KY-033 เป็นโมดูลเซ็นเซอร์ติดตามเส้นที่ใช้ทั่วไปในโครงการหุ่นยนต์เพื่อตรวจจับลักษณะของเส้นสีเข้มบนพื้นผิวสีอ่อน จึงทำให้หุ่นยนต์สามารถติดตามเส้นทางได้โดยการวัดปริมาณแสงอินฟราเรดที่สะท้อนกลับมาจากพื้นผิว เป็นโมดูลขนาดเล็กที่ประกอบด้วย LED อินฟราเรดเป็นตัวส่งและโฟโตทรานซิสเตอร์เป็นตัวรับ ซึ่งสร้างสัญญาณดิจิทัลตามระดับแสงที่สะท้อนออกมา ดังนั้น สัญญาณสูงจะแสดงถึงพื้นผิวที่สว่าง ในขณะที่สัญญาณต่ำจะแสดงถึงเส้นสีเข้ม

โมดูลเซนเซอร์ KY-033 ทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ติดตามถนน KY-033 คือการปล่อยแสงอินฟราเรด จากนั้นตรวจจับปริมาณแสงที่สามารถสะท้อนกลับมาได้ จึงกำหนดได้ว่าข้างหน้ามีพื้นผิวดูดกลืนแสงหรือสะท้อนแสง วิธีนี้ช่วยให้สามารถติดตามเส้นสีเข้มบนพื้นหลังที่สว่างกว่าได้ โดยมักใช้ในหุ่นยนต์เพื่อติดตามเลนที่กำหนดไว้โดยการรับรู้เส้นสีดำบนระนาบสีขาว

เซ็นเซอร์นี้ประกอบด้วย LED อินฟราเรดและโฟโตทรานซิสเตอร์ โดยที่ LED จะปล่อยแสงและโฟโตเรซิสเตอร์จะตรวจจับแสงที่สร้างใหม่ เมื่อใดก็ตามที่เซ็นเซอร์นี้ถูกวางเหนือพื้นผิวที่มืด แสงอินฟราเรดส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นอาจถูกดูดซับ ส่งผลให้สัญญาณที่ตัวรับต่ำ ในทางกลับกัน เมื่อวางเซนเซอร์นี้เหนือพื้นผิวที่มีแสงสว่าง ก็จะสามารถสะท้อนแสงได้มากขึ้น และสามารถปล่อยสัญญาณที่สูงได้ ดังนั้นเซ็นเซอร์นี้จะส่งสัญญาณเอาต์พุตแบบดิจิทัล ซึ่งหมายถึงจะส่งสัญญาณแรงดันไฟต่ำหรือแรงดันสูง เพื่อระบุพื้นผิวที่สว่างและมืด

การกำหนดค่าพิน:

การกำหนดค่าพินของโมดูลเซ็นเซอร์ KY-033 แสดงอยู่ด้านล่าง IC นี้ประกอบด้วยพิน 3 พิน ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง

การกำหนดค่าพินเซ็นเซอร์ KY-033

• พิน (VCC/แหล่งจ่ายไฟ): นี่คือพินแหล่งจ่ายไฟของเซ็นเซอร์ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบสายจ่ายไฟไปยังโมดูล
• พิน (GND/กราวด์): นี่คือพินกราวด์ของโมดูลเซ็นเซอร์
• พิน (เอาท์พุต/เอาต์พุต): นี่คือพินเอาต์พุตของโมดูลที่ส่งสัญญาณดิจิทัลเพื่อระบุว่าโมดูลเซ็นเซอร์ตรวจพบเส้นทางสีดำหรือไม่

วัตถุดิบ

โมดูลเซนเซอร์กระแสไฟฟ้า KY-033 ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญสามส่วน ได้แก่ เซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบสะท้อนแสง TRRT:5000 โพเทนชิออมิเตอร์ และ IC ตัวเปรียบเทียบ LM393 ซึ่งจะอธิบายไว้ด้านล่าง

เซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริกสะท้อนแสง TRRT5000 ของโมดูลนี้ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดและตัวรับอินฟราเรด

