HiTechnic的IR SEeker,可以用來尋找紅外線球(ROBOCUP足球比賽用球),當然也可以找到發射紅外線的光源,例如手電筒,蠟燭(不知道雷射光筆效果是不是更好)
昨天有位老師來電詢問,如果同時遇到兩個紅外線源,可以偵測得到嗎?
筆者從未想過這樣的應用,因為之前的思考都被侷限在「追球」,所以紅外線源當然只有一個。
謝謝這位老師的提問,也讓探奇教室重新探討IRSeeker的原理,恰巧遇到颱風天,筆者當然盡快利用時間試一試這顆紅外線搜尋器。
先看看這顆感應器的使用,
IRSeeker在下圖1,3,5,7,9的位置安裝5顆紅外線感應元件,(2,4,6,8位置沒有安裝感應器),
根據周圍紅外線光源的強度,判別紅外線光源的方向。方向分為9個,請參考下圖。
例如當紅外線發光源(以下簡稱光源)位於9號的方向,7號的感應元件沒有接收到紅外線強度,感應器就會輸出判別值為9。
如果7號元件跟9號元件都感應到紅外線強度,那麼感應器就輸出判別值為8。
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從HiTechnic網站可以下載IRSeeker的命令方塊,利用這個命令方塊,我們讓NXT螢幕顯示目前的光源方向(1-9,0表示無訊號或未知),並且分別顯示五顆感應元件的讀值(讀值範圍可能是0-255)
下圖:我們直接在9號位置拿打火機試驗。
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下圖:透過NXTSCREEN程式將NXT螢幕放大,方便觀察,應該顯示六行數字,第一個數字是感應器判別方向值,第二到第六個數字分別對應第1,3,5,7,9感應元件的讀值。
第9號的感應元件顯示讀值83,其他感應元件讀值為0,所以感應器判別光源方向為9。
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下圖:同時拿兩個光源,打火機在7號及9號感應器附近,手電筒直接照射5號感應器,我們刻意調整光源與感應器的距離,讓感應元件的讀值差不多,結果感應器的判別值為0。證明兩個差不多強度的光源會造成感應器的誤判。
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但是實際上的應用應該不會造成困擾。
因為當兩個光源同時出現時,如果光源強度差異太大,IRSeeker只會找到較強的光源。
下圖:我們還測試了究竟光源強度值多大時才會引發感應器的方向判別,答案是3以上。
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強度值為2時,感應器視為雜訊,並不做出方向判別。
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這次的實驗除了瞭解感應元件對光源強度的讀值差異外,還有下列幾點心得:
1. 如果已知光源的強度,我們還可以針對光源進行距離的判斷。
2. IRSeeker可以接收大約一公尺遠的手電筒光源。我們盡量維持手電筒與IRSeeker等高,由於實驗並非使用點光源,所以即使將手電筒從IRSeeker的水平面向上提高20公分或向下降低20公分,仍然能夠接收光源強度。
3. 電視遙控器的紅外線光源並非連續性發射,光源強度也不太足夠引發判別。
4. 個人認為這樣的感應器對於火源,手電筒,比賽用紅外線足球已經非常靈敏。
歡迎大家一起討論,謝謝!