Infrarot-Reflexionssensor TCRT5000 - Funktionsweise und Beispielschaltung mit Code - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Hallo, ich habe vor kurzem eine Reihe von TCRT5000 verwendet, als ich meine Münzsortiermaschine entworfen und hergestellt habe. Das kannst du hier sehen:

Dazu musste ich etwas über den TCRT5000 lernen und nachdem ich es verstanden hatte, dachte ich, ich würde eine Anleitung für alle anderen erstellen, die mehr über den Sensor erfahren möchten.

Dies wird dieser Leitfaden sein. Ich werde unten eine vollständige schriftliche Version schreiben, aber wenn Sie es vorziehen, mir zuzusehen, wie ich es in einem Video erkläre, dann schauen Sie sich bitte das Video unten an:

Schritt 1: Video

Schritt 2: Wie sieht es aus?

So sieht der TCRT5000 für sich aus. Es besteht aus einer Infrarot-LED und einem Fototransistor (der lichtempfindlich ist). Dieser Sensor ist mit einer Beschichtung versehen, um Licht außerhalb des Infrarotspektrums herauszufiltern, um die Wahrscheinlichkeit von Umweltstörungen zu verringern - dies verleiht der Eingangsseite des TCRT5000 seine schwarze Farbe.

Sie werden es auch oft auf einer Platine neben einem LM393 und einem einstellbaren Potentiometer sehen. Wir werden das gleich durchgehen.

Schritt 3: Wofür könnte es verwendet werden?

Sie können das TCRT5000 verwenden, um das Vorhandensein eines physischen Objekts zu überprüfen, z. B. das Erkennen einer Münze in einem Münzsortiergerät.

Es kann auch verwendet werden, um die Farbe von etwas auf einer Schwarz-Weiß-Skala zu überprüfen. Dies ist ein Prinzip, das ein linienfolgender Roboter anwenden kann. Die verschiedenen Farbtöne ändern die Intensität des reflektierten Infrarotlichts.

Schritt 4: Wie funktioniert es?

Der TCRT5000 selbst sendet Infrarotlicht von der LED und registriert jedes reflektierte Licht an seinem Fototransistor. Dies ändert den Stromfluss zwischen seinem Emitter und Kollektor entsprechend der empfangenen Lichtstärke.

Dieses Board, auf dem Sie es oft finden, enthält auch zusätzliche Funktionen, um die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen. Es fügt einen Spannungskomparatorchip in Form dieses LM393 und ein Potentiometer hinzu, um seine Empfindlichkeit einzustellen. Es präsentiert uns mit vier Stiften. VCC, GND, D0 und A0.

Wir liefern eine Arbeitsspannung zwischen 3,3 V und 5 V über die VCC- und Masse-Pins. Wir erhalten unsere Sensordaten über einen der beiden verbleibenden Pins.

Der analoge Pin A0 liefert eine kontinuierliche Messung in Form einer variierenden Spannung, je höher die Spannung, desto mehr Infrarotlicht wird empfangen.

Der digitale Pin hingegen ist entweder hoch (ein) oder niedrig (aus). Wenn die Platine mit Strom versorgt wird und nicht genügend Infrarotlicht empfangen wird, ist der digitale Pin hoch, und wenn der vom Potentiometer eingestellte Triggerpegel überschritten wird, wird der digitale Pin auf niedrig gesetzt.

Ein großer Nachteil dieses Sensors besteht darin, dass er leicht durch Umgebungsbedingungen beeinflusst werden kann. Jede andere Infrarotlichtquelle wie Sonnenlicht oder Hausbeleuchtung wird ebenfalls vom Sensor erkannt und kann die Messwerte stören.

Dies kann mit einem cleveren Code begrenzt werden, der eine Rauschunterdrückung durchführen kann, oder indem Sie den Sender kurz ausschalten, eine Basislinienmessung der Umgebung durchführen, dann den Sender wieder einschalten und auf Änderungen der empfangenen Lichtstärke prüfen.

Schritt 5: Mini Make: Beispielprojekt

Diese Minimarke wird sowohl die analogen als auch die digitalen Pins demonstrieren. Bauen Sie die Schaltung wie gezeigt zusammen und laden Sie dann den im folgenden Link bereitgestellten Code auf Ihr Arduino Uno hoch.

github.com/DIY-Machines/TCRT5000

Öffnen Sie den seriellen Monitor und beobachten Sie, was passiert, wenn Sie ein reflektierendes Objekt näher an den Sensor heranbewegen. Der serielle Monitor druckt den Messwert des analogen Sensors aus. Die Onboard-LEDs auf der Arduino-Platine und der Sensorplatine zeigen den Status des Lesens vom digitalen Pin an. Wenn die Reflektivitätsschwelle nicht erreicht wurde, ist der digitale Pin hoch und unsere LEDs leuchten. Wenn sich das Objekt nähert und der Schwellenwert überschritten wird, wechselt der digitale Pin auf Low und die LED erlischt.

Denken Sie daran, dass Sie die Empfindlichkeit mit dem Potentiometer einstellen können.

Schritt 6: Danke

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ko-fi.com/diymachines

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