[实用新型]模拟数字一体光敏传感器模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟数字一体光敏传感器模块，属于电子测控和路迹识别领域。 

背景技术

在地面轨迹错综复杂的情况下，为了能准确获取地面路径的分布情况，使机器人、小车等能够快速、准确地获取地面路迹信息，提高其反应速度和准确率，光敏传感器路迹识别技术对于各种需要通过寻找轨迹来完成任务的设备提供技术支持。 

一般的光敏传感器在检测轨迹时，大多采用输出模拟量的方法，即将光敏传感器检测到地面轨迹对光的反射强度，用电压表示的模拟量来表示，直接供处理器进行模/数转换，进一步得到地面轨迹信息。而模/数转换速度慢，特别是需要多路这样的转换时，实时性就较差；同时，在很多当机器人应用中，仅仅需要区别出黑色和白色两种不同的情况，并不需要具体的灰度值。目前大多数机器人都采用模拟量表示地面轨迹信息、并进行模/数转换的方法，为系统实现带来一定的难度。 

实用新型内容

本实用新型针对复杂路径的识别问题而提出一种准确度高、反应快、功耗低、使用成本低的模拟数字一体光敏传感器模块。 

一种模拟数字一体光敏传感器模块，其特征在于：包括电源转换电路、光敏传感器电路、比较电路和输入输出电路，其中：输入输出电路提供5V电压给电源转换电路，电源转换电路输出3.3V电压，分别给光敏传感器电路、比较电路供电，光敏传感器电路的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端与输入输出电路的输入端连接。 

本实用新型中光敏传感器电路采用光敏技术检测路面轨迹情况，对黑白地面路径信息进行自动采集并处理，根据不同应用场合，既可输出模拟量，也可输出数字量，结构简单，识别准确度高，反应速度快，功耗低，使用成本低。 

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。 

图2是本实用新型的电路原理图，图中标号：1-电源转换电路；2-光敏传感器电路；3-比较电路；4-输入输出电路。 

具体实施方式

本实用新型的结构框图如图1所示，包括电源转换电路、光敏传感器电路、比较电路和输入输出电路，其中：输入输出电路提供5V电压给电源转换电路，电源转换电路输出3.3V电压，分别给光敏传感器电路、比较电路供电，光敏传感器电路的输出端连接比较电路的输入端，比较电路与输入输出电路的输出端，通过焊接R2、R3其中之一来选择数字、模拟输出，实现模拟和数字的一体化，供不同的场合使用。 

如图2所示是本实用新型的电路原理图，电源电路1中的电压转换芯片U2采用AMS1117，5V输入电压首先经过一个10uf的电容C1滤波后再接到电压转换芯片U2的Vin端，电压转换芯片U2的Vout端经过一个22uf的电容C2滤波后，通过一个0欧电阻R7输出3.3V稳定电压，然后通过电阻R4为电源指示灯D3供电；光敏传感器电路2由红外发射接收对管和两个电阻(6.8K和510)构成，红外发射接收对管采用FS-043W，每个红外发射接收对管均接入 3.3V电压，其发射端和接收端均串接一个电阻后接地，红外发射接收对管的接收端经过一个0欧的电阻R3与输入输出电路4的端子J1的2脚连接的同时，与比较电路3中比较器U1的IN1+端连接；比较电路3中比较器U1采用LM339，比较器U1的V+接入3.3V电压，电位器W1的两端分别接电源和地，中间2脚与比较器器U1的输入端IN1-连接，比较器U1的OUT1端通过一个10K的电阻R1接电源的同时，再经过一个0欧的电阻R2与输入输出电路4中的端子J1的2脚连接；输入输出电路4中的端子J1的1脚接5V电源输入，电源输入的地通过端子J1的2脚通过二极管D4与系统电源地连接。 

本实用新型中的光敏传感器电路根据不同颜色的物质吸收红外光线强弱不同的原理，红外发射管发射红外光，红外接收管接收未被吸收的红外光，并根据接收到红外光强的不同而输出不同电压，并采用比较器将该电压和参考电压相比较，输出“0”或“1”信号，供处理器读入，准确度高，反应速度快，可以大大提高系统的实时性。