巡线传感器采用的主要原理就是红外探测法，即红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，红外线会被黑色物体吸收，会被白色物体反射。Arduino 单片机就是以是否收到反射回来的红外光为依据，来确定黑线的位置和小车的行走路线，所以说，巡线传感器是常用来巡黑线的。红外探测器探测距离有限，一般最大不超过15 cm。

本书使用的双路巡线传感器，如图 4-2-1 所示，该传感器设置在Arduino 机器人的前下方，如图4-2-2 所示。它的特点是双路检测，即两侧同时都能检测黑白情况，如图4-2-3 所示。就单侧传感器而言，它具有红外发射头（透明部分）与红外接收头（紫黑部分），双路巡线传感器工作时，红外发射头会一直发射红外线到正方向的物体表面，同时红外接收头也会一直检测有没有反射回来的红外线，例如，图4-2-1 上侧传感器恰好检测到白色区域，此时红外接收头会检测到有反射回来的红外线，进一步输出高电平到S1 引脚；如果检测到黑色区域，此时红外接收头会检测不到反射回来的红外线，便输出低电平到S1 引脚。利用Arduino 检测S1 引脚的高低电平状态，即可让机器人知道此时遇到白色区域还是黑色区域了。根据S1 引脚、S2 引脚各自返回到Arduino 的电平状态即可知道机器人相对于黑线的位置。

图4-2-1　双路巡线传感器

图4-2-2　双路巡线传感器安装位置

图4-2-3　传感器相对于黑线的位置

根据前文可知，可利用 Arduino 读取双路巡线传感器的两个信号输出脚的高低电平状态，根据3.1.1 节所述的数字接口，本节将设定使用11号与12 号数字接口分别读取S1 与S2 的高低电平状态，读取函数使用digitalRead()。

（1）双路巡线传感器4 个引脚的定义：

S1：图示上侧传感器信号输出，按照配套的机器人，本书设置与Arduino 的11 号数字接口连接；

S2：图示下侧传感器信号输出，按照配套的机器人，本书设置与Arduino 的12 号数字接口连接；

VCC:接5 V 直流电源；

GND: 接电源地引线。(www.daowen.com)

（2）双路巡线传感器的测试代码如下：

程序编译通过后，上传程序至Arduino UNO 开发板中，待上传成功后，点击菜单栏的工具，选择串口监视器，弹出串口如图4-2-4 所示。调整双路巡线传感器相对于黑线的位置，数据将发生变化：

① 左侧传感器、右侧传感器都在黑线内时，数据为00；

② 左侧传感器在白色区域而右侧传感器在黑线内时，数据为10；

③ 左侧传感器在黑线内而右侧传感器在白色区域时，数据为01；

④ 左侧传感器、右侧传感器都在白色区域时，数据为11。

图4-2-4　串口监视器监视传感器的位置

（3）程序解读：

① 双路巡线传感器与 Arduino UNO 开发板之间的关系是 Arduino UNO 开发板要利用双路巡线传感器的检测信息，此为输入，因此要使用digitalRead()函数，而在使用 digitalRead()函数之前要先利用 pinMode()函数配置11 号、12 号接口为输入模式。

② Serial.print()里面除了可以填变量名称，也可以直接填函数名称，例如 Serial.print(digitalRead(S1))，因为 digitalRead(S1)函数返回值就是数值。