Как устроен ИК-датчик для Arduino. Какие компоненты входят в его состав. Как подключить ИК-датчик к Arduino. Для чего используют ИК-датчики в проектах на Arduino. Какие преимущества дает использование ИК-датчиков.
Что такое ИК-датчик и как он работает
ИК-датчик (инфракрасный датчик) — это электронное устройство, которое позволяет обнаруживать препятствия или объекты без физического контакта с ними. Принцип его работы основан на излучении и приеме инфракрасных лучей.
Основные компоненты ИК-датчика:
- ИК-светодиод (излучатель) — испускает невидимое инфракрасное излучение
- Фотодиод (приемник) — улавливает отраженное ИК-излучение
- Компаратор — сравнивает полученный сигнал с пороговым значением
- Подстроечный резистор — для регулировки чувствительности
Как происходит обнаружение объекта:
- ИК-светодиод постоянно излучает инфракрасный свет
- При отсутствии препятствий излучение рассеивается в пространстве
- Отраженное излучение улавливается фотодиодом
- Компаратор фиксирует изменение сигнала и выдает логический уровень на выходе
Подключение ИК-датчика к Arduino
Для работы с Arduino чаще всего используются готовые модули ИК-датчиков, например, FC-51 или KY-032. Они имеют 3 контакта для подключения:
- VCC — питание 3.3-5В
- GND — земля
- OUT — цифровой выход (0 или 1)
Схема подключения ИК-датчика к Arduino:
- VCC датчика подключить к 5V на Arduino
- GND датчика — к GND на Arduino
- OUT датчика — к любому цифровому пину Arduino (например, D7)
В скетче нужно настроить выбранный пин как вход:
int sensorPin = 7; // Пин подключения датчика
void setup() {
pinMode(sensorPin, INPUT);
}
Считывание данных с ИК-датчика
Для получения данных с датчика используется функция digitalRead(). Она возвращает 0 при обнаружении препятствия и 1 при его отсутствии.Пример кода для считывания:
void loop() {
int sensorValue = digitalRead(sensorPin);
if (sensorValue == LOW) {
Serial.println("Обнаружено препятствие!");
}
else {
Serial.println("Препятствий нет");
}
delay(100);
}
Такой код будет выводить в монитор порта сообщения о наличии или отсутствии препятствия каждые 100 мс.
Настройка чувствительности ИК-датчика
Большинство модулей ИК-датчиков имеют подстроечный резистор для регулировки дальности срабатывания. С его помощью можно настроить чувствительность датчика под конкретные условия работы.
Как настроить чувствительность:
- Разместите датчик на нужном расстоянии от предполагаемого препятствия
- Медленно вращайте подстроечный резистор отверткой
- Следите за индикаторным светодиодом на модуле
- Добейтесь срабатывания светодиода при появлении препятствия
- Проверьте работу на разных расстояниях
Оптимальная настройка позволит надежно детектировать объекты в нужном диапазоне без ложных срабатываний.
Применение ИК-датчиков в проектах Arduino
ИК-датчики нашли широкое применение в робототехнике и автоматизации на базе Arduino. Вот некоторые популярные варианты использования:
- Роботы, объезжающие препятствия
- Счетчики проходов/проездов
- Автоматическое включение освещения
- Охранные системы
- Сортировка объектов на конвейере
- Измерение расстояния до препятствий
Рассмотрим подробнее некоторые примеры применения.
Робот, объезжающий препятствия
Для создания простого робота, способного огибать препятствия, понадобится:
- Платформа на колесах
- 2 мотора для движения
- Arduino для управления
- Драйвер моторов (например, L298N)
- 2-3 ИК-датчика спереди и по бокам
Алгоритм работы робота:
- Постоянное движение вперед
- При срабатывании переднего датчика — остановка
- Поворот в сторону, где датчик не фиксирует препятствие
- Продолжение движения вперед
Такой робот сможет самостоятельно перемещаться, объезжая встречающиеся на пути предметы.
Счетчик проходов
ИК-датчик можно использовать для подсчета количества прошедших людей или проехавших машин. Для этого понадобится:
- Arduino
- ИК-датчик
- LCD-дисплей для вывода результата
Принцип работы:
- ИК-датчик устанавливается в проходе/проезде
- При пересечении луча датчика объектом срабатывает прерывание
- Счетчик увеличивается на 1
- Обновленное значение выводится на дисплей
Такое устройство позволит легко подсчитать поток людей или транспорта через определенную точку.
Преимущества использования ИК-датчиков
ИК-датчики обладают рядом достоинств, которые делают их популярным выбором для проектов на Arduino:
- Низкая стоимость
- Простота подключения и использования
- Отсутствие механического контакта с объектами
- Высокая скорость реакции
- Нечувствительность к цвету и материалу объекта
- Возможность работы при слабом освещении
- Малое энергопотребление
Благодаря этим качествам ИК-датчики отлично подходят для создания недорогих, но эффективных систем обнаружения объектов и препятствий.
Ограничения ИК-датчиков
Несмотря на множество преимуществ, у ИК-датчиков есть и некоторые ограничения, о которых следует помнить при их использовании:
- Небольшая дальность действия (обычно до 30-50 см)
- Возможность ложных срабатываний от солнечного света
- Сложность определения точного расстояния до объекта
- Невозможность различать цвета объектов
- Чувствительность к загрязнению оптических элементов
Для преодоления этих ограничений в сложных проектах ИК-датчики часто комбинируют с другими типами сенсоров, например, ультразвуковыми дальномерами.
Альтернативы ИК-датчикам
В зависимости от задачи, вместо ИК-датчиков можно использовать другие типы сенсоров:
- Ультразвуковые дальномеры — для более точного измерения расстояния
- Лазерные дальномеры — для работы на больших дистанциях
- Емкостные датчики — для обнаружения прикосновений
- Датчики освещенности — для реагирования на изменение яркости
- Камеры и системы машинного зрения — для сложного анализа окружения
Инфракрасный датчик препятствий KY-032 для ARDUINO
Каталог товаров
- Ориентации
- Влажности
- Температуры
- Давления
- Объема
- Расстояния
- Слежения
- Напряжения и тока
- Уровня воды
- Газов
- Веса
- Холла
- Цвета и света
- Движения
- Касания
- Обнаружения
- Звука
Предыдущий Следующий
Цена:
110 р.
более 500 шт.
Уже в корзине
Код товара: 14742
Оригинальное название:
KY-032 Infrared Obstacle Sensor for ARDUINO
Описание товара
Оптический датчик препятствия KY-032 — это один из самых распространенных датчиков, который прекрасно подойдет роботу или машинке на Ардуино для объезда препятствий. Датчик очень прост по принципу своей работы и способу подключения к плате Arduino Uno.Позволяет обнаружить объект не используя механический контакт с ним, что дает возможность определить присутствие объекта на некотором расстоянии. С помощью KY-032 можно установить отсутствие или наличие преграды на заданном расстоянии или ближе.
Технические характеристики:
Модель: KY-032
Напряжение питания: 3.3- 5В
Дальность срабатывания: 2-40см
Эффективный угол обзора: 35 °
Выходной сигнал: TTL
Tок потребления в рабочем режиме: 20мА
Размеры : 40 x 15мм
Рабочая температура: от -10 до +50°С
На модуле расположен инфракрасный светодиод с линзой, который постоянно включен и излучает узкий пучок ИК излучения.
Детектором отраженного сигнала от препятствия служит фотодиод или фототранзистор. Также на печатной плате расположен светодиод для индикации и два подстроечных резистора для настройки чувствительности датчика KY-032.
Устройство излучает инфракрасный луч с частотой 38 кГц, который принимается приемником на плате. При приближении предмета к сенсору (необходимое расстояние регулируется потенциометром на модуле) на выходе платы «OUT» появляется низкий уровень напряжения и включается встроенный светодиод. Дальность срабатывания (чувствительность) датчика препятствия регулируется от 2 до 40 сантиметров.
Подключение датчика препятствия к Arduino
«GND» — общий
«+» — питание “+5 В”
«OUT» — выход высокий / низкий уровень напряжения
“EN” – Enable – подать “+5 В” для включения модуля, для выключения подать “GND” (для управления с помощью этого контакта должна быть снята зеленая перемычка “EN” на плате)
Похожие позиции
Инфракрасный датчик ардуино в категории «Техника и электроника»
Инфракрасный датчик препятствий для Ардуино FC-51
На складе в г.
Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
32 грн
Купить
«SashaMika»
Радиоконструктор Инфракрасный датчик препятствий для Ардуино FC-51
Доставка по Украине
25 грн
Купить
Электро Радио Груп — 1-й магазин электрики и радиоэлектроники
Инфракрасный датчик движения HC-SR501 [#H-1]
На складе в г. Запорожье
Доставка по Украине
40 грн
Купить
Ardu.prom.ua (наложка НП от 150 грн!)
Датчик пересечения луча с отражателем OMRON E3JK 12В для систем охраны и автоматизации ворот, дальность до 4м
На складе в г. Кропивницкий
Доставка по Украине
900 грн
Купить
Центр Технической Безопасности
Инфракрасный датчик обхода препятствий Arduino
На складе в г. Умань
Доставка по Украине
27 грн
Купить
Интернет-магазин «FreeBuy.in.ua»
Датчик скорости вращения тахометр FC-03 Arduino
На складе в г.
Умань
Доставка по Украине
47 грн
Купить
Интернет-магазин «FreeBuy.in.ua»
Инфракрасный датчик движения HC-SR501 (PIR Motion sensor) Регулируемый
Доставка по Украине
265 грн
Купить
🆉🅰🅱🅰🆅🅺🅰 🆂🅷🅾🅿
Инфракрасный датчик расстояния E3F-DS30P2
Доставка из г. Николаев
351 грн
Купить
Интернет-магазин Co-Di
ИК датчик обнаружения препятствий E3F-DS30P2
Доставка из г. Николаев
365 грн
Купить
Интернет-магазин Co-Di
Набор ИК инфракрасного управления Arduino [#L-9]
На складе в г. Запорожье
Доставка по Украине
45 грн
Купить
Ardu.prom.ua (наложка НП от 150 грн!)
Модуль отслеживания положения TCRT5000 Arduino
На складе в г. Умань
Доставка по Украине
31 грн
Купить
Интернет-магазин «FreeBuy.in.ua»
Модуль датчик Холла линейный 3144E для Arduino
На складе в г.
Умань
Доставка по Украине
38 грн
Купить
Интернет-магазин «FreeBuy.in.ua»
Инфракрасный датчик приближения YL-63 обхода препятствий
Доставка из г. Кривой Рог
32 грн
Купить
Онлайн-магазин «КласМагаз»
Оптический инфракрасный датчик обхода препятствий для Arduino
На складе в г. Новоград-Волынский
Доставка по Украине
45 грн
Купить
Maxplus / аксессуары и запчасти для мобильных устройств
HC-SR505 Датчик движения инфракрасный
Недоступен
61 грн
Смотреть
РадіоВольт — найкращі товари для радіодлюбителя
Смотрите также
FC-51 инфракрасный датчик препятствий для ARDUINO
Недоступен
27.80 грн
Смотреть
Інтернет-магазин «Електроніка»
Оптический ИК датчик обхода препятствий Arduino На базе LM393
Недоступен
73 грн
70 грн
Смотреть
ІНТЕРНЕТ-МАГАЗИН «ЗАКУПИСЬ»
Модуль FC-123 инфракрасный датчик отражения на TCRT5000
Недоступен
43.
60 грн
Смотреть
Інтернет-магазин «Електроніка»
Инфракрасный датчик движения HC-SR501 для Arduino (111357)
Недоступен
97 грн
95 грн
Смотреть
ІНТЕРНЕТ-МАГАЗИН «ЗАКУПИСЬ»
10x Светодиод инфракрасный ИК излучатель 5мм 940нм Arduino
Недоступен
67 грн
65 грн
Смотреть
ІНТЕРНЕТ-МАГАЗИН «ЗАКУПИСЬ»
Инфракрасный датчик движения HC-SR501 для Arduino ардуино
Недоступен
97 грн
Смотреть
Интернет-магазин «Smart-company»
HC-SR501, Датчик движения инфракрасный
Недоступен
38 грн
Смотреть
РадіоВольт — найкращі товари для радіодлюбителя
Инфракрасный датчик движения HC-SR505 [#9-4]
Недоступен
44.40 грн
Смотреть
Ardu.prom.ua (наложка НП от 150 грн!)
Оптический ИК датчик обхода препятствий, LM393
Недоступен
18 грн
Смотреть
RadioCron — магазин для радіолюбителя
Датчик движения HC-SR501
Недоступен
46 грн
Смотреть
Инфракрасный датчик движения HC-SR501 для Arduino ардуино
Недоступен
60 грн
Смотреть
WOW Market
Arduino с инфракрасным датчиком.
Руководство для начинающих по проекту Arduino с… | Мариам Манзур | ILLUMINATIONРуководство для начинающих по проекту Arduino с ИК-датчиком
Фото с сайта Circuits-diy.comArduino UNO — это плата микроконтроллера, которая является мозгом любого электронного проекта. ИК-датчик, с другой стороны, является передатчиком и приемником инфракрасных лучей. В следующем проекте мы изучим принцип работы ИК-датчика, а затем его применение в качестве дискриминатора между черными и белыми поверхностями и как детектор препятствий с Arduino UNO.
Фото с сайта popuplearning.pkИК-датчик FC-51 излучает и обнаруживает инфракрасное излучение. ИК-излучение является частью электромагнитного спектра с большей длиной волны, чем у видимого света, и, как правило, невидимо для человеческого глаза.
ИК-датчик состоит из:
- светодиода ИК-излучателя : излучает инфракрасный свет
- ИК-приемник: фотодиод с сопротивлением, зависящим от количества падающего на него ИК-излучения
- Регулятор расстояния: Изменяет расстояние обнаружения
- Контакт Vcc: Обеспечивает входное напряжение 3–5 В Светодиод препятствий: Включается при попадании света на ИК-приемник
- Светодиод питания: Включается при подключении датчика к источнику напряжения
com.myРабота ИК-датчика:
Фото с https://osoyoo.comПо свойству света — свет, падающий на гладкую блестящую поверхность, отражается в определенном направлении, т. е. отражение — луч, посылаемый ИК-передатчиком, отражается от поверхности и падает на ИК-приемник . Впоследствии сопротивление приемника падает, и сигнал LOW/0 отправляется с вывода OUT на микроконтроллер.
изображение любезно предоставлено авторомТочно так же, когда посылаемый свет не отражается либо из-за отсутствия поверхности впереди, либо из-за того, что поверхность впереди поглощает свет, сопротивление приемника возрастает и
Сигнал 0007 HIGH/1 посылается выводом OUT на микроконтроллер.
изображение предоставлено авторомИК-датчик, различающий черную (шероховатую) и белую (гладкую и отражающую) поверхность
изображение любезно предоставлено авторомИК-датчик, обнаруживающий препятствие Перемычки
Требования к программному обеспечению:
- Arduino IDE
- Скопируйте и вставьте код отсюда:
https://gist.
github.com/Mariam-73/2e502980e632867167e8f25e5b16527d
Соединения:
Фото с http://qqtrading.com.myПодключите ИК-датчик к Arduino с помощью перемычки 907
- 5 Контакт Vcc на датчике к контакту 5V на Arduino
- Контакт Gnd на датчике к контакту GND на Arduino
- Выходной контакт на датчике к любому цифровому контакту на Arduino UNO (7 в этом примере)
Подключите Arduino к ноутбуку с помощью USB-кабель и загрузите код. Откройте серийный монитор для просмотра результатов.
Пример вывода последовательного монитора Arduino
изображение предоставлено автором В приведенном выше мини-проекте было показано, как можно использовать ИК-датчик вдоль Arduino для обнаружения препятствий или различения отражающих и неотражающих поверхностей. ИК-датчик вместе с Arduino можно использовать во многих электронных проектах на основе датчиков, таких как автомобиль, следящий за линией, автомобиль, избегающий препятствий, и робот, управляющий жестами.
Робототехник может учиться и внедрять инновации в электронику, изучая основы различных датчиков и Arduino и разрабатывая такие проекты.
Модуль ИК-датчика | Как работает модуль ИК-датчика » ElectroDuino
admin 0 комментариев Модуль, ИК-датчик, Техническое описание ИК-датчика, Модуль ИК-датчика, Конфигурация контактов, Схема контактов, Распиновка, Технические характеристики
Привет, друзья! С возвращением в ЭлектроДуино. Этот блог основан на модуле ИК-датчика | Как работает модуль ИК-датчика | Как сделать модуль ИК-датчика. Здесь мы обсудим введение в модуль ИК-датчика или инфракрасный датчик (ИК), схему контактов / распиновку, обзор оборудования, принципиальную схему модуля ИК-датчика, принцип работы, технические характеристики и приложения.
Введение Модуль ИК-датчика или инфракрасный (ИК) датчик является основным и наиболее популярным датчиком в электронике.
