紅外傳感器模塊與 Arduino 連接

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Arduino 紅外傳感器接口

紅外**接近傳感器或紅外傳感器它發(fā)射紅外光以感知周圍環(huán)境，并可用于檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)。由于這是一個(gè)無(wú)源傳感器，它只能測(cè)量紅外輻射。如果您曾經(jīng)嘗試過(guò)設(shè)計(jì)避障機(jī)器人或任何其他基于接近檢測(cè)的系統(tǒng)，那么您很可能已經(jīng)知道這個(gè)模塊。

紅外傳感器引腳排列

紅外傳感器有一個(gè) 3 針連接器，可將其連接到外部世界。連接如下：

VCC 連接到 Arduino 上的 5V 引腳的紅外傳感器的電源引腳。

OUT 引腳為5V TTL邏輯輸出。低表示未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng);高表示檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)。

GND 連接到Arduino的接地。

紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊如何工作？

紅外傳感器模塊的工作非常簡(jiǎn)單，它由兩個(gè)主要組件組成：第一個(gè)是紅外發(fā)射器部分，第二個(gè)是紅外接收器部分。在發(fā)射器部分，使用紅外LED，在接收器部分，光電二極管用于接收紅外信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理和調(diào)理，您將獲得輸出。

紅外接近傳感器的工作原理是向紅外發(fā)光二極管施加電壓，紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外光。該光在空氣中傳播并撞擊物體，然后光電二極管傳感器接收。如果物體近，反射光會(huì)更強(qiáng)，如果物體離得遠(yuǎn)，反射光會(huì)更弱。如果您仔細(xì)觀察模塊。當(dāng)傳感器觸發(fā)時(shí)，它通過(guò)輸出引腳發(fā)送低電平，Arduino或任何類型的微控制器都可以檢測(cè)到該信號(hào)以執(zhí)行特定任務(wù)。該模塊內(nèi)置了兩個(gè)板載LED，其中一個(gè)在電源可用時(shí)亮起，另一個(gè)在電路被觸發(fā)時(shí)打開(kāi)。

**紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊 **

對(duì)于大多數(shù)Arduino項(xiàng)目，該傳感器用于檢測(cè)接近或構(gòu)建避障機(jī)器人。該傳感器在初學(xué)者中很受歡迎，因?yàn)樗鼈児牡?、成本低、?jiān)固耐用，并且具有寬感應(yīng)范圍，可以調(diào)整靈敏度。

該傳感器有三個(gè)引腳，其中兩個(gè)是電源引腳VCC和GND，另一個(gè)是數(shù)據(jù)引腳，如上圖所示。它有一個(gè)板載電源 LED 和一個(gè)信號(hào) LED，當(dāng)電源施加到電路板上時(shí)，電源 LED 亮起，觸發(fā)電路時(shí)信號(hào) LED 亮起。該板還具有一個(gè)比較器運(yùn)算放大器，負(fù)責(zé)將光電二極管的輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。我們還有一個(gè)靈敏度調(diào)節(jié)電位器;這樣，我們可以調(diào)整設(shè)備的靈敏度。最后，我們有光電二極管和紅外發(fā)射 LED 對(duì)，它們共同構(gòu)成了整個(gè)紅外接近傳感器模塊。

關(guān)于紅外傳感器的常見(jiàn)問(wèn)題

紅外傳感器的輸入功率是多少？

紅外接近傳感器模塊可由 3.3V 和 5V 電源供電。這使得該模塊可用于Arduino等5V系統(tǒng)和Raspberry Pi等3.3V系統(tǒng)。

紅外傳感器模塊的范圍是多少？

如果物體與傳感器之間的距離為 2 到 10 厘米，則此傳感器可以檢測(cè)物體。此外，您還可以通過(guò)調(diào)整模塊上的微調(diào)電位器來(lái)控制傳感器的最大距離。

如何測(cè)試紅外傳感器模塊？

測(cè)試您的紅外傳感器模塊很容易，只需分別用 5V 和接地為 Vcc 和 Gnd 引腳供電，然后將手靠近紅外傳感器。如果一切正常，您應(yīng)該能夠看到模塊上的信號(hào) LED 亮起。

紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊電路圖

紅外運(yùn)動(dòng)傳感器的示意圖如下所示。原理圖本身非常簡(jiǎn)單，需要一些通用元件來(lái)構(gòu)建。如果您手頭沒(méi)有預(yù)構(gòu)建的模塊，但仍想測(cè)試您的項(xiàng)目，下面的原理圖將派上用場(chǎng)。

在原理圖中，我們有一個(gè)紅外LED作為發(fā)射器，光電二極管作為接收器。如果物體在傳感器前面，光電二極管會(huì)接收來(lái)自物體的反射光，根據(jù)強(qiáng)度，我們可以確定物體的距離或距離。在原理圖中，您還可以找到一個(gè)LM358運(yùn)算放大器，它正在執(zhí)行所有比較工作并生成輸出。除此之外，還有一個(gè)電位計(jì)可用于調(diào)整紅外傳感器模塊的靈敏度或該模塊的觸發(fā)距離。

