Sensor CNY70 Introducción El CNY70 es un sensor de infrarrojos de corto alcance basado en un emisor de luz y un receptor, ambos apuntando en la misma dirección, y cuyo funcionamiento se basa en la capacidad de reflexión del objeto, y la detección del rayo reflectado por el receptor.
Vista externa y circuitos internos del sensor CNY70 El CNY70 tiene cuatro pines de conexión. Dos de ellos se corresponden con el ánado y cátodo del emisor, y las otras dos se corresponde con el colector y el emisor del receptor. Los valores de las resistencias son típicamente 10K ohmios para el receptor y 220 ohmios para el emisor.
Diferentes posibilidades de montaje del CNY70 Es importante fijarse bien en el lateral donde aparece el nombre del sensor, para identificar correctamente cada uno de los pines.
Patillaje del CNY70
Manejo del sensor El CNY70 devuelve por la pata de salida correspondiente, según el montaje, un voltaje relacionado con la cantidad de rayo reflectado por el objeto. Para el montaje A, se leerá del emisor un '1' cuando se refleje luz y un '0' cuando no se refleje. Para el montaje B los valores se leen del colector, y son los contrarios al montaje A. Si conectamos la salida a una entrada digital del microcontrolador, entonces obtendremos un '1' o un '0' en función del nivel al que el microcontrolador establece la distinción entre ambos niveles lógicos. Este nivel se puede controlar introduciendo un buffer trigger-schmitt (por ejemplo el 74HC14, ¡ojo que es un inversor!) entre la salida del CNY70 y la entrada del microcontrolador. Este sistema es el que se emplea para distinguir entre blanco y negro, en la conocida aplicación del robot seguidor de línea. Otra posibilidad es conectar la salida a una entrada analógica. De este modo, mediante un conversor A/D se pueden obtener distintos valores. Esto permite la detección dinámica de blanco y negro (muy útil cuando el recorrido presenta alteraciones en la iluminación). Pero también, si empleamos el sensor con objetos de distintos color, establecer un mecanismo para la detección de los distintos colores, determinando los valores marginales que separan unos colores de otros. Esto permite emplear el sensor para alguna aplicación donde la detección del color sea necesaria.
Funcionamiento: El fototransistor conducirá mas, contra más luz reflejada del emisor capte por su base. La salida de este dispositivo es analógica y viene determinada por la cantidad de luz reflejada, así pues para tener una salida digital se podría poner un disparador Trigger Schmitt y así obtener la salida digital pero esto tiene un problema, y es que no es ajustable la sensibilidad del dispositivo y los puntos de activación de histéresis distan algunos milivoltios uno del otro (ver explicación en el esquema de la LDR ). Para solventar este problema muestro el siguiente circuito basado en un amplificador operacional configurado en modo
comparador, en la salida del circuito obtendremos una señal cuadrada lista para su interconexión con la entrada de cualquier µControlador.
La sensibilidad del circuito es ajustable mediante la resistencia variable de 10k (aconsejo poner una resistencia multivuelta). Para comprobar y visualizar la señal de salida es posible montar un diodo led en la salida con su resistencia de polarización a masa, si así lo hacemos veremos que cuando el sensor detecta una superficie blanca o reflectante el led se ilumina ya que la salida del LM358 pasa a nivel alto y por lo tanto alimenta al led que tiene su ánodo conectado directamente. La salida del LM358 varia de 0V para nivel lógico 0 a unos 3,3V para nivel lógico 1, con lo que puede ser llevada directamente a un disparador trigger schmitt (p.ej. 74LS14) para conformar pulsos de niveles TTL de 0 a 5V si fuese necesario.
Usos: Comúnmente utilizado en los robots rastreadores (Sniffers) para detección de líneas pintadas sobre el suelo, debido principalmente a su baja distancia de detección. Ideas y mejoras: El único inconveniente del sensor es la necesidad de tener que situarlo muy próximo al objeto para detectar correctamente la reflexión. Por lo demás, es una solución muy buena para la detección de línea e incluso para emplearlo como encoder para la medición de las vueltas dadas por las ruedas del robot. Quitando la resistencia de polarización de 10k que tiene conectada el fototransistor a su emisor hacemos que el circuito se vuelva mucho más sensible (e inestable también). Con un buen ajuste de la resistencia variable se puede conseguir detectar superficies reflectantes a una distancia de unos 5 cm. también al pasar la mano por enfrente del sensor se puede activar la salida.