โพเทนชิออมิเตอร์หรือตัวต้านทานปรับแต่งของโมดูลนี้บนโมดูลเซ็นเซอร์ใช้สำหรับปรับความไว การเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับพื้นผิวที่แตกต่างกัน และการสอบเทียบ

โพเทนชิออมิเตอร์ช่วยให้คุณปรับความไวของโมดูลเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวได้ดีขึ้น เช่น ความแตกต่างระหว่างเส้นกับพื้นหลัง

พื้นผิวต่างกันสามารถสะท้อนแสง IR ได้ในลักษณะต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อความสามารถของโมดูลในการตรวจจับเส้นที่แม่นยำ โพเทนชิออมิเตอร์นี้ช่วยให้คุณปรับความไวของโมดูลให้เหมาะสมสำหรับพื้นผิวที่หลากหลาย ด้วยการทำให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในสภาพแวดล้อมแวดล้อมที่แตกต่างกัน

โพเทนชิออมิเตอร์ถูกใช้เป็นหลักเพื่อวัตถุประสงค์ในการสอบเทียบ ดังนั้นโพเทนชิออมิเตอร์จึงได้รับการปรับเพื่อสอบเทียบโมดูลเซนเซอร์ให้เหมาะกับสภาพแสงเฉพาะ (หรือ) วัสดุพื้นผิวในแอปพลิเคชันการติดตามสาย

IC เปรียบเทียบ LM393 จะเปรียบเทียบสัญญาณที่สร้างโดยตัวรับอินฟราเรดกับค่าที่กำหนดไว้ผ่านโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อควบคุมเงื่อนไขของเอาต์พุตดิจิทัล

คุณสมบัติและรายละเอียด:

คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะของโมดูลเซ็นเซอร์ KY-033 มีดังนี้:

• KY-033 เป็นโมดูลเซนเซอร์ติดตามเส้น
• ชนิดเซนเซอร์เป็นแบบสะท้อน IR
• โมดูลนี้ประกอบด้วยสามเทอร์มินัล
• แรงดันไฟฟ้าในการทำงานมีตั้งแต่ 3.3V ถึง 5V DC
• อัตราการใช้กระแสไฟฟ้าทั่วไปคือ 20mA
• ชนิดเอาท์พุตเป็นสัญญาณดิจิตอล
• ระยะตรวจจับตั้งแต่ 2มม. ถึง 10มม.
• ช่วงการทำงานปัจจุบันตั้งแต่ 18 ถึง 30mA
• การปรับความไวนั้นรวมถึงโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อปรับความไวในการตรวจจับ
• อุณหภูมิในการทำงานมีตั้งแต่ 0°C ถึง 50°C หรือ 32°F ถึง 122°F

ค่าเทียบเท่าและทางเลือก

เซ็นเซอร์ติดตามเส้นที่เทียบเท่า KY-033 คือ TCRT5000 โมดูลเซ็นเซอร์สายทดแทนคือ QRE1113, HW-006 V1.3 และ Sharp GP2Y0A21YK

อินเทอร์เฟซโมดูลเซ็นเซอร์ KY-033 พร้อม Arduino และ Buzzer

เซ็นเซอร์ติดตามเส้น KY-033 ที่เชื่อมต่อกับ Arduino และบัซเซอร์แสดงไว้ด้านล่าง ดังนั้นในอินเทอร์เฟซ KY-033 นี้ เซ็นเซอร์ตรวจสอบสายจะเชื่อมต่อกับ Arduino เพื่อควบคุมบัซเซอร์

ดังนั้น ส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างอินเทอร์เฟซนี้จึงได้แก่ เซ็นเซอร์ติดตามสาย KY-033, Arduino UNO, LED สองตัว, ตัวต้านทาน 220 โอห์ม และบัซเซอร์ 5V การเชื่อมต่อของอินเทอร์เฟซนี้มีดังนี้

