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Sensor de Línea IR de 12 Canales

Categoría: Diseño de PCB
Fecha: Octubre 2024
Portada del proyecto Sensor de Línea IR de 12 Canales

Sobre este proyecto

Los sensores comerciales de 8 canales limitaban el rendimiento del robot seguidor de línea. Para obtener una lectura más precisa de la pista, especialmente en curvas a alta velocidad, se desarrolló este sensor personalizado desde cero.

El diseño aumenta la cantidad de puntos de lectura a 12 y utiliza una disposición geométrica en arco. Esta forma asegura que la distancia de los sensores a la línea se mantenga constante durante los giros, lo que reduce distorsiones en la lectura y proporciona datos más estables para el algoritmo de control.

Características Clave

  • Diseño Geométrico en Arco: Los 12 sensores QRE1113 están dispuestos en un arco cuyo radio coincide con el centro de giro del robot. Esto ayuda a mantener una lectura de la línea consistente y precisa en las curvas.
  • Mayor Densidad de Lectura: Al tener 12 canales, el sensor ofrece un 50% más de puntos de datos que los módulos comerciales estándar, permitiendo al algoritmo de control realizar ajustes más precisos.
  • Control Centralizado de Emisores: Integra un MOSFET para encender y apagar los 12 emisores IR de forma simultánea. Esto facilita la calibración del sensor y ayuda a gestionar el consumo de energía.
Esquemático del circuito del sensor de línea infrarrojo.

El diseño del circuito incluye 12 sensores QRE1113GR, resistencias de limitación de corriente y un MOSFET para controlar los emisores.

Vista superior del diseño de la PCB del sensor de línea.

Diseño de la capa superior de la PCB, mostrando la ubicación de los sensores en arco y los componentes centrales.

Vista inferior del diseño de la PCB del sensor de línea.

Capa inferior con los conectores de salida y un plano de tierra con patrón de panal para mejorar la integridad de la señal.

Ruteado de las pistas de cobre de la PCB del sensor.

Visualización de las pistas de cobre en ambas capas, optimizadas para un diseño compacto y funcional.

Sensor de línea IR de 12 canales ensamblado y montado en un soporte 3D.

Vista detallada del sensor ensamblado, mostrando la disposición en arco de los 12 componentes optoelectrónicos.