Tìm hiểu về cảm biến hồng ngoại trên mBot

Bạn đang muốn tìm hiểu về những tính năng đặc biệt của mbot và chưa biết bắt đầu từ đâu. Hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu với bạn các cảm biến hồng ngoại trên robot mBot và chương trình mô phỏng.

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bảng điều khiển mCore được trang bị bộ phát và thu tín hiệu tia hồng ngoại và mBlock có 2 các khối có thể được sử dụng để gửi và nhận tín hiệu. 

Trên thân mBot, cảm biến hồng ngoại là bộ phận gồm 1 cặp cảm biến được lắp dưới đầu của mBot, trong đó cảm biến bên phải và bên trái cách nhau khoảng 2 cm.

Module cảm biến hồng ngoại gắn trên mBot

Đây là loại cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý đó là sử dụng tia hồng ngoại phát ra để robot có thể nhận biết màu sắc. Với những màu tối như màu đen do hấp thụ mạnh sáng sáng hồng ngoại nên ngay sau khi bộ phận cảm biến trên robot sẽ báo tín hiệu rất yếu hoặc gần như bằng 0 về với bảng điều khiển. 

Còn đối với màu trắng, đây là loại màu gần như không hấp thụ tia sáng hồng ngoại, nên khi tia sáng loại này được chiếu đến, phản xạ mạnh ngược lại, báo về bảng điều khiển của robot. Sau khi bảng điều khiển tiếp nhận thông tin là mBot đang gặp màu đen hay màu trắng sẽ đưa ra hướng xử lý những lệnh tiếp theo, dựa trên chương trình đưa vào cho mBot.

Có một lưu ý đó là đối với mbot các loại màu không phải màu đen thì đều được coi là màu có phản xạ mạnh đối với tia sáng hồng ngoại. Hay hiểu theo cách khác đó là mbot xác định tất cả các màu khác màu đen đều được nhận diện là màu trắng.

Ngoài ra, cảm biến hồng ngoại trên mbot còn được áp dụng nguyên lý cảm biến tuần tra. Hiện thị cụ thể theo bảng minh họa sau:

2. Lập trình và ví dụ thực tế

Cảm biến hồng ngoại với nguyên lý khá đơn giản thế nhưng lại thu được lợi ích rất lớn. Nó được áp dụng nhiều trong thực tế đời sống. Ví dụ như khi bạn đến cửa hàng có găn cánh cửa cảm biến hồng ngoại, tự động đóng mở khi có người qua lại. Hoặc đơn giản hơn với loại bóng đèn hoạt động theo nguyên lý cảm biến hồng ngoại, tự động mở và tắt khi có người đến và rời đi.

Giao diện mBlock liên quan đến điều khiển cảm biến hồng ngoại trong
APP mBlock

Phần cảm biến hồng ngoại của mBot được điều khiển thông qua chức năng Sense [cảm biến] của APP mBlock. Tiếp đến sử dụng cú pháp “black line detected” [xác định đường màu đen hay là khi mBot gặp đường màu đen] kết hợp với câu lệnh khác ví dụ như là về di chuyển (đi thẳng, rẽ phải, rẽ trái) để tạo ra một khối câu lệnh nào đó. Sau khi căn cứ vào loại đường có màu sắc nào xác định bởi thông tin thu được từ bảng điều khiển, mBot sẽ thực hiện các mệnh lệnh di chuyển tương ứng.

Ví dụ với các bài toán sau đây:

Bài toán số 1:Gắn câu lệnh dùng cảm biến hồng ngoại sao cho mbot có thể di chuyển theo đường màu đen có hình số 8.

Với điều kiện bản đồ đường đi màu đen được cung cấp sẵn.

Bài toán số 2: Găn câu lệnh dùng cảm biến hồng ngoại sao cho mbot chỉ di chuyển trong phạm vi đường viên màu đen mà không di chuyển ra phía bên ngoài.

Với điều kiện bản đồ ô cuông màu đen được cung cấp sẵn.

Bài toán số 3: Gắn chương trình dùng cảm biến hồng ngoại ccho mbot tương tự như bài toán số 2 và thêm yêu cầu đó là mbot tìm được đường ra khi gặp đường màu trắng.

Với điều kiện đường viền màu đen bao quanh có đường nhỏ màu trắng tượng trưng cho cửa ra vào được cung cấp sẵn.

3. Chương trình mô phỏng

Theo chương trình mô phỏng điển hình nhất của cảm biến hồng ngoại của mbot đó là lập trình mbot di chuyển trên đường màu đen có hình dạng số 8.. Chúng ta thực hiện nạp chương trình cho mBot thông qua cáp kết nối usb. Sau đó chỉ cần  nhấn nút trên mBot, nó sẽ tự động chạy trên đường màu đen có hình số 8 có sẵn trong hộp.

Chương trình cho mBot có thể chạy trên đường màu đen hình số 8

Lưu ý: 

- Để nạp chương trình cho mbot nên kết nối qua cáp USSB. Bởi vì các chuowngt rình về cảm biến sóng siêu âm hay cảm biến hồng ngoại đều yêu cầu Mbot thực hiện các thao tác ngay tức khắc. Nếu không kết nối bằng USB mà truyền qua điện thoại hay máy tính sẽ rất mất thời gian, khiến mbot không xử lý kịp thời các thao tác.

 - Nếu xuất hiện dòng " when mBot(mCore) starts up" màu xám , có thể là một trong các nguyên nhân sau:

+ Thư nhất coa thể do robot mBot chưa được kết nối với PC thông qua cáp usb.

+ Thứ 2 chúng ta có thể gạt lại switch nguồn trên mBot, và thực hiện "upload program" để nạp lại chuowngt rình và khởi động mbot.