Датчик приближения arduino: Инфракрасный датчик препятствий YL-63: описание, подключение, схема, характеристики

Спецификация

Общий	Тип: AP3216 модуль оптического датчика расстояния В основном совместим с: Ardunio
Вес и размер	Вес продукта: 0. 002 кг Вес упаковки: 0.013 кг Размер продукта (Д х Ш х В): 1.80 x 1.50 x 0.30 см / 0.71 x 0.59 x 0.12 дюйма Размер упаковки (Д х Ш х В): 10.00 x 6.00 x 2.00 см / 3.94 x 2.36 x 0.79 дюйма
Комплектация	Комплектация: 1 x AP3216 модуль оптического датчика расстояния, 1 х штыревой разъём

Отказ от ответственности за безопасность продукции:
Мы не несем никакой ответственности за неправильное использование этой или любой другой продукции. Все наши изделия тщательно протестированы на соответствие строгим стандартам и строгому контролю качества. Для некоторых продуктов (например, игрушки, ножи и т.д.), мы рекомендуем осущетвлять надлежащий надзор, так как мы не можем нести ответственность за неправильное использование или несчастные случаи.

Предлагаемые продукты

Отзывы клиентов

• John C.

  Proximity sensor

  Didn’t tested it yet, looks complicated to use from what I saw, will test when got more time for it.

  Предложение

  No cons.

  Jun 17,2018

• Deian

  Great build quality

  Very small factor size, and great build quality at very low cost

  Предложение

  No cons

  May 27,2016

• Golinskiy Konstantin

  AP3216

  Покупкой доволен.” data-content_en=”Just like in the description delivery is fast. I am satisfied with the purchase.”>Все как в описании доставка быстрая. Покупкой доволен.

  Предложение

  Не обнаружил. Только положительное.

  Mar 06,2017

• Dorin

  proximitate

  inca nu l-am testat. e ceva nou. cu asa modul inca nu m-am jucat

  Предложение

  nu

  Jun 17,2016

• Konstantin

  AP3216 Optics Proximity Sensor Board

  Все как в описании покупкой доволен.

  Предложение

  Отрицательного нечего нету. Рекомендую.

  Jan 19,2017

Вопросы клиентов

• Все
• Информация о товаре
• Состояние запасов
• Оплата
• О доставке
• Другие

Будьте первым, кто задаст вопрос. Хотите G баллы? Просто напишите отзыв!

Хотите купить оптом ? Пожалуйста, отправьте ваш оптовый запрос ниже. Обратите внимание, что мы обычно не предоставляем бесплатную доставку при оптовых заказах , но оптовая цена будет большой сделкой.

Ваши недавно просмотренные товары

Инфракрасный датчик приближения ИК инфракрасный датчик избегания препятствий модуль совместим с Arduino|Панель|

Особенности:
Когда модуль обнаруживает препятствие перед сигналом, зеленый индикатор на плате будет светильник на уровне. И выходной порт поддерживает низкий сигнал.
Модуль определяет расстояние 20 ~ 300 мм и угол 35 °.
Расстояние детектива может быть отрегулировано потенциометром. По часовой стрелке регулирует потенциометр, расстояние увеличивается; Против часовой стрелки регулирует потенциометр, расстояние уменьшается.
Отражательная способность и форма цели являются ключом для обнаружения расстояния.
Выходной порт модуля датчика может быть непосредственно подключен к порту IO микроконтроллера или непосредственно Управляйте реле 5 В. Режим подключения: VCC-VCC; GND-GND; OUT-IO.
Принимает компаратор LM393, имеет стабильную производительность.
Может питаться от 3-5 в постоянного тока. При включении питания, красный индикатор питания Светильник включается.

Характеристики:
Размер изделия: 32*14 мм/1,26*0,55 дюйма
Размер посылка: 45*45*20 мм/1,77*1,77 * 0.79in
Вес посылка: 8 г/0,28 унций

Примечание:
1. Вследствие различных особенностей цветопередачи на разных экран дисплея и светильник эффект, фактический цвет элемента может быть s светильник ly отличается от цвета, представленного на снимках.
2. Возможны незначительные отклонения в измерениях из-за ручного измерения.
3. Пожалуйста, не регулируйте потенциометр, если нет особой ситуации.

Посылка:
1 * модуль инфракрасного датчика избегания препятствий

Простой датчик приближения. Схема. Емкостный датчик приближения Самоделка из модуля для Arduino

Датчики движения – невероятно удобная вещь, которая позволяет управлять светом в комнате или контролировать открытие и закрытие дверей, а также может оповестить вас о нежелательных гостях. В этой статье мы расскажем, как сделать датчик движения своими руками в домашних условиях и рассмотрим сферу возможного применения данных устройств.

