如何將紅外傳感器與樹莓派連接

概述

紅外線傳感器或紅外線傳感器是電子愛好者和制造商常用的傳感器模塊之一。它們通常用作障礙物檢測傳感器或接近傳感器。

IR傳感器也用于非接觸式數(shù)字轉(zhuǎn)速計。實施紅外傳感器的其他一些應(yīng)用是線路跟隨器機器人，障礙避免機器人，避免機器人邊緣等等。

關(guān)于紅外傳感器（紅外接近傳感器）的簡要說明

紅外傳感器發(fā)射和接收紅外輻射。它們通常用作接近傳感器，即如果物體靠近傳感器則檢測并報警。

讓我通過提供兩個真實的應(yīng)用程序來幫助您更好地了解IR傳感器紅外傳感器。第一個是移動電話。

現(xiàn)在幾乎所有移動電話都有紅外傳感器。通常，它們將被放置在手機上的聽筒附近。

當(dāng)用戶撥打或接聽電話時，紅外傳感器會檢測到手機離用戶耳朵的距離。如果它靠近耳朵，手機的顯示屏將被關(guān)閉，以免您意外觸摸屏幕上的任何內(nèi)容。

另一個重要的應(yīng)用是汽車。所有現(xiàn)代汽車都配備了倒車停車傳感器，可以感知您可以在多大程度上扭轉(zhuǎn)汽車而不會碰到任何東西。這些反向傳感器使用紅外傳感器實現(xiàn)。

紅外傳感器模塊基本上由三部分組成：紅外發(fā)射器，紅外探測器和控制電路。

通常，紅外LED用作紅外發(fā)射器，光電二極管或光電晶體管（較少使用）用作紅外線探測器?？刂齐娐酚蓭в斜匾?a target="_blank">比較器IC組成。

根據(jù)應(yīng)用和要求，IR傳感器可以通過兩種方式實現(xiàn)。在第一種方法中，IR發(fā)射器和IR探測器并排放置。在第二種設(shè)置中，紅外發(fā)射器和紅外探測器彼此相對放置。

第一種實施方式稱為反射型紅外傳感器。在此設(shè)置中，紅外發(fā)射器連續(xù)發(fā)射紅外光，如果傳感器前面有任何障礙物/物體，紅外光會撞擊物體并反彈回來。紅外探測器捕獲反射信號，控制電路將在其輸出上反映邏輯高電平。

第二種實施方式，紅外發(fā)射器和探測器位于face-t-face，被稱為透射型紅外傳感器。在這里，來自紅外發(fā)射器的紅外光總是落在探測器上。

如果發(fā)射器和探測器之間有物體，那么紅外線就會受阻燈和控制電路將檢測到這一點并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)妮敵觥?/p>

本項目中使用的紅外傳感器是反射型紅外傳感器。您可以輕松地將這種類型的紅外傳感器構(gòu)建為DIY項目，因為電路非常簡單。

紅外傳感器模塊示意圖

下圖顯示紅外線電路圖傳感器模塊。它由以下組件組成。

紅外LED

光電二極管

150Ω電阻器

10KΩ電阻器

10KΩ電位器

LM358

LED

1KΩ電阻

Raspberry Pi紅外傳感器接口

現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了紅外傳感器模塊及其連接，我們將繼續(xù)使用Raspberry Pi連接IR傳感器。

Raspberry Pi紅外傳感器接口可以轉(zhuǎn)換為接近檢測器，應(yīng)用程序?qū)z測對象是否太靠近傳感器。

電路圖

下圖顯示了使用Raspberry連接紅外傳感器的連接圖皮。您已經(jīng)看過IR傳感器模塊的電路圖。

所需組件

Raspberry Pi 3 B型

紅外傳感器

5V蜂鳴器

迷你面包板

連接電線

電源供應(yīng)

計算機

電路設(shè)計

紅外傳感器模塊只有三個引腳：VCC，GND和數(shù)據(jù)。將IR傳感器的VCC和GND引腳連接到Raspberry Pi的+ 5V和GND引腳。

然后將IR傳感器的Data引腳連接到GPIO23，即物理引腳16 Raspberry Pi。

為了表示鬧鐘，我使用了一個簡單的5V蜂鳴器。將蜂鳴器的一個端子連接到Raspberry Pi的GND，另一個端子（通常標(biāo)記為+）連接到GPIO24，即Raspberry Pi的物理引腳18。

代碼

以下是IR Sensor與Raspberry Pi接口的代碼。它是用Python編寫的。

工作

我們已經(jīng)學(xué)會了如何連接IR傳感器與Raspberry Pi。我現(xiàn)在將解釋項目的工作情況。

所有的魔力都發(fā)生在紅外傳感器模塊中。由于它是反射型紅外傳感器，每當(dāng)物體放置在傳感器前面時，來自紅外LED的紅外光在撞擊物體后會反射回來并落在光電二極管上。

然后光電二極管開始導(dǎo)通。因此，LM358的同相輸入端的電壓將大于反相輸入端的電壓。

由于LM358作為比較器，其輸出將變?yōu)楦唠娖剑遢dLED發(fā)光。 Raspberry Pi檢測到數(shù)據(jù)引腳上的HIGH，它會激活蜂鳴器。

使用10KΩ電位計，您可以調(diào)整物體放在前面的距離的傳感器，以便檢測。

應(yīng)用程序

如前面部分所述，接近傳感器或障礙物檢測是紅外傳感器與Raspberry Pi接口的主要應(yīng)用。一些常見的應(yīng)用包括：

非接觸式轉(zhuǎn)速計

線跟隨器機器人

障礙避免機器人

汽車倒車?yán)走_

移動接近傳感器