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Ultraschall-Sensor

Der Ultraschall-Sensor kann beim Joy-Car zur Erkennung von Objekten und Hindernissen in einem Entfernungsbereich zwischen 2 und 300 cm genutzt werden. So kann auch in größerer Entfernung einem Hindernis ausgewichen oder sogar auf dieses zugesteuert werden.
Der Ultraschall-Sensor ist dazu in der Lage, Entfernungen präzise zu messen, indem er hochfrequente Schallimpulse aussendet. Trifft dieser Impuls auf ein Objekt so wird der Schallimpuls reflektiert. Das reflektierte Echo wird vom Sensor erkannt. Aus der Zeitspanne, welche sich zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Ultraschallimpulses ergibt, lässt sich dann die Entfernung zum Objekt berechnen.

Infrarot-Sensoren

Der Hindernissensor, der Linetracking-Sensor und der Speedsensor arbeiten alle nach dem gleichen Prinzip: Infrarot. Die Sensoren nutzen eine Infrarot-LED und einen Infrarotempfänger um das LED Licht zu erkennen.

HINDERNIS-SENSOR

Der Hindernis-Sensor kann Gegenstände in der Nähe des Joy-Cars erkennen. Dazu wird mit der LED Infrarotlicht nach vorne gestrahlt. Kommt ein Gegenstand / Hindernis in diesen Lichtstrahl wird das Licht reflektiert und kann von dem Infrarotempfänger erkannt werden. Dieser Reichweite dieses Sensors kann mit Hilfe der Potentiometer eingestellt werden. Dieser Sensor kann allerdings nur die, durch die Potentiometer, voreingestellte Distanz erkennen und nicht so wie der Ultraschallsensor aktiv die Entfernung zum nächsten Gegenstand messen.

Linetracking-Sensor

Der Linetracking-Sensor strahlt das Infrarotlicht nach unten ab. Befindet sich eine helle Oberfläche unter dem Linetracking-Sensor, wird das Licht reflektiert und von dem Infrarotempfänger erkannt. Wird das Infrarotlicht aber auf eine schwarze und nicht reflektierende Oberfläche gestrahlt, wird keine Infrarotlicht zurückgeworfen, dass der Infrarotempfänger erkennen kann. Um einer Linie zu folgen, werden mindestens 2 Sensoren, aber besser 3 Sensoren, benötigt. Mit Hilfe von 3 Sensoren ist man dann in der Lage festzustellen wo sich die schwarze Linie gerade befindet und in welche Richtung man steuern muss um dieser zu folgen.

Speed-Sensor

Beim Speed-Sensor sind sich Infrarotempfänger und Infrarot-LED direkt gegenübergestellt. Zwischen Empfänger und LED befindet sich die Lochscheibe, welche auf die Welle des Motors montiert ist. Dreht sich die Motorwelle jetzt, dreht sich auch die Lochscheibe. Diese unterbricht immer wieder das Infrarotlicht der LED. Wenn man die Anzahl der Löcher in der Lochscheibe kennt (in diesem Fall 20), weiß man, dass sich das Rad von Unterbrechung zu Unterbrechung 1/20 gedreht hat. Mit Hilfe dieser Information kann man die gefahrene Strecke ermitteln und nimmt man die vergangen Zeit von Unterbrechung zu Unterbrechung dazu, kann man die Geschwindigkeit bestimmen.

Empfindlichkeit (Linetracker- & Hindernis-Sensoren)

Die Empfindlichkeit der Sensoren kann angepasst werden, falls diese nicht mehr zuverlässig funktionieren. Dabei sind die Linetracking-Sensoren und die Hindernis-Sensoren mit Potentiometern ausgestattet, die mit einem Schraubendreher justiert werden können, um die Empfindlichkeit einzustellen. Auf jedem Sensor ist zusätzlich eine LED angebracht, die nur aufleuchtet, wenn der Sensor gerade etwas erkennt. Sie hilft dir dabei die Funktion deines Sensors zu überprüfen und diesen so gut wie möglich einzustellen.

Linetracking-Sensoren

Nimm dir hierfür am besten ein weißes Blatt Papier und klebe darauf einen Streifen schwarzes Klebeband. Stelle nun dein Joy-Car abwechselnd auf das Blatt Papier und auf den schwarzen Klebestreifen. Deine Sensoren sind richtig eingestellt, wenn die LED auf jedem Sensor aufleuchtet, wenn das Joy-Car auf dem Blatt Papier steht und wenn die LEDs wieder erlischen, sobald du das Joy-Car auf den Klebestreifen stellst.

Hindernis-Sensoren

Löse zunächst den Chassis-Aufsatz von der Bodenplatte, damit du die Potentiometer der Hindernis-Sensoren leichter erreichen kannst. Die Hindernis-Sensoren haben, im Gegensatz zu den Linetracking-Sensoren, jeweils zwei Potentiometer. Hier kannst du sowohl die Stärke der Infrarot-LED, als auch die Empfindlichkeit des Sensors justieren. Halte hier einen Gegenstand vor die Sensoren. Die LED sollte dabei aufleuchten und wieder erlischen, wenn du den Gegenstand entfernst.

TIPP: Du erhöhst die Empfindlichkeit, indem du den Potentiometer im Uhrzeigersinn drehst. Drehst du gegen den Uhrzeigersinn verringerst du die Empfindlichkeit.

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