Кратко о датчиках

Один из самых простых видов датчиков — концевой выключатель или самовозвратная кнопка (без фиксации).

Она устанавливается у двери и реагирует на ее открытие и закрытие. С помощью нехитрой схемы данный аппарат включает свет в холодильнике. Ей можно оснастить кладовку или тамбур прихожей, дверь в подъезде, дежурную светодиодную подсветку, использовать данный выключатель как сигнализацию, которая оповестит об открытии или закрытии двери. Недостатками конструкции могут являться сложности в установке, и порой непрезентабельный внешний вид.

Аппараты, на основе и магнита, можно заметить на дверях и окнах охраняемых объектов. Их принцип работы очень похож на работу кнопки. Геркон может размыкать или соединять контакты при поднесении к нему обычного магнита. Таким образом, сам геркон устанавливается на дверной проем, а магнит вешается на дверь. Такая конструкция аккуратно выглядит и используется чаще, чем обычная кнопка. Недостаток устройств в узко специализированном применении. Для контроля открытых территорий, площадей, проходов они не годны.

Для открытых проходов существуют устройства, реагирующие на изменения в окружающей среде. К ним относятся фотореле, емкостные (датчики поля), тепловые (PIR), звуковые реле. Для фиксации пересечения определенного участка, контроля препятствия, наличия движения какого-либо объекта в зоне перекрытия, используют фото или звуковые эхо устройства.

Принцип работы таких датчиков основан на формировании импульса и его фиксации после отражения от объекта. При попадании в такую зону предмета, изменяется характеристика отраженного сигнала, и детектор формирует сигнал управления на выходе.

Для наглядности представлена принципиальная схема работы фотореле и звукового реле:

В качестве передающего устройства в оптических датчиках используются инфракрасные светодиоды, а в качестве приемника – фототранзисторы. Звуковые датчики работают в ультразвуковом диапазоне, поэтому их работа для нашего уха кажется бесшумной, однако каждый из них содержит маленький излучатель и улавливатель.

К примеру, замечательно снабдить детектором движения зеркало с подсветкой. Включение освещения будет происходить только в тот момент, когда человек будет находиться непосредственно возле него. Не желаете сделать такую самостоятельно?

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.

На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения.

Ниже предоставлена действенная схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:

Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, порог срабатывания можно выставить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании перемещающегося человека в зону контроля. Время встроенного таймера для отключения можно выставить регулятором R5.

Самоделка из модуля для Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных готовых плат для радио конструктора. Так можно получить довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе. Соединения можно проводить с помощью разъемов, но надежнее будет все спаять. Можно руководствоваться схемой ниже. Миниатюрный транзистор, как правило, уже встроен в модуль реле, поэтому дополнительно его ставить не нужно.

При перемещении человека модуль подает сигнал на реле, и оно открывается. Обратите внимание, что есть реле высокого и низкого уровня. Его необходимо подбирать исходя из того, какой сигнал выдает датчик на выходе. Готовый детектор можно поместить в корпус и замаскировать в нужном месте. Дополнительно рекомендуем просмотреть видео, в которых наглядно демонстрируются инструкции по сборке самодельных датчиков движения в домашних условиях. Если у вас останутся какие-либо вопросы, вы всегда можете задать их в комментариях.

Здесь же я отдельно вынес такой важный практический вопрос, как подключение индуктивных датчиков с транзисторным выходом, которые в современном промышленном оборудовании – повсеместно. Кроме того, приведены реальные инструкции к датчикам и ссылки на примеры.

Принцип активации (работы) датчиков при этом может быть любым – индуктивные (приближения), оптические (фотоэлектрические), и т.д.

В первой части были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами (релейный выход) проблем возникнуть не должно. А по транзисторным и с подключением к контроллеру не всё так просто.

Схемы подключения датчиков PNP и NPN

Отличие PNP и NPN датчиков в том, что они коммутируют разные полюсы источника питания. PNP (от слова “Positive”) коммутирует положительный выход источника питания, NPN – отрицательный.

Ниже для примера даны схемы подключения датчиков с транзисторным выходом. Нагрузка – как правило, это вход контроллера.

Подписывайтесь! Будет интересно.

Датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “минусу” (0V), подача дискретной “1” (+V) коммутируется транзистором. НО или НЗ датчик – зависит от схемы управления (Main circuit)

Датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “плюсу” (+V). Здесь активный уровень (дискретный “1”) на выходе датчика – низкий (0V), при этом на нагрузку подается питание через открывшийся транзистор.

Призываю всех не путаться, работа этих схем будет подробно расписана далее.

На схемах ниже показано в принципе то же самое. Акцент уделён на отличия в схемах PNP и NPN выходов.

Схемы подключения NPN и PNP выходов датчиков

На левом рисунке – датчик с выходным транзистором NPN . Коммутируется общий провод, который в данном случае – отрицательный провод источника питания.

Справа – случай с транзистором PNP на выходе. Этот случай – наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим, а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.

Как проверить индуктивный датчик?

Для этого нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему. Затем – активировать (инициировать) его. При активации будет загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Нужно подключить нагрузку, и измерить напряжение на ней, чтобы быть уверенным на 100%.

Замена датчиков

Как я уже писал, есть принципиально 4 вида датчиков с транзисторным выходом, которые подразделяются по внутреннему устройству и схеме включения:

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.

Это реализуется такими способами:

• Переделка устройства инициации – механически меняется конструкция.
• Изменение имеющейся схемы включения датчика.
• Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
• Перепрограммирование программы – изменение активного уровня данного входа, изменение алгоритма программы.

Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:

PNP-NPN схемы взаимозаменяемости. Слева – исходная схема, справа – переделанная.

Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор – это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле (примеры – ниже, в обозначениях).

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика – НО. Тогда (независимо от типа транзистора на выходе), когда датчик не активен, его выходные “контакты” разомкнуты, и ток через них не протекает. Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями. Точнее, с протекающим током через эти контакты)). Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.

Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.

Если внутренней нагрузки в датчике нет, и коллектор “висит в воздухе”, то это называют “схема с открытым коллектором”. Эта схема работает ТОЛЬКО с подключенной нагрузкой.

Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?

Бывают ситуации, когда нужного датчика нет под рукой, а станок должен работать “прям щас”.

Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 – 10 кОм. Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется. Когда датчик активен – на входе контроллера дискретный “0”, поскольку вход контроллера шунтируется открытым NPN транзистором, и почти весь ток дополнительного резистора проходит через этот транзистор.

В данном случае происходит перефазировка работы датчика. Зато датчик работает в режиме, и контроллер получает информацию. В большинстве случаев этого достаточно. Например, в режиме подсчета импульсов – тахометр, или количество заготовок.

Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.

Как добиться полного функционала? Способ 1 – механически сдвинуть либо переделать металлическую пластинку (активатор). Либо световой промежуток, если речь идёт об оптическом датчике. Способ 2 – перепрограммировать вход контроллера чтобы дискретный “0” был активным состоянием контроллера, а “1” – пассивным. Если под рукой есть ноутбук, то второй способ и быстрее, и проще.

Условное обозначение датчика приближения

На принципиальных схемах индуктивные датчики (датчики приближения) обозначают по разному. Но главное – присутствует квадрат, повёрнутый на 45° и две вертикальные линии в нём. Как на схемах, изображённых ниже.

НО НЗ датчики. Принципиальные схемы.

На верхней схеме – нормально открытый (НО) контакт (условно обозначен PNP транзистор). Вторая схема – нормально закрытый, и третья схема – оба контакта в одном корпусе.

Цветовая маркировка выводов датчиков

Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются её.

Однако, нелишне перед монтажом убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.

Вот эта маркировка.

• Синий (Blue) – Минус питания
• Коричневый (Brown) – Плюс
• Чёрный (Black) – Выход
• Белый (White) – второй выход, или вход управления, надо смотреть инструкцию.

Система обозначений индуктивных датчиков

Тип датчика обозначается цифро-буквенным кодом, в котором зашифрованы основные параметры датчика. Ниже приведена система маркировки популярных датчиков Autonics.

Скачать инструкции и руководства на некоторые типы индуктивных датчиков:

Реальные датчики

Датчики купить проблематично, товар специфический, и в магазинах электрики такие не продают. Как вариант, их можно купить в Китае, на АлиЭкспрессе.

А вот какие я встречаю в своей работе.

Всем спасибо за внимание, жду вопросов по подключению датчиков в комментариях!

Емкостной датчик – это один из типов бесконтактных датчиков, принцип работы которого основан на изменении диэлектрической проницаемости среды между двух обкладок конденсатора. Одной обкладкой служит сенсорный датчик схемы в виде металлической пластины или провода, а второй – электропроводящее вещество, например, металл, вода или тело человека.

