Rasen-Sensoren

Rasensensor

Ein Rasensensor soll feststellen, ob sich ein Rasenroboter noch über Rasen befindet oder nicht. Mit anderen Worten, er soll herausfinden, ob das Medium direkt unter dem Roboter noch Rasen ist oder irgend etwas anderes (z.B. Luft). Dazu kann ein kapazitiver Sensor benutzt werden, da das Medium unter dem Roboter die Kapazität beeinflusst. Es gibt jedoch keinen Unterschied zwischen einem Rasen und einem Blumenbeet z.B. Man sollte also einen Bereich um den Rasen herum haben, der sich deutlich von Rasen unterscheidet (z.B. Rindenmulch).

Arbeitsprinzip

Ein Rasensensor könnte z.B. eine Kupferplatte in einem Plastikrohr sein. Um herauszufinden, ob der Sensor Kontakt mit Rasen hat, wird die Kapazität der Platte gemessen. Wenn der Roboter über Rasen ist (Rasen ist das Dielektrikum), erhöht sich die Kapazität leicht (um einige pF).

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Verdrahtung:

Vorderer Rasensensor:

Arduino Mega Pin 40 Receive Front -------------| 

Arduino Mega Pin 41 Send    Front --- 2 MOhm --+---|  Lawn 

Hinterer Rasensensor:

Arduino Mega Pin 42 Receive Back  -------------| 

Arduino Mega Pin 43 Send    Back  --- 2 MOhm --+---|  Lawn

Detailierte Arbeitsweise

Zu Beginn wird die Kupferplatte durch den SendPin auf LOW gezogen. Danach wird der SendPin auf HIGH gesetzt - über den Widerstand (2 Megaohm) wird die Kupferplatte langsam aufgeladen. Der Arduino misst nun die Zeit bis das ReceiverPin HIGH wird (Kapazitätsmessung). Weil Mikrocontroller sehr schnell und genau Zeiten messen können, kann man damit sehr kleine Kapazitäten messen.