     อินเทอร์เฟซเซ็นเซอร์ติดตามเส้น KY-033 พร้อม Arduino

• เชื่อมต่อพิน GND ของโมดูลเซ็นเซอร์ติดตามเส้นเข้ากับพิน GND ของบอร์ด Arduino
• เชื่อมต่อพิน o/p ของโมดูลเซ็นเซอร์เข้ากับพินดิจิทัล 2 ของ Arduino
• เชื่อมต่อพิน VCC ของเซ็นเซอร์เข้ากับพิน 5V ของบอร์ด Arduino
• พินดิจิทัล D3 ของบอร์ด Arduino มีปลายด้านหนึ่งเป็นตัวต้านทาน 220 โอห์ม และปลายยึดเชื่อมต่อกับขั้วบวกของ LED ดังนั้นขั้วลบของ LED จึงมีขั้ว GND
• ในทำนองเดียวกัน ให้เชื่อมต่อพินดิจิทัล D4 ของบอร์ด Arduino เข้ากับปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 220 โอห์ม ดังนั้นขั้วอื่นจะเชื่อมต่อกับขั้วอื่นของตัวต้านทานกับขั้วบวกของ LED และขั้วลบจะเชื่อมต่อกับ GND
• พินดิจิทัล D5 ของบอร์ด Arduino มีขั้วบวกของบัซเซอร์ ในขณะที่ขั้วลบเชื่อมต่อกับ GND

รหัส:

โค้ดที่จำเป็นสำหรับอินเทอร์เฟซนี้แสดงอยู่ด้านล่างนี้

#define sensor 2, buzzer 3;
#define red 4, green 5;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(sensor,INPUT);
pinMode(buzzer,OUTPUT);
pinMode(green,OUTPUT);
pinMode(red,OUTPUT);
void loop() {
bool value = digitalRead(sensor);
if(value == 0)
{
digitalWrite(buzzer, HIGH);
digitalWrite(green, HIGH);
digitalWrite(red, HIGH);
}
else
{
digitalWrite(buzzer, LOW);
digitalWrite(green, LOW);
digitalWrite(red, LOW);
}
}

การทำงาน

หลังจากอัพโหลดโค้ดที่ต้องการแล้ว วงจรอินเทอร์เฟซจะถูกทดสอบด้วยพื้นหลังเส้นสีดำและสีขาวเหมือนกัน เมื่อโมดูลเซนเซอร์ตรวจจับพื้นผิวสีขาว บอร์ด Arduino จะเปิดขึ้นพร้อม LED และเสียงบัซเซอร์ ในทำนองเดียวกัน เมื่อโมดูลเซนเซอร์ตรวจพบเส้นสีดำ LED จะดับลงและพื้นผิวบัซเซอร์จะดับลง เมื่อเราเข้าใจวิธีใช้เซ็นเซอร์นี้แล้ว เราก็สามารถออกแบบหุ่นยนต์เดินตามเส้นทางได้ ในการทำเช่นนั้น คุณต้องมีเซ็นเซอร์สองตัวที่ด้านใดด้านหนึ่งของเส้นทางที่คุณต้องการติดตาม ดังนั้นคุณสามารถควบคุมมอเตอร์หุ่นยนต์สองตัวได้อย่างง่ายดาย

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดีของเซ็นเซอร์ติดตามเส้น KY-033 ได้แก่:

• การออกแบบเซ็นเซอร์ติดตามเส้น KY-033 นั้นเรียบง่ายมาก จึงสามารถรวมกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย
• ตัวต้านทานแบบแปรผันของเซ็นเซอร์นี้ช่วยให้ผู้ใช้หลายรายสามารถเปลี่ยนเกณฑ์การตรวจจับของเซ็นเซอร์ได้ด้วยการยอมให้ปรับตามสภาพแสงและการสะท้อนแสงบนพื้นผิวที่แตกต่างกัน
• เซ็นเซอร์นี้ราคาถูกจึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับผู้เริ่มต้นโครงการ
• ขนาดเล็กของโมดูลเซนเซอร์นี้ช่วยให้รวมเข้ากับการออกแบบหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย
• โมดูลเซ็นเซอร์นี้ตรวจจับเส้นความคมชัดระหว่างพื้นผิวสว่างและมืดได้อย่างแม่นยำ
• โดยพื้นฐานแล้วฟีเจอร์นี้สามารถใช้สำหรับการตรวจจับสิ่งกีดขวางพื้นฐาน (หรือ) ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงระหว่างสีพื้นผิวที่แตกต่างกัน
• เซ็นเซอร์ปัจจุบันนี้ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้ดีมากแม้ในที่มืด

