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Pololu-Senseur-QTR-Fonctionnement (voir la source)
Version du 24 juin 2018 à 19:21
, 24 juin 2018 à 19:21→Fonctionnement de la bibliothèque
Le {{pl|497|module QTR8C}} {{polpl|961|497|}} est équipé de 8 émetteurs infrarouges et 8 senseurs infrarouges (des phototransistors) montés en paires et espacés de 9.525 mm.
Le {{pl|497|module QTR8C}} {{polpl|961|497|}} est équipé de 8 émetteurs infrarouges et 8 senseurs infrarouges (des phototransistors) montés en paires et espacés de 9.525 mm.
Ce senseur est conçu pour que la carte soit placée parallèlement à la surface à surveiller.
=== Séparable en deux ===
Si vous n'avez pas besoin des 8 senseurs (ou s'il n'y a pas assez de place) alors il est possible de scinder la section en deux!
{{POLImage|Pololu-Senseur-QTR-Fonctionnement-05.jpg|449px|Module QTR8C séparable.}}
De la sorte, il est possible de disposer d'une section à 6 senseurs et une autre section de 2 senseurs (comme visible ci-dessus).
La carte peut être incisée sur les deux côtes (le long des perforations) et ensuite être courbé jusqu'à ce qu'il soit scindé. Chacune des deux pièces résultante peut être utilisé comme un senseur indépendant.
La section à 2 senseurs nécessite le placement d'une résistance complémentaire pour limiter le courant des LEDs (résistance incluse dans le kit).
{{POLImage|Pololu-Senseur-QTR-Fonctionnement-06.jpg|262px|Module QTR8C séparé.}}
== Les photo-transistors ==
== Les photo-transistors ==
{{POLImage|Pololu-Senseur-QTR-Fonctionnement-01.jpg|160px|QTRxC principe de fonctionnement.}}
{{POLImage|Pololu-Senseur-QTR-Fonctionnement-01.jpg|160px|QTRxC principe de fonctionnement.}}
Pour utiliser le senseur, il faut d'abord activer la broche de lecture du microcontrôleur en sortie. Configurée en sortie, la broche permet de charger la capacité du noeud en appliquant une tension de 0V sur la broche OUT (sortie).
Pour utiliser le senseur, il faut d'abord activer la broche de lecture du microcontrôleur en sortie. Configurée en sortie, la broche permet de charger la capacité du noeud en appliquant une tension de 5V sur la broche OUT (broche de sortie du circuit).
Ensuite, on passe broche en entrée pour lire la [http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9flectance réflectance] (Wikipedia.fr) en lisant la tension sur cette broche. En effet, une fois reconfigurée en entrée, la broche présente une très haute impédance et la seule opportunité de déchargement de la capacité, c'est par l'intermédiaire du phototransistor. La courant traversant le transistor dépend de son excitation... et donc directement proportionnel à la luminosité qu'il reçoit (donc de la lumière renvoyée par la surface réfléchissante).
Ensuite, on passe broche en entrée pour lire la [http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9flectance réflectance] (Wikipedia.fr) en lisant la tension sur cette broche. En effet, une fois reconfigurée en entrée, la broche présente une très haute impédance et la seule opportunité de déchargement de la capacité, c'est par l'intermédiaire du phototransistor. La courant traversant le transistor dépend de son excitation... et donc directement proportionnel à la luminosité qu'il reçoit (donc de la lumière renvoyée par la surface réfléchissante).
Il suffit de surveiller la vitesse de la chute de tension pour déterminer la réflectance de la surface sous le senseur:
Il suffit de surveiller la vitesse de la chute de tension pour déterminer la réflectance de la surface sous le senseur:
* La tension chutera beaucoup plus vite pour une surface blanche (car le photo-transistor, plus excité, conduit plus de courant, ce qui décharge la capacité plus rapidement).
* La tension chutera beaucoup plus vite pour une surface blanche car le photo-transistor, plus excité, conduit plus de courant. La capacité se déchargera plus rapidement.
