Модуль считывания угловых скоростей используется для считывания числа оборотов двигателя робота. Обычно это необходимо знать при движения робота по заданной программе. Например: по нашей программе роботу нужно проехать 2 метра и повернуть налево, считаем что у робота 2 одинаковых колеса с 3-ей шаровой опорой как у тележки Lego и они равны диаметру D = 5 см. Вычисляем длину окружности колеса = P x D = 3,14 х 5 = 15,7 см; Вычисляем сколько оборотов должны сделать двигатели робота чтобы он проехал 2 метра = 200 : 15,7 = 12,7 оборотов. Включаем в программе двигатели, а по энкодеру в программе определяем сколько двигатели сделали оборотов, как только их станет 12,7 то двигатели отключаем и для поворота в зависимости от угла и направления поворота подсчитываем количество оборотов одного из колес робота.
Модуль 
считывания угловых скоростей для моделей роботов FC-03 или энкодер — это небольшая печатная плата с установленными на ней микросхемой LM393, а также несколькими другими электронными компонентами.
FC-03 модуль считывания угловых скоростей называют ещё датчиком оборотов или энкодером. Название происходит от принципа работы датчика.
Используется энкодер для определения скорости двигателя, подсчета импульсов. Датчик оборотов FC-03 снабжен специальным штырьковым разъемом (типа «папа») для подключения к плате микроконтроллера Arduino, AVR, ARM или д.р.
Модуль считывания угловых скоростей, созданный на основе двойного компаратора LM393 и щелевого датчика предназначен для совместного использования со специальными дисками, которые одеваются на вал редуктора или электродвигателя. Таким образом, микроконтроллер получает информацию непосредственно от энкодера о количестве оборотов, проделанных двигателем, и так определяется его скорость.
Диски одеваются на вал редуктора или электродвигателя, чтобы микроконтроллер получал информацию непосредственно от энкодера о количестве оборотов проделанных двигателем.
Рис.1 Щелевой датчик ITR9608
Принцип действия
Воспринимающий элемент модуля – оптическая пара 
ITR9608. В одном выступе корпуса расположен инфракрасный светодиод, направленный на фототранзистор находящийся в другом выступе. Если в щель между выступами внести непрозрачную пластину, то ИК излучение от светодиода перекрывается и фототранзистор закрывается. Такой компонент иногда называют фотопрерывателем, но он только фиксирует прерывание светового потока. Как показано на схеме с эмиттера транзистора сигнал поступает в схему прибора.Свет преграждает пластина, закрепленная на подвижной части контролируемого механизма. С помощью датчика определяют перемещение в крайние положения двигающейся плоскости, когда связанный с ней элемент конструкции входит в датчик. Измеряют параметры вращения различных механических деталей. Так происходит преобразование механических параметров в электрические величины и далее в программные значения.
Датчик скорости вращения FC-03 используется для измерения частоты вращения. Определить с его помощью направление вращения нельзя. На валу двигателя или шестерни редуктора устанавливается диск с отверстиями. Оптопара модуля имеет прорезь шириной 5 мм. При вращении диска, как изображено на анимации, постоянно в прорези чередуются отверстия и участки пластины. Датчик преобразует чередование элементов диска в электрические импульсы. Электроника модуля делает сигнал датчика пригодным для восприятия цифровыми логическими микросхемами или микроконтроллером.
Принципиальная схема энкодера FC-03:
Размеры (ДxШxВ) прибл.: 32 x 14 x 10 мм;
LM393 Датчик скорости для Arduino построен на микросхеме LM393 (двойной компаратор).
Термин «компаратор» произошел от английского слова «compare» — сравнивать. Проще говоря, компаратор — это прибор для сравнения двух или нескольких напряжений с определенной точностью и выдачи результата с минимальной задержкой.
Характеристики микросхемы LM393:
- Тип компаратора: Precision
- Количество компараторов в микросхеме LM393: 2 штуки
- Время отклика компаратора составляет: 1.3 мкс
- Тип выхода компаратора: CMOS, MOS, TTL, DTL, ECL
- Ток потребления компаратора составляет: 1 мА
- Диапазон напряжения питания компаратора: от ± 1.0 В до ± 18 В
Даташит микросхемы LM393 (формат PDF размер 144 КБ)
Модуль считывания угловых скоростей снабжен специальным штырьковым разъемом (типа «папа») для подключения к плате микроконтроллера Arduino, AVR, ARM и др.
FC-03 модуль имеет специальное отверстие в плате, что облегчает его монтаж и крепление на любую роботизированную платформу или шасси робота.
Используется FC-03 модуль для определения скорости двигателя, подсчета импульсов, обнаружения препятствия. Он также станет полезным компонентом для любого робота под управлением микроконтроллера.
Используемые ресурсы:
