سنسورهای مادون قرمز
سنسور مادون قرمز (IR) یک المان الکترونیکی است که تابش مادون قرمز را در محیط اطراف خود اندازه گیری و تشخیص می دهد.
هر چیزی که گرما ساطع می کند (هر چیزی که دمای آن بیش از پنج درجه کلوین است) تشعشع مادون قرمز می دهد. معمولا ، همه اجسام نوعی تابش حرارتی در طیف مادون قرمز از خود ساطع می کنند.
یک سنسور IR می تواند گرمای یک جسم را اندازه گیری کند و حرکت اشیا را تشخیص دهد. این نوع پرتوها برای چشم ما نامرئی هستند، زیرا طول موج آن بیشتر از طول موج نور مرئی است (اگرچه هنوز در همان طیف الکترومغناطیسی قرار دارد)، اما حسگر مادون قرمز می تواند این تشعشعات را تشخیص دهد.
مروری بر سنسور TCRT5000
TCRT5000 یک سنسور فوتوترانزیستوری شامل یک فرستنده مادون قرمز و ترانزیستور نور میباشد که نور مرئی را فیلتر می کند.
از ویژگیهای این سنسور میتوان به وجود فیلتر مسدود کننده نور روز اشاره کرد. از این سنسور میتوان برای سنسور موقعیت برای انکدر شفت، تشخیص مواد دارای انعکاس مانند کاغذ ، IBM ، نوار های مغناطیسی ، لیمیت سوئیچ برای حرکات میکانیکی در VCR، در ربات های تشخیص خط و … استفاده کرد.
مشخصات فنی
کاربردها
- Output Type: Analog-Voltage/Digital-Logic
- Distance range: Up to 15mm
For more specifications, please refer to datasheet
• Position sensor for shaft encoder
• Detection of reflective material such as paper, IBM cards, magnetic tapes etc.
• Limit switch for mechanical motions in VCR
• General purpose – wherever the space is limited
ویژگیهای ماژولGebraBit TCRT5000-2
- User-selectable module power supply voltage between 3V3 and 5V
- Analog Voltage OUTPUT
- Digital Voltage OUTPUT
- Data Pin access with IDC connector
- Usable as one-channel
- Adjustable IR intensity threshold
- On Board, ON/OFF LED indicator
- Pin Compatible with GEBRABUS
- It can be used as a daughter board of GebraBit MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
- Package: GebraBit small (36.29mm x 32.72mm)
ماژول GebraBit TCRT5000-2
GebraBit TCRT5000-2 یک ماژول فرستنده/گیرنده مادون قرمز 2 کاناله با فاصله کانونی تا 15 میلی متر با خروجی آنالوگ ولتاژ / دیجیتال لاجیک میباشد.
کاربران میتوانند این سنسور را هم به صورت تک کاناله هم به صورت دوکاناله مورد استفاده قرار دهند، اسلات خالی قسمت میانی بالای ماژول به منظور مصارف تک کاناله و دو اسلات کناری برای مصارف دو کاناله در نظر گرفته شده اند. درصورت استفاده ی تک کاناله از این ماژول، داده‌های خروجی روی پین های AO1 و DO1 در دسترس خواهند بود. از این ماژول می توان برای پروژه های رباتیک مانند تعقیب خط استفاده کرد .
GebraBit TCRT5000-2 برای دسترسی آسان، GebraBit TCRT5000-2 پین‌های 5V ، GND، DO1، DO2، AO1 و AO2 را توسط یک کانکتور IDC-2×4 در اختیارتان قرار می‌دهد تا بتوانید آن‌ها را در سایر بردها توسعه دهید.
برای راه اندازی ماژول GebraBit TCRT5000-2 کافیست با اعمال ولتاژ مورد نیاز به پین‌های مربوطه، ماژول GebraBit TCRT5000-2 را با هر یک از بردهای آردوینو، رزبری‌پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول‌های GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 راه‌اندازی کرده و تغییرات خروجی‌های DO1 وDO2 را بخوانید.
معرفی بخش های ماژول
سنسور TCRT5000
سنسورهای TCRT5000، سنسورهای IR این ماژول بوده و در هر دو گوشه‌ی سمت راست و سمت چپ ماژول قرار داده شده اند.
پتانسیومتر تعیین کننده حساسیت
مقدار آستانه‌ی شدت نور سنسورهای 1 و 2، به ترتیب توسط پتانسیومترهای 1 و 2 تعبیه شده در وسط این ماژول، قابل تنظیم میباشد. زمانیکه شدت IR از مقدار تعیین شده برای آستانه بالا یا پایین تر رود، وضعیت پین‌های DO1 و DO2 و همچنین وضعیت LED ها تغییر میکند.
