وصف
مستشعر الضوء هو مستشعر يستخدم مقاومة ضوئية لقياس شدة الضوء. إنه أحد أجهزة الاستشعار من سلسلة 3-Wire. يحتوي المستشعر على فتحة تثبيت واحدة تسمح بربطه بهيكل الروبوت.
المستشعرات ثلاثية الأسلاك متوافقة مع V5 Robot Brain أو Cortex. يمكن تمديد كابل المستشعر باستخدام كابلثلاثي الأسلاك.
لكي يعمل مستشعر الضوء مع V5 Brain، يجب أن يكون كابل المستشعر بالكامل مُدخلًا في منفذ V5 Brain ثلاثي الأسلاك. ملاحظة: يتم ربط موصل كابل المستشعرات ليتناسب مع المنفذ باتجاه محدد.
| مستشعر الضوء | تم إدخال كابل المستشعر بالكامل |
يأتي مستشعر الضوء في مجموعة أجهزة الاستشعار المتقدمة أو يمكن شراؤه بشكل فردي هنا.
كيف يعمل مستشعر الضوء
يعمل مستشعر الضوء بفضل المقاوم الضوئي المثبت في وسط غلافه. يغير هذا المقاوم الضوئي قيمة مقاومته اعتمادًا على كمية الضوء الساقط على المستشعر.
مستشعر الضوء هو مستشعر تناظري. هذا يعني أن المستشعر سيأخذ مصدر 5 فولت من V5 Brain وسيقوم المقاوم الضوئي بتغيير هذه القيمة إلى قيمة تتراوح بين 5 فولت و0 فولت اعتمادًا على التعرض للضوء. سيتم تحويل الجهد الكهربي الذي يتم إرجاعه إلى V5 Brain إلى نسبة سطوع الضوء.
نظرًا للطبيعة التناظرية للمستشعر، يجب تحديد حد سطوع الضوء للقيمة التي تم إرجاعها. بمعنى آخر، إذا كان الضوء الساطع على المستشعر قريبًا جدًا من شدة ضوء الخلفية، فلن يتمكن مستشعر الضوء من اكتشاف الفرق. يجب استخدام حد معين من نسبة السطوع الأعلى فوق ضوء الخلفية حتى يمكن اكتشاف اختلاف يتجاوز التقلب الطبيعي للقيم التناظرية التي يتم إرجاعها من ضوء الخلفية.
قد يكون من الممكن اكتشاف الضوء الخافت في غرفة مظلمة، ولكن لن يتم اكتشاف الضوء الخافت في غرفة مضاءة جيدًا.
يجب إقران مستشعر الضوء بلغة برمجة مثل VEXcode V5أو VEXcode Pro V5 لإنشاء برنامج مستخدم للدماغ لاستخدام القيمة من النسبة المئوية للسطوع للتحكم في سلوك الروبوت.
الاستخدامات الشائعة لمستشعر الضوء:
تُستخدم مستشعرات الضوء بشكل شائع في تطبيقات الفصول الدراسية ويمكن أن توفر أنشطة ممتعة وتحديات برمجية فعالة ومن الأمثلة على ذلك ما يلي:
تعطيل الروبوت:يمكن وضع مستشعر ضوئي على الروبوت ثم كتابة برنامج للروبوت بحيث يتحرك في الفصل الدراسي، ولكن إذا تم إطفاء أضواء الغرفة، فسيعمل المستشعر كإيقاف طارئ وسيتوقف الروبوت عن تشغيل برنامجه. يظهر هذا التكوين في هذا الرسم المتحرك.
يتم استخدام مستشعرات الصور بطريقة مماثلة في تركيبات الإضاءة. على الرغم من أنه في هذه الحالة، سيتم تشغيل وحدة الإضاءة عندما يحل الظلام وتنطفئ عندما يعود ضوء الخلفية. تعمل مصابيح الحديقة الشمسية المزخرفة بهذه الطريقة.
القيادة "الخفيفة": يمكن وضع مستشعر الضوء على الجانب الأيمن من الروبوت ووضع مستشعر الضوء الثاني على الجانب الأيسر. ويمكن بعد ذلك برمجة الروبوت بحيث يتحرك بشكل مستقيم إذا تم وضعه في غرفة مظلمة. إذا تم توجيه مصباح يدوي إلى المستشعر الأيمن، فسوف يستدير الروبوت إلى اليمين. إذا تم توجيه الضوء على المستشعر الأيسر، فسيتجه الروبوت إلى اليسار، وإذا أضاء كلا المستشعرين، فسيتوقف الروبوت. يُظهر هذا الرسم المتحرك الروبوت وهو يُقاد باستخدام مستشعري الضوء ومصباح يدوي.
علامة المصباح اليدوي:يتطلب هذا النشاطيكون لدىروبوت مستشعر ضوء، ومصباح يدوي VEX ، ومفتاح الصدمات VEX v2. تجري اللعبة بين فريقين من الروبوتات وتُلعب فيدراسي مظلم. أثناء اللعبة، عندما يضيء مصباح VEX على مستشعر الضوء الخاص بالخصم، فإنه "يجمد" نظام نقل الحركة الخاص بالروبوت حتى يقوم أحد أعضاء الفريق بدفع مفتاح VEX Bumper Switch الموجود على الروبوت لتمكين نظام نقل الحركة مرة أخرى. تنتهي اللعبة عندما يتم تجميد جميع أعضاء الفريق في فريق واحد.
ملاحظة: يمكن تشغيل مصباح VEX عن طريق تكوين أحد منافذ الأسلاك الثلاثة الخاصة بـ V5 Brain إلى مخرج رقمي منخفض.
استخدامات مستشعر الضوء في الروبوتات المنافسة:
الاستخدام الأكثر شيوعًا لمستشعر الضوء الموجود على روبوت المنافسة هو أن يعمل المستشعر بمثابة بوابة ضوئية. في هذا التطبيق، يمكن استخدام مستشعر الضوء لفهرسة و/أو التحكم في قطع اللعبة أثناء تحريكها لأعلى على نظام ناقل أو نظام انزلاق على الروبوت.
يمكن تركيب مستشعر الضوء تحت قطعة من لوح البولي كربونات الشفاف أو بين قطعتين من المعدن الهيكلي. عندما تنزلق قطعة اللعبة فوق مستشعر الضوء، فإنها تحجب الضوء ويمكن للمستشعر اكتشاف الكائن.
تعد هذه طريقة اكتشاف أكثر فعالية من استخدام مستشعر اللمس الذي قد يتسبب في حدوث عائق داخل الناقل أو نظام الانزلاق.
الفهرسة: يمكن وضع مستشعر الضوء عند مدخل الشريحة أو النظام الناقل. في كل مرة تمر قطعة لعبة فوق المستشعر، سترسل إشارة العد إلى V5 Brain.
يمكن لـ V5 Brain بدوره إرسال رسالة إلى شاشة LED الموجودة على وحدة التحكم V5. بهذه الطريقة يمكن للمشغل البشري معرفة عدد قطع اللعبة الموجودة في النظام حتى لو كان الفحص البصري غير ممكن. هذه العملية موضحة في هذا المتحرك.
التحكم: يمكن وضع مستشعر الضوء في نهاية الشريحة أو النظام الناقل. عندما تحجب قطعة من قطع اللعبة الضوء، يمكن للمستشعر إرسال إشارة إلى V5 Brain والمشغل البشري تفيد بأن النظام ممتلئ ولا ينبغي محاولة التقاط قطع إضافية من اللعبة، كما هو موضح في هذا الرسم المتحرك.