При разработке системы автоматического включения подачи воды в унитаз для биде возникла необходимость применения емкостного датчика присутствия и выключателя, обладающих высокой надежностью, устойчивостью к изменению внешней температуры, влажности, пыли и питающему напряжению. Хотелось также исключить необходимость прикосновения человека с органами управления системы. Предъявляемые требования могли обеспечить только схемы сенсорных датчиков, работающих на принципе изменения емкости. Готовой схемы удовлетворяющей необходимым требованиям не нашел, пришлось разработать самостоятельно.

Получился универсальный емкостной сенсорный датчик, который не требует настройки и реагирует на приближающиеся электропроводящие предметы, в том числе и человека, на расстояние до 5 см. Область применения предлагаемого сенсорного датчика не ограничена. Его можно применять, например, для включения освещения, систем охранной сигнализации, определения уровня воды и в многих других случаях.

Электрические принципиальные схемы

Для управления подачей воды в биде унитаза понадобилось два емкостных сенсорных датчика. Один датчик нужно было установить непосредственно на унитазе, он должен был выдавать сигнал логического нуля при присутствии человека, а при отсутствии сигнал логической единицы. Второй емкостной датчик должен был служить включателем воды и находиться в одном из двух логических состояний.

При поднесении к сенсору руки датчик должен был менять логическое состояние на выходе – из исходного единичного состояния переходить в состояние логического нуля, при повторном прикосновении руки из нулевого состояния переходить в состояние логической единицы. И так до бесконечности, пока на сенсорный включатель поступает разрешающий сигнал логического нуля с сенсорного датчика присутствия.

Схема емкостного сенсорного датчика

Основой схемы емкостного сенсорного датчика присутствия является задающий генератор прямоугольных импульсов, выполненный по классической схеме на двух логических элементах микросхемы D1.1 и D1.2. Частота генератора определяется номиналами элементов R1 и C1 и выбрана около 50 кГц. Значение частоты на работу емкостного датчика практически не влияет. Я менял частоту от 20 до 200 кГц и влияния на работу устройства визуально не заметил.

С 4 вывода микросхемы D1.2 сигнал прямоугольной формы через резистор R2 поступает на входы 8, 9 микросхемы D1.3 и через переменный резистор R3 на входы 12,13 D1.4. На вход микросхемы D1.3 сигнал поступает с небольшим изменением наклона фронта импульсов из-за установленного датчика, представляющего собой кусок провода или металлическую пластину. На входе D1.4, из за конденсатора С2, фронт изменяется на время, необходимое для его перезаряда. Благодаря наличию подстроечного резистора R3, есть возможность фронты импульса на входе D1.4, выставить равным фронту импульса на входе D1.3.

Если приблизить к антенне (сенсорному датчику) руку или металлический предмет, то емкость на входе микросхемы DD1.3 увеличится и фронт поступающего импульса задержатся во времени, относительно фронта импульса, поступающего на вход DD1. 4. чтобы «уловить» эту задержку про инвертированные импульсы подаются на микросхему DD2.1, представляющую собой D триггер, работающий следующим образом. По положительному фронту импульса, поступающего на вход микросхемы C, на выход триггера передается сигнал, который в тот момент был на входе D. Следовательно, если сигнал на входе D не изменяется, поступающие импульсы на счетный вход C не оказывают влияния на уровень выходного сигнала. Это свойство D триггера и позволило сделать простой емкостной сенсорный датчик.

Когда емкость антенны, из за приближения к ней тела человека, на входе DD1.3 увеличивается, импульс задерживается и это фиксирует D триггер, изменяя свое выходное состояние. Светодиод HL1 служит для индикации наличия питающего напряжения, а HL2 для индикации приближения к сенсорному датчику.

Схема сенсорного включателя

Схему емкостного сенсорного датчика можно использовать и для работы сенсорного включателя, но с небольшой доработкой, так как ему необходимо не только реагировать на приближение тела человека, но и оставаться в установившемся состоянии после удаления руки. Для решения этой задачи пришлось к выходу сенсорного датчика добавить еще один D триггер, DD2.2, включенный по схеме делителя на два.

Схема емкостного датчика была немного доработана. Для исключения ложных срабатываний, так как человек может подносить и удалять руку медленно, из-за наличия помех датчик может выдавать на счетный вход D триггера несколько импульсов, нарушая необходимый алгоритм работы включателя. Поэтому была добавлена RC цепочка из элементов R4 и C5, которая на небольшое время блокировала возможность переключение D триггера.