ข้อเสียของเซ็นเซอร์ติดตาม KY-033 ได้แก่:

• เอาต์พุตของโมดูลเซ็นเซอร์นี้อาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของแสงโดยรอบได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจึงทำให้เกิดการวัดที่ผิดพลาดบนพื้นผิวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแสง
• โมดูลเซ็นเซอร์นี้อาจไม่สามารถตรวจจับเส้นตรงได้อย่างแม่นยำ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการติดตามเมื่อพื้นผิวมีลวดลายหรือไม่สม่ำเสมอ
• มีปัญหาในการติดตามเส้นที่ซับซ้อนที่มีการเปลี่ยนแปลงกะทันหันหรือเส้นโค้งที่คมชัดในความกว้าง
• ความไวของเซ็นเซอร์นี้จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ ซึ่งต้องมีการปรับเทียบอย่างระมัดระวังเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
• เซ็นเซอร์นี้สามารถตรวจจับเส้นปลอมในสภาพพื้นผิวที่มีการสะท้อนแสงสูงได้ ส่งผลให้การติดตามไม่แม่นยำ

แอปพลิเคชัน

การใช้งานของโมดูลเซนเซอร์ KY-033 มีดังนี้:

• โมดูลเซนเซอร์ KY-033 ใช้เป็นหลักสำหรับการใช้งานที่อุปกรณ์หรือหุ่นยนต์จำเป็นต้องติดตามเส้นที่ชัดเจนบนพื้นผิว เช่น เส้นสีดำบนพื้นหลังสีขาว
• เซ็นเซอร์นี้ใช้ในการออกแบบยานยนต์ไร้คนขับ หุ่นยนต์เดินตามเลน และระบบหุ่นยนต์ที่ต้องนำทางในเลนที่กำหนดตามเส้นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
• เทคโนโลยีนี้ใช้ในการแข่งขันหุ่นยนต์ เช่น มินิซูโม่ โดยหุ่นยนต์ต้องเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเหนือสนามแข่งขัน
• ใช้บนสายพานลำเลียงเพื่อติดตามตำแหน่งของวัตถุโดยการติดตามเส้นบนสายพานลำเลียง
• เซ็นเซอร์นี้ใช้ในโรงงานหรือโกดังเพื่อติดตามการจราจรบนพื้น
• ใช้งานร่วมกับแพลตฟอร์มไมโครคอนโทรลเลอร์ที่หลากหลาย
• นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับคอนทราสต์สูงและสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่เพื่อวัดแสงอินฟราเรดที่สะท้อนออกมาได้
• โมดูลเซ็นเซอร์ติดตามสายนี้ใช้ในหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ

โปรดดูลิงก์นี้สำหรับ แผ่นข้อมูลของโมดูลเซนเซอร์ KY-033

นี่คือภาพรวมของโมดูลเซ็นเซอร์ KY-033 หรือเซ็นเซอร์การล่าสัตว์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เรียบง่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตรวจจับการมีอยู่ของเส้นความคมชัด เซ็นเซอร์นี้ตรวจจับการมีอยู่ของพื้นผิวที่มีความแตกต่างกันโดยเพียงวัดแสง IR ที่สะท้อนออกมา ถูกใช้เป็นหลักในการติดตามเส้นทางในหุ่นยนต์ โดยที่ยานยนต์หุ่นยนต์สามารถนำทางข้ามเส้นทางที่มืดเหนือพื้นผิวที่มีแสงได้ ดังนั้นเซ็นเซอร์นี้จะให้สัญญาณดิจิทัลสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่ตรวจจับ ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์นี้จึงสามารถรวมเข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆ ได้อย่างง่ายดายผ่านการกำหนดค่าพินที่ง่ายดายและการตั้งค่าความไวที่ปรับได้

‍

‍