Бампер Roborace с 9 датчиками линии v2 (Шаг 7 мм / FLASH-I2C)

Бампер с девятью датчиками линии из экосистемы Roborace позволит вашему роботу определять траекторию езды по дороге и детектировать обрывы с трассы. На бампере расположено девять сенсоров, каждый из которых способен отличить все оттенки серого — от белого до чёрного. В результате ваш робот будет лучше держать траекторию и мчаться по чёрной или белой линии на контрастном фоне, не теряя скорости.

Видеообзор

Предыдущие версии

Бампер Roborace с девятью сенсорами линии v2 пришёл на замену v1. Во второй версии мы внесли ряд важных улучшений:

• Заменили устаревшие оптопары TCRT5000 на более точные ITR8307, что улучшило плавность движения по линии.
• Обновили микроконтроллер STM32F030F4P6 на более новую версию STM32G030F6P6, что повысило скорость сбора данных.
• Усовершенствовали алгоритм считывания: ранее все девять оптопар одновременно излучали ИК-свет, что могло вызывать взаимные помехи. Теперь оптопары активируются поочерёдно, что исключает засветку соседних каналов и повышает точность измерений.

Подробности

Рассмотрим основные компоненты и плюшки бампера Roborace:

Датчики линии

Для детектирования трассы на модуле расположено девять датчиков линии на оптопаре ITR8307. Каждая оптопара состоит из двух элементов — ИК светодиода и фототранзистора. Светодиод испускает ИК-излучение, которое отражается от поверхности и улавливается фототранзистором. Темный цвет отражает меньше света, светлый — больше.

Каждый канал активируется поочередно и сопровождается световой индикацией на соответствующей линии.

Микроконтроллер STM32G030F6P6

Мозгом бампера выступает микроконтроллер STM32G030F6P6 на базе вычислительного ядра ARM Cortex-M0. Контроллер опрашивает по очереди девять датчиков и передаёт данные управляющей платформе по интерфейсу I²C.

Кнопка калибровка

Калибровка позволяет модулю различать линию трассы и фон. Для удобства процесса без лишних строк кода мы предусмотрели аппаратную калибровку с помощью кнопки, которая выполняется в два этапа:

1. Измерение уровня отражённого света от поверхности трассы.
2. Измерение уровня отражённого света от поверхности фона.

Полученные значения сохраняются во встроенной энергонезависимой памяти, благодаря чему модуль сохраняет способность различать линию и фон даже после выключения питания.

Контакты подключения

Бампер Roborace подключается к управляющей электронике через четыре контакта PLS.

Подключение и программирование

Для старта необходимо:

1. Подключить бампер Roborace к управляющей плате с помощью шлейфа «мама-мама» (4 pin) из комплекта.
2. Написать программный код для считывания сигналов с модуля.

Подробности про Roborace

В современном мире умной робомашинкой никого не удивишь. Мы же пошли дальше и создали экосистему Roborace, в которой вы сами творец автомобиля и его тюнинга.

В центре системы базовая плата основания на выбор: Roborace или Roborace MiniQ. Для минимального старта к выбранной робоплатформе понадобится добавить базовый сет компонентов:

• Arduino Nano в качестве мозга системы.
• Модуль питания в роли аккумулятора автомобиля.
• Пару моторов с колёсами для придачи машинки в движения.
• Шаровая опора для балансирования робоплатформы.

Однако это только вершина айсберга, добавьте к машинке:

• Дальномер HC-SR04 для определения расстояние до препятствия.
• Бампер с датчиками линий для определения езды по дороге и детектирования обрыва.
• Датчик касания для фиксации препятствий путём физического контакта.
• Поворотные колёса для задания поворотов влево и вправо.
• Задние колёса с дифференциалом для прохождения поворотов с одинаковым усилием.
• Светодиодную матрицу для индикации событий.
• И многое другое.

Однако мы рекомендуем взять готовый набор Roborace, где мы всё собрали в одной коробке с увлекательной инструкцией по сборке и обучению программированию.

Всё это поможет вам создать свою собственную уникальную робомашинку, которая будет работать конкретно по вашей идеи и алгоритму.

Доступные альтернативы

В данном бампере Roborace расположено 9 датчиков линий с шагом 7 мм. В нашем магазине есть различные модификации бамперов Roborace:

• Бампер Roborace с 9 датчиками линии v2 (Шаг 7 мм / FLASH-I2C)
• Бампер Roborace с 9 датчиками линии (Шаг 14 мм / FLASH-I2C)

Комплектация

• 1× Бампер Roborace с 9 датчиками линии v2 (Шаг 7 мм / FLASH-I2C)
• 1× Шлейф «мама-мама» (4 pin)

Габаритный чертёж

Характеристики

• Модель: Бампер Roborace с 9 датчиками линии v2 (Шаг 7 мм / FLASH-I2C)
• Совместимость: платформы Roborace и другие контроллеры
• Чип: микроконтроллер STM32G030F6P6
• Датчики линии: оптопары ITR8307
• Количество оптопар: 9
• Детектируемое расстояние: 2–50 мм
• Напряжение питания Vcc: 3,3–5 В
• Напряжение логических уровней: 3,3–5 В
• Аппаратный интерфейс: контакты PLS
• Программный интерфейс: I²C
• I²C-адрес: 0x09 (по умолчанию)

Ресурсы

Мы также рекомендуем к чтению ссылки на статьи, документации и другие вспомогательные материалы по платформе Roborace.

Инструкции

• Введение в платформу Roborace
• Руководство по использованию бампера Roborace для Arduino
• Руководство по использованию бампера Roborace для Raspberry Pi
• Технический Datasheet по использованию бампера Roborace

Магазин

• Образовательный набор Roborace
• Ультразвуковой дальномер Roborace HC-SR04
• Датчик касания Roborace
• Бампер с датчиками линии (Узкий)
• Бампер с датчиками линии (Широкий)
• Поворотные колёса Roborace (Узкая колея)
• Поворотные колёса Roborace (Штатная колея)
• Задние колёса с дифференциалом Roborace
• Комплект знаков для домашнего курса Roborace

Библиотеки

• Библиотека для Arduino «iarduino_I2C_Bumper»
• Как установить библиотеки для Arduino
• Расширенные возможности библиотек для Arduino на шине I²C
• Общие особенности модулей линейки FLASH-I2C

Документация

• Datasheet на микроконтроллер STM32G030F6P6
• Datasheet на оптопару ITR8307