ứng dụng
+Trong đời sống: Cảm biến dò line được ứng dụng trong một vài robot phục vụ quán ăn, nhà hàng, …giúp tiết kiệm nhân công, tạo nên phong cách phục vụ độc đáo cho nhà hàng.
Robot bưng bê phục vụ đồ ăn tại một quán ăn ở Trung Quốc
+Trong công nghiệp: Cảm biến dò line được gắn trên các robot để thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hóa
Robot mang trang thiết bị trong công xưởng sản xuất ô tô
4. Kết nối phần cứng module dò line với mainBoard
5. Hướng dẫn lập trình với module cảm biến dò line
5.1. Thao tác cơ bản để chạy một chương trình
5.2. Hướng dẫn lấy block lập trình mô đun cảm biến dò line trên phần mềm
1. 5.3. Các thao tác với block lập trình với mô đun cảm biến dò line
- Block cho phép người dùng cấu hình đọc cảm biến dò đường ở bên trái hoặc bên phải
- Block cho phép người dùng cấu hình đọc cảm biến là màu đen hoặc màu trắng.
- Màu trắng là màu khi cảm biển đặt gần bề mặt phản xạ, tức là mắt thu nhận được tín hiệu từ mắt phát.
- Màu đen là màu khi cảm biến đặt gần bề mặt không phản xạ (hay còn gọi là bề mặt hấp thụ), thức là mắt thu không nhận được tín hiệu từ mắt phát
Bảng liệt kê trạng thái cảm biến
Trạng thái |
Ý nghĩa |
 |
Cảm biến dò đường đọc về trạng thái cảm biến bên trái là đen (bề mặt hấp thụ), bên phải là đen (bề mặt hấp thụ). |
 |
Cảm biến dò đường đọc về trạng thái cảm biến bên trái là trắng (bề mặt phản xạ), bên phải là đen (bề mặt hấp thụ). |
 |
Cảm biến dò đường đọc về trạng thái cảm biến bên trái là đen (bề mặt hấp thụ), bên phải là trắng (bề mặt phản xạ). |
 |
Cảm biến dò đường đọc về trạng thái cảm biến bên trái là trắng (bề mặt phản xạ), bên phải là trắng (bề mặt phản xạ). |
5.4. Các chương trình được xây dựng với Cảm biến dò line trên Ranzer
Chương trình 1:
Đoạn chương trình trên, Ranzer kiểm tra xem:
- Nếu cảm biến dò line bên trái là trắng (tiếp xúc bề mặt phản xạ) thì Ranzer sẽ bật đèn trái sáng đỏ
- Nếu cảm biến dò line bên phải là trắng (tiếp xúc với bề mặt phản xạ) thì Ranzer sẽ bật đèn bên phải sáng đỏ, tắt đèn bên trái.
Chương trình 2:
Đoạn chương trình trên, Ranzer kiểm tra xem:
- Nếu cảm biến dò line bên trái là trắng (tiếp xúc bề mặt phản xạ) thì Ranzer cho chạy động cơ số 1 (động cơ bên trái Ranzer)
- Nếu cảm biến dò line bên phải là trắng (tiếp xúc với bề mặt phản xạ) thì Ranzer cho chạy động cơ số 2 (động cơ bên phải Ranzer)
Chương trình 3:
Đoạn chương trình trên, Ranzer kiểm tra xem:
- Nếu cảm biến dò line bên trái là trắng (tiếp xúc bề mặt phản xạ) thì Ranzer sẽ rẽ sang phải với tốc độ 200 trong vòng 1 giây
- Nếu cảm biến dò line bên phải là trắng (tiếp xúc với bề mặt phản xạ) thì Ranzer sẽ rẽ sang trái với tốc độ 200 trong vòng 1 giây
Chương trình 4:
Đoạn chương trình trên, Ranzer sẽ luôn đi thẳng, nếu Ranzer kiểm tra:
+ Nếu cảm biến dò line trên trái và bên phải đều gặp phải màu trắng, thì Ranzer sẽ lùi lại với tốc độ 200 trong 1 giây rồi rẽ phải, sau đó lại tiếp tục đi thẳng
Chú ý: Đoạn chương trình bên phải mô tả lại cảnh nhốt Ranzer trong một vòng tròn. Khi nó di chuyển chạm vạch vòng tròn, nó sẽ lùi lại và chuyển động theo hướng khác, không đi qua được vạch tròn.
Như vậy Vrobox đã giới thiệu với các bé cách chơi cũng như xây dựng các ứng dụng sử dụng cảm biến dò line trên Ranzer. Như đã giới thiệu ở trên, cảm biến dò line sẽ được áp dụng ngày càng rộng rãi trong các ứng dụng trong đời sống, để phục vụ con người ngày một tốt hơn. Chúc các bé học giỏi, thành công và tiến xa hơn cùng VroboX nhé!
