Cảm biến hồng ngoại arduino dùng như thế nào?
Cảm biến hồng ngoại arduino (IR) là một “công tắc” cảm biến tiệm cận. Khi một vật thể hoặc chướng ngại vật đủ gần để chặn tầm nhìn phía trước của 2 đèn LED, nó sẽ kích hoạt mô-đun thu IR. Đèn LED rõ ràng là máy phát IR và đèn LED đen là máy thu IR. Nó sử dụng nguyên lý phản xạ điện từ, càng gần bề mặt phản xạ (vật thể) thì tín hiệu nhận được từ máy phát càng mạnh do khoảng cách truyền của sóng phản xạ càng ngắn.
Khi một đối tượng đủ gần để phát hiện rằng bức xạ điện từ hồng ngoại mà bộ thu IR nhận được trên mức ngưỡng (mức người dùng đặt trước), cảm biến sẽ chuyển đổi đầu ra sang bảng vi xử lý dưới dạng thực thi Arduino. Mô-đun cảm biến hồng ngoại chỉ có một tín hiệu đầu ra, đó là đầu ra kỹ thuật số. Đầu ra kỹ thuật số ở mức cao (5V hoặc 3,3V, tùy thuộc vào điện áp đầu vào) hoặc mức thấp (0V), vì vậy mô-đun này được sử dụng như một công tắc kích hoạt.
Nó là một mô-đun chuyển đổi để phát hiện các đối tượng hoặc chướng ngại vật. Nó phát hiện các vật thể hoặc chướng ngại vật trong vòng 30 cm (khuyến nghị tối đa là khoảng 20 cm) ở phía trước đèn LED hồng ngoại của bộ thu phát. Ngưỡng mức phát hiện có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng chiết áp hoặc chiết áp trimpot tích hợp. Arduino có thể phát hiện các giá trị điện áp khi các công tắc BẬT / TẮT sử dụng các chân đầu vào kỹ thuật số. Đối với Arduino UNO, có 12 chân đầu vào / đầu ra kỹ thuật số (2-13), một trong số đó bạn có thể sử dụng để phát hiện chuyển đổi điện áp. Arduino NANO có 11 chân, trong khi Arduino MEGA có 54 chân. Các chân đầu vào điện áp sẽ ánh xạ điện áp đầu vào giữa 0 và 3,3V/5V . Điện áp trên 3,3V được coi là điện áp cao. Không đảo ngược cực điện áp vì điều này có thể làm hỏng chân cắm.
Các loại cảm biến arduino
Hiện nay, có rất nhiều loại cảm biến khác nhau giúp bạn có thể dễ dàng thực hành thí nghiệm giao tiếp với arduino.
Module cảm biến hồng ngoại
Cảm biến chướng ngại vật hồng ngoại thích ứng với môi trường và có một cặp bộ phát và bộ thu hồng ngoại. Tia hồng ngoại phát ra một tần số nhất định, khi phát hiện hướng truyền của vật cản (bề mặt phản xạ) thì nó sẽ phản xạ vào đèn thu hồng ngoại, sau khi so sánh, đèn xanh sẽ sáng và tín hiệu sẽ được gửi đến đầu thu tại cùng lúc. Tín hiệu đầu ra (tín hiệu bậc thấp).
Khoảng cách làm việc hiệu quả là 2 ~ 5cm, và điện áp làm việc là 3,3V ~ 5V. Độ nhạy sáng của cảm biến chướng ngại vật hồng ngoại được điều chỉnh bằng chiết áp, cảm biến dễ lắp ráp và dễ sử dụng.
Có thể được sử dụng rộng rãi trong robot tránh chướng ngại vật, xe tránh chướng ngại vật, dò đường …
Cảm biến dò line arduino
Một máy dò chỉ 4 chân duy nhất có thể được sử dụng để phát hiện cả đường line trắng và line đen. Mạch sử dụng cảm biến hồng ngoại, và khoảng cách phát hiện là 1 ~ 25mm, thuận tiện cho việc lắp đặt mô-đun trên thiết bị.
Có thể dễ dàng điều chỉnh độ nhạy của cảm biến với một bộ lưu biến tích hợp trên bo mạch. Mạch cảm biến dò line 4 chân thích hợp cho các thiết bị cần di chuyển dọc các thiết bị phát hiện vạch trắng, đen, …
Cảm biến chuyển động arduino: Cảm biến chuyển động PIR sử dụng Arduino
Mạch cảm biến chuyển động PIR sử dụng Arduino rất đơn giản. Kết nối các chân Vcc và GND của cảm biến với + 5V và GND tương ứng. Sau đó kết nối chân đầu ra của cảm biến PIR với chân số 2 của Arduino. Mô-đun chuyển tiếp được kết nối với chân 3 của Arduino.
Nguyên lý hoạt động cảm biến chuyển động PIR với Arduino
Cảm biến chuyển động dựa trên sự thay đổi bức xạ hồng ngoại từ các vật thể chuyển động. Để được cảm biến phát hiện, một đối tượng phải đáp ứng hai điều kiện:
- Di chuyển hoặc lắc lư
- Phát ra tia hồng ngoại
Nếu một vật thể đang chuyển động nhưng không phát ra ánh sáng hồng ngoại (chẳng hạn như robot hoặc ô tô đồ chơi), cảm biến sẽ không phát hiện ra nó.
Nếu một vật thể đang phát ra ánh sáng hồng ngoại nhưng không chuyển động (chẳng hạn như một người đang đứng yên nhưng không di chuyển), cảm biến sẽ không phát hiện ra nó.
Con người và động vật phát ra ánh sáng hồng ngoại một cách tự nhiên. Do đó, cảm biến có thể phát hiện chuyển động của người và động vật.
Chúng tôi dựa vào trạng thái của chân OUTPUT của cảm biến để xác định xem cảm biến có phát hiện đối tượng hay không.
Khi không có người (hoặc động vật) nào di chuyển trong phạm vi phát hiện của cảm biến, chân OUTPUT của cảm biến sẽ ở mức thấp.
Khi một người (hoặc động vật) đi vào phạm vi phát hiện của cảm biến, chân OUTPUT của cảm biến sẽ thay đổi từ THẤP thành CAO (phát hiện có chuyển động).
Khi người (hoặc động vật) nằm ngoài phạm vi phát hiện của cảm biến, chân OUTPUT của cảm biến sẽ thay đổi từ CAO thành THẤP (không phát hiện chuyển động).
Code lập trình cảm biến chuyển động PIR với Arduino
Click vào đây để xem!
Chú ý đo điện áp dc bằng arduino
Cảm biến hồng ngoại ir arduino
Cách đấu dây cảm biến hồng ngoại vào board arduino
Code lập trình arduino với cảm biến hồng ngoại
Click vào đây để tải xuống!
Trên đây là 1 số kiến thức về cảm biến hồng ngoại dùng cho arduino tuy rất dễ dàng nhưng đòi hỏi bạn phải biết 1 chút về lập trình arduino và 1 số linh kiện không phải lúc nào cũng sẵn có. Bạn có thể tham khảo 1 số giải pháp công tắc cảm biến chuyển động thông minh Homematic đã có sẵn và thương mại hóa trên thị trường như sau:
- Công tắc cảm biến chuyển động hồng ngoại loại nhỏ gọn, siêu rẻ M59FN.
- Cảm biến PIR thân nhiệt hồng ngoại 220V, công suất 600w, lắp được âm trần và nổi trần MS680.
- Công tắc hồng ngoại lắp trên trần, tùy chỉnh 3 thông số cảm biến HP003.
