Инфракрасный датчик отражения TCRT5000 - принцип работы и пример схемы с кодом: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Здравствуйте, я недавно использовал несколько TCRT5000 при разработке и изготовлении моей машины для сортировки монет. Вы можете увидеть это здесь:

Для этого мне пришлось узнать о TCRT5000, и после того, как я это понял, я подумал, что создам руководство для всех, кто хотел бы узнать больше о датчике.

Это будет то руководство. Я напишу полную версию в письменном виде ниже, но если вы предпочитаете посмотреть, как я объясню это в видео, посмотрите видео ниже:

Шаг 1. Видео

Шаг 2: Как это выглядит?

Вот как TCRT5000 выглядит сам по себе. Он состоит из инфракрасного светодиода и фототранзистора (чувствительного к свету). Этот датчик имеет покрытие, отфильтровывающее свет, выходящий за пределы инфракрасного спектра, что помогает снизить вероятность воздействия окружающей среды - это то, что придает входной стороне TCRT5000 черный цвет.

Вы также часто увидите его на плате вместе с LM393 и регулируемым потенциометром. Мы поговорим об этом немного позже.

Шаг 3: для чего его можно использовать?

Вы можете использовать TCRT5000 для проверки наличия физического объекта, такого как обнаружение монеты в устройстве сортировки монет.

Его также можно использовать для проверки цвета чего-либо по шкале от черного до белого. Это принцип, который может использовать робот, следующий за линией. Различные оттенки изменяют уровень отраженного инфракрасного света.

Шаг 4: Как это работает?

Сам TCRT5000 работает, передавая инфракрасный свет от светодиода и регистрируя любой отраженный свет на своем фототранзисторе, что изменяет поток тока между его эмиттером и коллектором в зависимости от уровня получаемого света.

Эта доска, на которой вы ее часто встретите, также включает дополнительные функции, упрощающие ее использование. Он добавляет микросхему компаратора напряжения в виде этого LM393 и потенциометр для регулировки его чувствительности. Он представляет нам четыре булавки. VCC, GND, D0 и A0.

Мы подаем рабочее напряжение от 3,3 В до 5 В через контакты VCC и Ground. Мы получаем данные нашего датчика через любой из двух оставшихся контактов.

Аналоговый вывод A0 обеспечивает непрерывное считывание в виде переменного напряжения, чем выше напряжение, тем больше инфракрасного света принимается.

Цифровой вывод с другой стороны либо высокий (включен), либо низкий (выключен). Когда на плату подается питание и на нее поступает недостаточно инфракрасного света, цифровой вывод будет высоким, а когда уровень запуска, установленный потенциометром, будет пройден, цифровой вывод будет установлен на низкий.

Одним из основных недостатков этого датчика является то, что на него легко влияют условия окружающей среды. Любой другой источник инфракрасного света, такой как солнечный свет или домашнее освещение, также обнаруживается датчиком и может повлиять на показания.

Это можно ограничить с помощью умного кода, который может выполнять шумоподавление, или путем кратковременного выключения излучателя, считывания базовых значений окружающей среды, затем повторного включения излучателя и проверки любых изменений в принимаемых уровнях освещенности.

Шаг 5: Мини-сборка: пример проекта

Эта миниатюрная модель демонстрирует как аналоговые, так и цифровые контакты. Соберите схему, как показано, а затем загрузите код, указанный по ссылке ниже, на ваш Arduino Uno.

github.com/DIY-Machines/TCRT5000

Откройте монитор последовательного порта и посмотрите, что происходит, когда вы приближаете отражающий объект к датчику. Монитор последовательного порта распечатывает показания аналогового датчика. Встроенные светодиоды на плате Arduino и плате датчика показывают состояние считывания с цифрового вывода. Когда порог отражательной способности не достигнут, цифровой вывод находится в высоком уровне и наши светодиоды горят. По мере приближения объекта и превышения порогового значения цифровой вывод меняется на низкий, а светодиод гаснет.

Помните, что вы можете регулировать чувствительность с помощью потенциометра.

Шаг 6: Спасибо

Если вы хотите поблагодарить вас за это руководство и дизайн, посоветуйтесь, купив мне кофе:

ko-fi.com/diymachines

Вы также можете поддержать наш канал и продолжить создание этих руководств на Patreon:

Пожалуйста, не забудьте подписаться здесь, на Instructables или на нашем канале Youtube, чтобы узнать, когда у нас будет готов наш следующий DIY-проект.

www.youtube.com/channel/UC3jc4X-kEq-dEDYhQ…