Étape 6: Mettre en œuvre la logique de capteur
Le capteur IR se compose d’un individuel IR LED et une photodiode IR. La lumière infrarouge émise par la LED frappe la surface et est réfléchie vers la photodiode IR. La photodiode donne alors une tension de sortie proportionnelle à la réflectance de la surface (haute valeur pour la surface de la lumière) et faible pour surface noir/brun. Dans le cas des capteurs utilisés, un circuit intégré au module généré en sortie un signal numérique simple (haut : sombre ; FAIBLE : La lumière). Un potentiomètre installé dans le module (voir photo) ajuste le niveau correct de la lumière pour être considérée comme « sombre » ou non. Ça marche sur un chemin que lorsque la couleur de la lumière réfléchie est noir/noir, un haut niveau ("1") est généré à sa sortie et un minimum ("0") pour une autre couleur plus claire. J’ai utilisé ici un module intégré avec 4 capteurs et et le module supplémentaire avec un seul capteur (forme différente, mais la même logique). La combinaison est un tableau de 5 sondes qui je pense est bon pour un bon contrôle comme expliqué ci-dessous.
La rangée de 5 sondes est montée sur un chemin que si seulement un capteur est centré par rapport à la ligne noire, seulement ce capteur spécifique produira un maximum. De l’autre côté, l’espace entre les capteurs doit être calculé pour permettre que 2 capteurs peuvent couvrir toute la largeur de la ligne noire simultanément, produisant également un sommet sur les deux capteurs (voir les photos ici).
Les capteurs possible lorsqu’il suit une ligne de sortie sont :
- 0 0 0 0 1
- 0 0 0 1 1
- 0 0 0 1 0
- 0 0 1 1 0
- 0 0 1 0 0
- 0 1 1 0 0
- 0 1 0 0 0
- 1 1 0 0 0
- 1 0 0 0 0
Vu 5 sondes, permet une génération d’une variable de « erreur » qui aidera à contrôler la position du robot sur la ligne, comme illustré ci-dessous.
Nous allons considérer que la condition optimale est lorsque le robot est centré, en ayant la ligne juste au dessous le « capteur moyen » (capteur 2). La sortie du tableau sera: 0 0 1 0 0 et dans ce cas, le « erreur » sera « zéro ». Si le robot commence à conduite à gauche (droite ligne « semble déplacer »"), l’erreur doit augmenter avec un signal positif. Si le robot commence à se déplacer vers la droite (la ligne "semble déplacer" gauche"), de la même manière, l’erreur doit augmenter, mais maintenant avec un signal négatif.
La variable erreur, associés avec le capteur status doit indiquer :
- 0 0 0 0 1 == > erreur = 4
- 0 0 0 1 1 == > erreur = 3
- 0 0 0 1 0 == > erreur = 2
- 0 0 1 1 0 == > erreur = 1
- 0 0 1 0 0 == > error = 0
- 0 1 1 0 0 == > erreur = -1
- 0 1 0 0 0 == > erreur = -2
- 1 1 0 0 0 == > erreur = -3
- 1 0 0 0 0 == > erreur = -4
En regardant le code Arduino, chacun des capteurs est définis avec un nom spécifique (considère que le capteur de suivre ligne plus à gauche doit être affecté d’une étiquette de « 0 ») :
const int lineFollowSensor0 = 12 ;
const int lineFollowSensor1 = 18 ;
const int lineFollowSensor2 = 17 ;
const int lineFollowSensor3 = 16 ;
const int lineFollowSensor4 = 19 ;
Dans l’ordre de stockage des valeurs de chaque capteur une variable tableau sera créé :
int LFSensor [5] = {0, 0, 0, 0, 0} ;
Chaque position du tableau sera actualisée constamment avec la sortie de chacun des capteurs :
LFSensor [0] = digitalRead(lineFollowSensor0) ;
LFSensor [1] = digitalRead(lineFollowSensor1) ;
LFSensor [2] = digitalRead(lineFollowSensor2) ;
LFSensor [3] = digitalRead(lineFollowSensor3) ;
LFSensor [4] = digitalRead(lineFollowSensor4) ;
Vu la valeur de chacun des capteurs, une logique doit être implémentée pour générer la variable erreur :
Si ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 1)) erreur = 4 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 1) & & (LFSensor [4] == 1)) erreur = 3 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 1) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = 2 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 1) & & (LFSensor [3] == 1) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = 1 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 1) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = 0 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 1) & & (LFSensor [2] == 1) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur =-1 ;
else if ((LFSensor [0] == 0) & & (LFSensor [1] == 1) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = -2 ;
else if ((LFSensor [0] == 1) & & (LFSensor [1] == 1) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = -3 ;
else if ((LFSensor [0] == 1) & & (LFSensor [1] == 0) & & (LFSensor [2] == 0) & & (LFSensor [3] == 0) & & (LFSensor [4] == 0)) erreur = -4 ;
