Комплектация

Оптический датчик цвета RAK12031 T-Beam-Fork (TBM) Sensor входит в серию продуктов модульного конструирования цифровой программируемой платформы WisBlock, ориентированной на создание быстрособираемых систем сверхкомпактного электронного оборудования с низким энергопотреблением, обладающих возможностью последующей модернизации с применением метода произвольного реконфигурирования аппаратной или программной части. Платформа WisBlock уверенно демонстрирует себя надёжной и одновременно низкозатратной опорой для лёгкого, быстрого, и качественного решения множества задач в области развития и интеграции современных IoT-технологий. Поддерживаемая разработчиками и мировым сообществом, платформа имеет внушительный спектр функциональности, и прекрасно подходит для воспроизводства различных устройств от единичного количества до серийных масштабов. Полностью открытая для изучения, платформа WisBlock предоставляет возможности проектирования и встраивания индивидуальных модулей. Среди прочих выгодных достоинств, платформа WisBlock располагает управляемой системой питания, определяющей наиболее эффективное расходование энергоресурсов автономных приложений. Модульная система WisBlock охватывает популярные стандарты беспроводной радиопередачи на короткие и длинные расстояния, а также всецело совместима с облачными технологиями.

На плате RAK12031 WisBlock T-Beam-Fork расположен оптический сенсор EE-SX1041 от Omron, имеющий паз рабочей области 5 х 7.5 мм. Датчик прерывания светового луча позволяет воспроизводить на его основе различные варианты линейного или кругового оптического энкодера для определения расстояния перемещения или скорости вращения связанных объектов. Наравне с механическими, отпический энкодер служит неотъемлемой частью всевозможных систем обратной связи подвижного электромеханического оборудования. Оптический энкодер выгодно отличается отсутствием важных недостатков, присущих механическим моделям - неизбежным износом контактных частей, влияющих на целостность сигнала.

Оптический энкодер RAK12031 WisBlock используется вместе с кодовым диском или линейной кодовой шкалой. В корпусе датчика П-образном формы (вилка) находятся излучатель света (ИК-светодиод) и фотоприёмник (фототранзистор). Главный принцип оптического кодирования заключается в прохождении луча инфракрасного излучателя сквозь чётко сформированную последовательность перфорированных отверстий, с его попаданием на светочувствительную область фотоприёмника. Под воздействием прямого луча или в моменты его отсутствия (перекрытие посторонним предметом), фотоприёмник образует противоположные по уровню напряжения сигналы. Высокий или низкий уровень входящего сигнала, продолжительность каждого импульса, и количество импульсов за условный промежуток времени, принимаются в расчёт скорости вращения или пройденного расстояния внешними управляющими системами. Количество генерируемых оптическим энкодером сигналов на условном участке кодовой шкалы или кодового диска целиком зависит от плотности и размеров перфорации. Размер прямоугольного луча оптического прерывателя RAK12038 составляет 0.5 х 2.2 мм.

Примеры устройства оптического энкодера

Функциональное определение выводов 24-контактного разъёма датчика цвета и приближения RAK12031/RAK12028

Распределение выводов в многоканальных 24-контактных разъёмах моделей RAK12028 и RAK12031 немного отличаются друг от друга. Только из-за большей универсальности, модуль RAK12028 располагает выводами SDA и SCL цифровой последовательной шины I2C, не востребованной в конструкции оптического датчика RAK12031. У обоих плат задействованы выводы питания 3V3_S и GND, контролируемые через WB_GPIO2 программируемого ядра WisBlock Core. Выход сигнальных импульсов датчика EE-SX1401 выведен в линию SIGNAL_PIN. Остальные контакты NC не имеют внутренних соединений.

Образец монтажа

Модуль RAK12031/RAK12028 WisBlock TBF Sensor разработан для установки в 24-контактный слот WisBlock Sensor, снабжающий питающим напряжением датчик прерывания луча. В разном количестве от 2 до 6 штук, разъёмом Sensor Slot укомплектованы все базовые платы WisBlock Base. Слот Sensor Slot поддерживает прямой и реверсивный способы присоединения. Дополнительно для работы с датчиком потребуется процессорный блок WisBlock Core с интегрированным программируемым контроллером.

На изображении показан способ крепления платы-адаптера RAK12028 к свободному слоту А на верхней стороне RAK5005-O. Также датчик может быть установлен в слоты A, C, D, E или F любой базовой платы.

Датчик RAK12031 оснащён дополнительным 24-контактным разъёмом присоединения к базовой плате WisBase с помощью 120-миллиметрового плоского гибкого печатного шлейфа (RAK19005), когда требуется нетиповое соединение компонентов в конструкции создаваемого WisBlock-приложения.

На лицевой стороне RAK12028 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

Электрическая принципиальная схема RAK12031/RAK12028 WisSensor TBF

Схема платы-адаптера RAK12028

Схема датчика прерывания луча RAK12031

Физические размеры, мм

Плата адаптера RAK12028

Датчик прерывания оптический RAK12031

Программное обеспечение

1. Примеры программирования оптического датчика прерывания RAK12031 Through Beam Fork Sensor;

Техническая документация

1. Спецификация оптического датчика прерывания EE-SX1401 Omron (англ., PDF, Datasheet);
2. Краткое руководство пользователя модулем RAK12031/RAK12028 WisBlock T-Beam-Sensor;
3. Характеристики коннекторов FBB (.PNG);

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub;
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock;
3. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей;