概述

紅外線(xiàn)傳感器或紅外線(xiàn)傳感器是電子愛(ài)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(cè)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(jì)。實(shí)施紅外傳感器的其他一些應(yīng)用是線(xiàn)路跟隨器機(jī)器人，障礙避免機(jī)器人，避免機(jī)器人邊緣等等。

關(guān)于紅外傳感器（紅外接近傳感器）的簡(jiǎn)要說(shuō)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(cè)并報(bào)警。

讓我通過(guò)提供兩個(gè)真實(shí)的應(yīng)用程序來(lái)幫助您更好地了解IR傳感器紅外傳感器。第一個(gè)是移動(dòng)電話(huà)。

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

當(dāng)用戶(hù)撥打或接聽(tīng)電話(huà)時(shí)，紅外傳感器會(huì)檢測(cè)到手機(jī)離用戶(hù)耳朵的距離。如果它靠近耳朵，手機(jī)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(gè)重要的應(yīng)用是汽車(chē)。所有現(xiàn)代汽車(chē)都配備了倒車(chē)停車(chē)傳感器，可以感知您可以在多大程度上扭轉(zhuǎn)汽車(chē)而不會(huì)碰到任何東西。這些反向傳感器使用紅外傳感器實(shí)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(cè)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(xiàn)探測(cè)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(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)。在第一種方法中，IR發(fā)射器和IR探測(cè)器并排放置。在第二種設(shè)置中，紅外發(fā)射器和紅外探測(cè)器彼此相對(duì)放置。

第一種實(shí)施方式稱(chēng)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(huì)撞擊物體并反彈回來(lái)。紅外探測(cè)器捕獲反射信號(hào)，控制電路將在其輸出上反映邏輯高電平。

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

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

本項(xiàng)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(lèi)型的紅外傳感器構(gòu)建為DIY項(xiàng)目，因?yàn)殡娐贩浅：?jiǎn)單。

紅外傳感器模塊示意圖

下圖顯示紅外線(xiàn)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(cè)器，應(yīng)用程序?qū)z測(cè)對(duì)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(guò)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(xiàn)

電源供應(yīng)

計(jì)算機(jī)

電路設(shè)計(jì)

紅外傳感器模塊只有三個(gè)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(gè)簡(jiǎn)單的5V蜂鳴器。將蜂鳴器的一個(gè)端子連接到Raspberry Pi的GND，另一個(gè)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(xiě)的。

工作

我們已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何連接IR傳感器與Raspberry Pi。我現(xiàn)在將解釋項(xiàng)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(shí)，來(lái)自紅外LED的紅外光在撞擊物體后會(huì)反射回來(lái)并落在光電二極管上。

然后光電二極管開(kāi)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(cè)到數(shù)據(jù)引腳上的HIGH，它會(huì)激活蜂鳴器。

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

應(yīng)用程序

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

非接觸式轉(zhuǎn)速計(jì)

線(xiàn)跟隨器機(jī)器人

障礙避免機(jī)器人

汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)

移動(dòng)接近傳感器