Он используется в беспроводных технологиях, таких как функции дистанционного управления и обнаружения окружающих объектов/препятствий. ИК-датчики в основном состоят из инфракрасного (ИК) светодиода и фотодиода, эта пара обычно называется ИК-парой. ИК-светодиод — это светодиод специального назначения, он может излучать инфракрасные лучи с длиной волны от 700 нм до 1 мм. Эти типы лучей невидимы для наших глаз. Напротив, фотодиод или светодиод ИК-приемника обнаруживают инфракрасные лучи.
2
GND
Грунтовочный ().0143
3
OUT
Digital Output
IR Sensor Module Hardware Overview
The IR sensor module consists mainly of the 1.
ИК-передатчик, 2. Фотодиодный приемник, 3. Компараторы LM393 IC , 4. Переменный резистор (подстроечный потенциометр), 5. Светодиод питания, 6. Светодиод выхода.
ИК-светодиод — это специально разработанный светоизлучающий диод (СИД), который излучает инфракрасных лучей . Диапазон длины волны инфракрасных лучей составляет от 700 нм до 1 мм. Обычно ИК-светодиод выглядит как обычный светодиод. Он имеет две клеммы, более длинная — положительная, а меньшая — отрицательная. Когда ИК-светодиод работает от источника питания, он начинает излучать инфракрасные лучи.
Инфракрасный светодиод 2. Фотодиодный приемник или ИК-приемник: Обычно ИК-приемники представляют собой фотодиоды. Это полупроводник с P-N переходом. Фотодиод способен обнаруживать инфракрасные лучи. Он работает в режиме обратного смещения. Фотодиод имеет очень высокое сопротивление в отсутствие инфракрасных лучей и становится низким, когда на него падают инфракрасные лучи.
Кроме того, у него есть две клеммы, более длинная — положительная, а меньшая — отрицательная.
ИК-датчик имеет встроенный переменный резистор (потенциометр). Этот переменный резистор имеет номинал 10 кОм. Он используется для установки диапазона работы. Поверните ручку предустановки, чтобы отрегулировать расстояние обнаружения, эффективный рабочий диапазон 2-10 см. Если ручка предустановки повернута на по часовой стрелке на , дальность обнаружения будет увеличена. Если он повернется на против часовой стрелки на , дальность обнаружения уменьшится.
5. Светодиод питания:Этот встроенный светодиод показывает, включено или выключено питание ИК-датчика. Когда мы включаем питание ИК-датчика, этот КРАСНЫЙ светодиод также включается.
6. Выходной светодиод: Когда инфракрасное излучение отражается обратно к ИК-приемнику и датчик обнаруживает препятствие, загорается зеленый светодиод.
Таким образом, зеленый светодиод используется для обозначения того, что датчик обнаруживает препятствие.
| Components Name | Quantity |
| IC: LM358 or LM393 (You can choose any one of these ICs) | 1 |
| IR (Infrared) LED (IR-TX) | 1 |
| Photodiode (IR-RX) | 1 |
| 1K Resistor (R1, R4) | 2 |
| 100 ohm Resistor (R2) | 1 |
| 10K Resistor (R3) | 1 |
| 10K Potentiometer (VR1) | 1 |
| 0.1 uF Ceramic Capacitor (C1, C2) | 2 |
| Red LED (D1) | 1 |
| Зеленый светодиод (D2) | 1 |
. В то же время инфракрасный светодиод (IR-TX) начинает излучать инфракрасные лучи. Затем установите пороговое напряжение на неинвертирующем входе (3) ИС, вращая ручку потенциометра для установки чувствительности датчика.Если инфракрасные лучи достигают поверхности объекта и часть излучения отражается обратно в ИК-приемник (IR-RX). Фотодиод или ИК-приемник (IR-RX) обнаруживает инфракрасный свет.
Когда отраженный инфракрасный свет падает на фотодиод, сопротивление фотодиода падает с огромной величины и напряжение на фотодиоде падает. Итак, Высокое количество напряжения с фотодиода подается на Инвертирующий вход (2) ИС. Потом ЛМ39.3/LM358 IC сравнивает это напряжение с пороговым напряжением. В этом состоянии инвертирующее входное напряжение на больше, чем неинвертирующего входного напряжения, поэтому выход IC равен Low (0) . Итак, выход датчика — Low (0) .
Если фотодиод или ИК-приемник (IR-RX) не обнаруживает инфракрасный свет, сопротивление фотодиода будет очень высоким.