帶 Arduino UNO 的紅外傳感器 – 連接圖

現(xiàn)在我們已經(jīng)完全了解了紅外傳感器的工作原理，我們可以將所有必需的電線連接到Arduino，如下所示。

將紅外傳感器連接到任何微控制器非常簡(jiǎn)單。眾所周知，該傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，處理該信號(hào)非常容易。有兩種方法，您始終可以在無(wú)限循環(huán)中檢查端口以查看端口何時(shí)將其狀態(tài)從高變?yōu)榈?，或者另一種方法是使用中斷來(lái)執(zhí)行此操作，如果您正在制作復(fù)雜的項(xiàng)目，建議使用中斷方法。用 5V 或 3.3V 為 IR 供電，并接地。然后將輸出連接到數(shù)字引腳D9。我們使用公對(duì)母跳線將紅外傳感器模塊與 Arduino 板連接，如下所示。

有了這個(gè)，您現(xiàn)在可以上傳一些代碼并使紅外運(yùn)動(dòng)傳感器正常工作。您還可以在本文底部查看上述模塊的實(shí)際效果。

Arduino 代碼，用于將紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊與 Arduino 接口

Arduino IR傳感器模塊代碼非常簡(jiǎn)單易懂。我們基本上只是跟蹤引腳D9的輸入是高電平還是低電平。

我們通過(guò)聲明兩個(gè)全局變量來(lái)初始化代碼，第一個(gè)變量保存連接紅外傳感器的引腳值，第二個(gè)保存 LED 連接處的值

int IRSensor = 9; // connect IR sensor module to Arduino pin D9
int LED = 13; // connect LED to Arduino pin 13

接下來(lái)，我們有設(shè)置功能。在設(shè)置函數(shù)中，我們用 115200 波特初始化串行。接下來(lái)，我們打印一條語(yǔ)句來(lái)檢查串行監(jiān)視器窗口是否正常工作，然后將IRSensor引腳初始化為輸入，將LED引腳初始化為輸出。

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Init Serial at 115200 Baud Rate.
  Serial.println("Serial Working"); // Test to check if serial is working or not
  pinMode(IRSensor, INPUT); // IR Sensor pin INPUT
  pinMode(LED, OUTPUT); // LED Pin Output
}

接下來(lái)，我們有無(wú)限循環(huán)。在無(wú)限循環(huán)中，我們首先使用 digitalRead（） 函數(shù)讀取傳感器引腳，并將值存儲(chǔ)到 sensorStatus 變量中。然后我們檢查傳感器的輸出是高還是低，如果傳感器的輸出是高，則表示未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，否則檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，我們還在串行監(jiān)視器窗口中打印此狀態(tài)。

void loop() {
  int sensorStatus = digitalRead(IRSensor); // Set the GPIO as Input
  if (sensorStatus == 1) // Check if the pin high or not
  {
    // if the pin is high turn off the onboard Led
    digitalWrite(LED, LOW); // LED LOW
    Serial.println("Motion Detected!"); // print Motion Detected! on the serial monitor window
  }
  else  {
    //else turn on the onboard LED
    digitalWrite(LED, HIGH); // LED High
    Serial.println("Motion Ended!"); // print Motion Ended! on the serial monitor window
  }
}

這就是我們簡(jiǎn)單的基于Arduino的紅外傳感器代碼的結(jié)尾。

紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊的工作原理

GIF 顯示了紅外傳感器模塊的運(yùn)行情況，您可以注意到模塊和 Arduino 板上的 LED 都亮起，因?yàn)榧t色箭頭指向購(gòu)買。如果您是第一次使用紅外運(yùn)動(dòng)傳感器模塊，那么您應(yīng)該得到與此類似的響應(yīng)。

[外鏈圖片轉(zhuǎn)存失敗,源站可能有防盜鏈機(jī)制,建議將圖片保存下來(lái)直接上傳(img-KBMgjWVU-1678238510539)(https://circuitdigest.com/sites/default/files/inlineimages/u4/Working-of-IR-Sensor.gif)]

使用 Arduino 紅外傳感器模塊的項(xiàng)目

以前我們已經(jīng)使用這個(gè)紅外傳感器來(lái)構(gòu)建許多有趣的項(xiàng)目。如果您想了解有關(guān)這些主題的更多信息，請(qǐng)?jiān)谙旅嫣峁╂溄印?/p>

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代碼

// Arduino IR Sensor Code
int IRSensor = 9;  // connect ir sensor module to Arduino pin 9
int LED = 13;      // conect LED to Arduino pin 13
void setup() {
  Serial.begin(9600);                // Init Serila at 115200 Baud
  Serial.println("Serial Working");  // Test to check if serial is working or not
  pinMode(IRSensor, INPUT);          // IR Sensor pin INPUT
  pinMode(LED, OUTPUT);              // LED Pin Output
}

void loop() {
  int sensorStatus = digitalRead(IRSensor);  // Set the GPIO as Input

  if (sensorStatus == 1)   // Check if the pin high or not
  {
    // if the pin is high turn off the onboard Led
    digitalWrite(LED, LOW);           // LED LOW
    Serial.println("Motion Ended!");  // print Motion Detected! on the serial monitor window
  } else {
    //else turn on the onboard LED
    digitalWrite(LED, HIGH);             // LED High
    Serial.println("Motion Detected!");  // print Motion Ended! on the serial monitor window
  }
}

到了這里，關(guān)于紅外傳感器模塊與 Arduino 連接的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！