در این مقاله یک سنسور مادون قرمز مبتنی بر CNY70 که در فروشگاه موجود می باشد ارائه می شود. این سنسور در ربات های تعقیب خط کاربرد دارد. تراشه CNY70 یک اپتوکوپلر بازتابی مادون قرمز است که می تواند برای فواصل 5 تا 10 میلی متر به کار رود. این تراشه شامل یک LED مادون قرمز و یک فتوترانزیستور است. LED مادون قرمز نور نامرئی فرو سرخ را به بیرون تراشه ارسال می کند. در صورتی که در بیرون تراشه بازتاب کننده مناسبی مثل سطح سفید رنگ وجود داشت باشد، بخش قابل توجهی از نور ساطع شده به داخل تراشه بازتاب می شود و فتوترانزستور را روشن می کند. در صورتی که سطح بازتاب کننده وجود نداشته باشد و یا رنگ سطح سیاه رنگ باشد، مقدار زیادی از نور LED جذب می شود و بنابراین فتوترانزیستور فعال نمی شود. بر همین اساس می توان یک سنسور برای ربات های تعقیب خط ساخت تا بتواند خط سیاه را در سطح سفید رنگ تشخیص دهد. شماتیک این سنسور در شکل زیر مشاهده می شود.
در صورتی که تراشه CNY70 بر روی خط سیاه قرار گیرد، نور LED جذب شده و بنابراین فتوترانزیستور داخل تراشه روشن نمی شود. در این صورت جریانی در مقاومت R2 و پتانسیومتر P1 جاری نمی شود. در این صورت ولتاژ بیس ترانزیستور T1 در حدود صفر ولت و بنابراین T1 خاموش می شود. با خاموش بودن T1، ترانزیستور T2 نیز خاموش می باشد. با خاموش بودن ترانزیستور T2 ال ای دی D1 نیز خاموش می گردد و خروجی SIG در سطح ولتاژ High (پنج ولت) قرار می گیرد.
در صورتی که تراشه روی سطح سفید رنگ قرار گیرد، بخش قابل توجهی از نور LED از سطح سفید رنگ بازتاب شده و فتوترانزیستور CNY70 را روشن می کند. در این صورت در مقاومت و پتانسیومتر P1 که به عنوان مقاومت متغیر استفاده شده است جاری می شود. در این صورت ولتاژ بیس T1 بالا می رود و ترانزیستور T1 و در نتیجه ترانزیستور T2 روشن می شوند. با روشن شدن ترنزیستور T2 ال ای دی D1 روشن می شود و خروجی SIG به سطح ولتاژ LOW (حوالی صفر ولت) می رود.
برای ساخت ربات مسیریاب از خروجی SIG این سنسور می توان استفاده کرد و بر اساس آن موتورها را روشن و خاموش کرد و یا اینکه این سیگنال ها به میکروکنترلر متصل و از طریق آن سرعت موتورها کنترل شود.
پتانسیومتر P1 که به عنوان مقاومت متغیر استفاده شده است برای تنظیم حساسیت و کارکرد سنسور می باشد و با تنظیم مناسب آن ، سنسور به خوبی کار می کند.
خازن C1 برای صاف کردن تغذیه به کار رفته است و خازن C2 برای فیلتر کردن خروجی سنسور CNY70 و در نتیجه خروجی SIG سنسور می باشد.
مقاومت R1 نیز به عنوان محدود کننده جریان LED تراشه ی CNY70 استفاده شده است. در صورت نیاز می توانید مقدار آن را کاهش دهید تا میزان تابش ال ای دی بیشتر شود.