* La tension chutera lentement si la surface renvoie peu de lumière vers le photo-transistor. C'est le cas pour une surface opaque.
* La tension chutera lentement si la surface renvoie peu de lumière vers le photo-transistor. C'est le cas pour une surface opaque.
Pouvoir désactiver les LEDs permet de limiter la puissance consommée par le projet lorsque le senseur n'est pas utilisé. Il est également possible de contrôler la luminosité de celles-ci à l'aide d'un signal PWM.
Pouvoir désactiver les LEDs permet de limiter la puissance consommée par le projet lorsque le senseur n'est pas utilisé. Il est également possible de contrôler la luminosité de celles-ci à l'aide d'un signal PWM.
Les LEDs sont connectées par paire en série (pour diviser la consommation par deux). Les LEDs sont contrôlées par l'intermédiaire d'un MOSFET dont la gate maintenue à VCC avec une résistance pull-up. Ramener le potentiel au niveau LOW (0v) permet de désactiver les LEDs.
=== Sous 3.3V ===
=== Sous 3.3V ===
== Fonctionnement de la bibliothèque ==
== Fonctionnement de la bibliothèque ==
Le module QTR-8RC dispose de 8 sorties identiques (le QTR-1RC à une seule sortie) et nécessite des entrées/sorties digitales capable de piloter le signal de sortie pour imposer un HIGH et ensuite passer cette broche en entrée pour mesurer le temps nécessaire à la tension pour chuter.
Le module QTR-8RC dispose de 8 sorties identiques (le QTR-1RC à une seule sortie) et nécessite des entrées/sorties digitales capable de piloter le signal de sortie pour imposer un niveau logique HIGH. Par la suite, passer cette broche en entrée pour mesurer le temps nécessaire à la tension pour chuter.
La séquence à utiliser pour lire un senseur est la suivante:
La séquence à utiliser pour lire un senseur est la suivante:
* Attendre au moins 10 μs pour permettre au noeud de se charger.
* Attendre au moins 10 μs pour permettre au noeud de se charger.
* Placer la ligne digital en entrée (haute impédance).
* Placer la ligne digital en entrée (haute impédance).
* Mesurer le temps qui à été nécessaire pour cette ligne retombe au niveau bas.
* Mesurer le temps nécessaire à la ligne pour retomber au niveau bas.
* Eteindre les LEDs Infrarouges (optionnel).
* Eteindre les LEDs Infrarouges (optionnel).
En général, ces étapes sont exécutées en parallèles sur les multiples lignes d'entrées/sorties du module.
En général, ces étapes sont conduites simultanément sur plusieurs lignes d'entrées/sorties du module.
Avec un forte réflectance, le temps de décroissance de la tension peut être de quelques dizaines de '''micro-secondes''';
Sans aucune réflectance, le temps de décroissance de la tension peut être de plusieurs '''millisecondes'''.
Le temps de décroissance exacte dépends des caractéristiques des entrées/sorties de votre microcontrôleur. Plus précisément de l'impédance de la ligne lorsque celle-ci est configurée en entrée.
Pour les cas typiques, les résultats significatifs sont obtenus endéans la milliseconde (1 ms), ce qui autorise un échantillonnage des 8 senseurs à une fréquence pouvant atteindre 1 kHz (1000 fois par secondes) avec une consommation moyenne de 100mA puisque les LEDs infrarouges restent allumées.
Si un échantillonnage à basse fréquence est suffisant, il est possible d'économiser une puissance substantielle en désactivant les LEDs Infrarouges. Par exemple, un échantillonnage à 100 Hz (100 fois par secondes), les LEDs peuvent être désactivées pendant 90% du temps, ce qui ramène la consommation moyenne de 10mA (au lieu de 100mA).
{{underline|Note:}}
Les temps de décroissance de la tension de l'ordre de 10ms (forte réflectance) contre plusieurs ms (faible réflectance) ne permettent pas de mesurer -de façon fiable- de subtiles différences dans des environnement à basse réflectances.
{{Pololu-Senseur-QTR-TRAILER}}
{{Pololu-Senseur-QTR-TRAILER}}