آی سی مقایسه‌کننده LM393
آی سی اصلی این ماژول بوده و وظیفه‌ی مقایسه‌ی ولتاژ هر سنسور با مقدار آستانه‌ی تعیین شده توسط پتانسیومتر آن سنسور را برعهده دارد.
LED سنسور
هنگامیکه شدت نور از مقدار آستانه‌ی تعیین شده به وسیله پتانسیومتر ، بالاتر یا پایین تر رود، وضعیت ال ای دی سنسورها نیز تغییر میکند.
پورت سیگنال
برای دسترسی آسان‌تر به پین‌های VCC، AO1، AO2، DO1، DO2و GND یک کانکتور IDC 2×4 در ماژول GebraBit TCRT5000-2 تعبیه شده که با اتصال کابل IDC به این کانکتور میتوان به راحتی به پین‌های نام برده شده دسترسی داشته و با ماژول ارتباط برقرار کرد.
در این ماژول همانطور که در شکل نشان داده شده است پین‌های کانکتور در ردیف بالا به ترتیب از چپ به راست با پین های VCC، AO2 و AO1 ماژول و در ردیف پایین نیز به ترتیب از چپ به راست با پین های GND، DO2 و DO1 ماژول متناظر میباشند.
جامپرسلکتور VCC
با توجه به وضعیت مقاومت 0R جامپر “VCC SEL” ولتاژ تغذیه اصلی ماژول بین “5V” یا “3V3” تعیین می‌شود.
پین های ماژول
پین های تغذیه
- 5V و 3V3 : این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت Jumper Selector “VCC SEL” ،ولتاژ مورد نیاز ال ای دی ها را تامین کنند.
- GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه ماژول است.
پین های خروجی
AO1 و AO2 : این پین‌ها، به ترتیب پین‌های خروجی آنالوگ سنسور 1 و سنسور2 هستند و خروجی این دو سنسوربا توجه به کیفیت دریافت مادون قرمز تغییر میکند و به صورت ولتاژ آنالوگ از طریق این دو پین در اختیار کاربر قرارمیگیرد.
DO1 و DO2 : این پین‌ها، به ترتیب پین‌های خروجی دیجیتال سنسور 1 و سنسور2 هستند که با تغییر شدت کیفیت مادون قرمز، خروجی لاجیک(0 و 1 ) نیز تغییر میکند .
در صورت استفاده از اسلات خالی وسط، پین‌های AO1 و DO1 به ترتیب به عنوان پین‌های خروجی آنالوگ و دیجیتال سنسور تعریف شده اند.
اتصال به پردازنده
راه اندازی با GebraBit ATMEGA32A یا STM32F303
برای راه اندازی ماژول GebraBit TCRT5000-2با ماژول‌های میکرو کنترلری GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32A کافیست پین‌های 3V3 و GND ماژول GebraBit TCRT5000-2 به پین‌های 3V3 و GND GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32A و پین‌های AO1 ،AO2 ، DO1 و DO2 ماژول GebraBit TCRT5000-2 به پین‌هایی از STM32F303 یا ATMEGA32A متصل کرده و با اعمال ولتاژ مناسب، ماژول را راه اندازی کنید.
توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC ماژول GebraBit TCRT5000-2 روی 3V3 باشد تا راحت تر بتوانید ولتاژ3V3 را از ماژول میکروکنترلری بگیرید.
توجه2: ماژول GebraBit TCRT5000-2 را به دلیل وجود سنسورها در پشت ماژول، نمی‌توان روی برد بورد نصب کرد.
راه اندازی با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit TCRT5000-2 به ARDUINO UNOمراحل زیر را دنبال کنید:
ابتدا ماژول GebraBit TCRT5000-2 را روی برِد بُرد قرار داده سپس
- پین 3V3 ماژول TCRT5000-2 را به پین 3V3 خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین GND ماژول TCRT5000-2 را به پین GND برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین های AO1 و AO2 ماژول TCRT5000-2 را به پین‌های A1 و A2 برد ARDUINO UNOمتصل کنید.(سیم زرد و نارنجی)
- پین های DO1 و DO2 ماژول TCRT5000-2 را به پین‌های D12 و D13 برد ARDUINO UNOمتصل کنید.(سیم آبی و بنفش)