¿Cómo leer y entender una ficha técnica?

Question

He construido una máquina alimentada por un Arduino que ejecuta un par de motores de paso. Ahora estoy añadiendo un sensor IR a la máquina. Para la conexión de los motores paso a paso que he encontrado bastante buenas guías en Internet sobre cómo conectarlos para obtener el Arduino para controlarlos. Con este sensor IR adicional añadido estoy entrando en territorio desconocido. Así que mi pregunta es cómo leer esta hoja de datos para el sensor de infrarrojos TCRT5000 y obtener una comprensión de cómo conectar la pieza al proyecto existente (que la salida de ir a la tierra, 5V y el controlador?)

Aquí está la hoja de datos del producto que estoy planeando añadir a mi proyecto actual. http://www.vishay.com/docs/83760/tcrt5000.pdf

¿Cómo trabaja cuando conecta nuevos productos desconocidos a sus proyectos existentes? ¿Lees esa hoja y simplemente sabes cómo conectarlo, o utilizas algún tipo de programa para escribir un "plano" de cómo conectarlo?

Como esta hoja sobre cómo conectar un paso bipolar a su driver y al arduino:

Es un buen plano para que un principiante sepa cómo conectar las diferentes piezas. ¿Haces tu propia versión de eso para una pieza que estás añadiendo antes de empezar a soldarla y conectarla?

Answer 1

Estás preguntando varias cosas, no sólo cómo entender el funcionamiento de la pieza, sino también cómo implementarla en tu proyecto.

La primera es cómo funciona la pieza (leyendo la hoja de datos). Varía en función de la pieza. Algunas son más sencillas que otras, y se puede implementar una parte determinada sin tener que entender todo lo que hay en la hoja. Por ejemplo, tu sensor, es bastante sencillo. Es básicamente un LED IR, y un transistor en un solo paquete. Excepto que el transistor es disparado por el Led (o los reflejos IR) en lugar de un pin base. Esto lo puedes ver en el diagrama interno y en la descripción de la página 1. Como la pieza es bastante simple, no hay un diseño "recomendado" o "de referencia", un led y un transistor son así de básicos. Dale al LED su corriente de avance y su voltaje, brilla, y si refleja algo, el transistor lo detecta, y el transistor se enciende proporcionalmente a lo que detecta.

Lo siguiente es cómo implementarlo en su diseño. De nuevo, varía en función del hardware que tengas, de lo que quieras hacer con él y de tu código. En general, tienes que decidir tu objetivo, antes de añadirlo. Para el sensor IR, ¿quieres controlar el motor directamente con él? ¿Quieres que el Arduino para controlar el motor basado en el sensor? ¿Quieres que el sensor para controlar algo más? O incluso más simple, ¿quieres que la máquina siga una línea, o evitar colisiones, o acelerar cuando ve algo? Una vez que definas eso, es más fácil averiguar cómo debes conectarlo.

Y, al ser principiante, no saber cómo debes conectarlo a otra cosa, pero sabiendo cómo funciona (hoja de datos) y lo que quieres hacer, buscas en Google. Como estás usando una pieza sencilla, en un diseño común (un robot), y estás usando un Arduino, puedes encontrar toneladas de ayuda al respecto.

Por último, la huella azul. Comúnmente, se denomina Esquema . Un esquema es un diagrama lógico de cómo deben conectarse las cosas. No físicamente, sino lógicamente. Un plano es más bien un diagrama de cableado, un diseño de placa de circuito. (Hay cierto solapamiento, y hay híbridos [ Fritzing es uno, para los diseños de las placas de panadería]). En la mayoría de los casos, no hay ningún software que haga automáticamente un esquema por ti. Tienes que construirlo tú mismo, basándote en la información que tienes sobre las partes que estás usando, que es donde entran las hojas de datos y los pinouts. Tienes que saber qué piezas necesitas, cómo interactúan y qué símbolos significan. Pero el diablo está en los detalles. Las piezas más grandes son más fáciles de añadir, son todas las pequeñas piezas pasivas que se necesitan las que son más difíciles de entender.

En un caso general, si quieres usar el sensor como, bueno, un sensor para que el Arduino actúe, tendrías que conectarlo así:

Esto da una lógica invertida. Cuando el transistor (en el sensor) está apagado, no conduciendo, la salida se mantiene ALTA debido a R2. Cuando el sensor ve el IR del led, empieza a conducir, y la salida empieza a bajar. La salida se conectaría a un pin analógico en el Arduino. Se lee el estado del pin, y en base a su código, hacer X si el Pin es Y o bajo Y o sobre Y o entre Y y Z, etc.

He aquí un ejemplo de un sensor similar utilizado con un arduino.

Answer 2

Hay dos partes que necesitan conectarse a tu MCU, un LED infrarrojo y un fototransistor.

El LED tiene una corriente de avance continua máxima de 60mA, por lo que yo lo haría funcionar por debajo de esta cifra, con 40mA. De acuerdo con la figura 4 necesitará alrededor de 1,2V a través de él para lograr 40mA por lo que se puede calcular una resistencia de (digamos) 5V. La resistencia tendrá 3.8V a través de ella y permitirá 40mA por lo tanto su resistencia es de 95ohms. Esto está en serie con el LED y juntos están conectados a través de su suministro de 5V. Pero puedes decidir correr a 10mA de corriente hacia adelante - ver abajo.

Luego hay un montón de gráficos y valores en tablas que te indican cómo calcular la corriente del colector del sensor en función de la distancia a una superficie reflectante. El resultado es que a una distancia de reflexión de 12 mm, la corriente de colector del sensor es de aproximadamente 1 mA cuando el LED se alimenta con una corriente de avance de 10 mA.

Basándome en lo que he visto conectaría el emisor del sensor a tierra y pondría una resistencia de 3k3 entre el colector y los 5V. Luego conectaría el sensor a una entrada analógica de tu arduino y haría algunas pruebas para ver lo que obtienes en términos de señales frente a la distancia de reflexión.

Answer 3

Es un buen plano para que un principiante sepa cómo conectar las diferentes piezas. ¿Haces tu propia versión de eso para una pieza que estás añadiendo antes de empezar a soldar y conectar?

Sí, definitivamente. Haz siempre un diagrama de circuito o un esquema antes de construir un diseño, aunque sólo sea un boceto rápido a lápiz en el reverso de un sobre. Hay programas de creación de diagramas de circuitos, pero realmente no proporcionan ninguna ayuda a los principiantes. (Habrá muchas funciones de asistencia al diseño en los programas de gama alta, pero hay que saber lo que significan).

En cuanto a la procedencia del diseño en sí, los esquemas de los circuitos de las hojas de datos son un buen punto de partida. También habrá "diseños de referencia" o "notas de aplicación" de los fabricantes, algunos de los cuales puedes implementar directamente o con pequeñas modificaciones o accesorios.