Триггер DD2.2 работает так же, как и DD2.1, но сигнал на вход D подается не с других элементов, а с инверсного выхода DD2.2. В результате по положительному фронту импульса, приходящего на вход С сигнал на входе D изменяется на противоположный. Например, если в исходном состоянии на выводе 13 был логический ноль, то поднеся руку к сенсору один раз, триггер переключится и на выводе 13 установится логическая единица. При следующем воздействии на сенсор, на выводе 13 опять установится логический ноль.

Для блокировки включателя при отсутствии человека на унитазе, с сенсора на вход R (установка нуля на выходе триггера вне зависимости от сигналов на всех остальных его входах) микросхемы DD2.2 подается логическая единица. На выходе емкостного выключателя устанавливается логический ноль, который по жгуту подается на базу ключевого транзистора включения электромагнитного клапана в Блоке питания и коммутации.

Резистор R6, при отсутствии блокирующего сигнала с емкостного датчика в случае его отказа или обрыва управляющего провода, блокирует триггер по входу R, тем самым исключает возможность самопроизвольной подачи воды в биде. Конденсатор С6 защищает вход R от помех. Светодиод HL3 служит для индикации подачи воды в биде.

Конструкция и детали емкостных сенсорных датчиков

Когда я начал разрабатывать сенсорную систему подачи воды в биде, то наиболее трудной задачей мне казалась разработка емкостного датчика присутствия. Обусловлено это было рядом ограничений по установке и эксплуатации. Не хотелось, чтобы датчик был механически связан с крышкой унитаза, так как ее периодически надо снимать для мойки, и не мешал при санитарной обработке самого унитаза. Поэтому и выбрал в качестве реагирующего элемента емкость.

Сенсорного датчика присутствия

По выше опубликованной схеме сделал опытный образец. Детали емкостного датчика собраны на печатной плате, плата размещена в пластмассовой коробке и закрывается крышкой. Для подключения антенны в корпусе установлен одноштырьковый разъем, для подачи питающего напряжения и сигнала установлен четырех контактный разъем РШ2Н. Соединена печатная плата с разъемами пайкой медными проводниками в фторопластовой изоляции.

Сенсорный емкостной датчик собран на двух микросхемах КР561 серии, ЛЕ5 и ТМ2. Вместо микросхемы КР561ЛЕ5 можно применить КР561ЛА7. Подойдут и микросхемы 176 серии, импортные аналоги. Резисторы, конденсаторы и светодиоды подойдут любого типа. Конденсатор С2, для стабильной работы емкостного датчика при эксплуатации в условиях больших колебаниях температуры окружающей среды нужно брать с малым ТКЕ.

Установлен датчик под площадкой унитаза, на которой установлен сливной бачок в месте, куда в случае протечки из бачка вода попасть не сможет. К унитазу корпус датчика приклеен с помощью двустороннего скотча.

Антенный датчик емкостного сенсора представляет собой отрезок медного многожильного провода длинной 35 см в изоляции из фторопласта, приклеенного с помощью прозрачного скотча к внешней стенке чаши унитаза на сантиметр ниже плоскости очка. На фотографии сенсор хорошо виден.

Для настройки чувствительности сенсорного датчика необходимо после его установки на унитаз, изменяя сопротивление подстроечного резистора R3 добиться, чтобы светодиод HL2 погас. Далее положить руку на крышку унитаза над местом нахождения сенсора, светодиод HL2 должен загораться, если руку убрать, потухнуть. Так как бедро человека по массе больше руки, то при эксплуатации сенсорный датчик, после такой настройки, будет работать гарантировано.

Конструкция и детали емкостного сенсорного включателя

Схема емкостного сенсорного включателя имеет больше деталей и для их размещения понадобился корпус большего размера, да и по эстетическим соображениям, внешний вид корпуса, в котором был размещен сенсорный датчик присутствия не очень подходил для установки на видном месте. Внимание на себя обратила настенная розетка rj-11 для подключения телефона. По размерам она подходила и имела хороший внешний вид. Удалив из розетки все лишнее, разместил в ней печатную плату емкостного сенсорного выключателя.

Для закрепления печатной платы в основании корпуса была установлена короткая стойка и к ней с помощью винта прикручена печатная плата с деталями сенсорного выключателя.

Датчик емкостного сенсора сделал, приклеив ко дну крышки розетки клеем «Момент» лист латуни, предварительно вырезав в них окошко для светодиодов. При закрывании крышки, пружина (взята от кремниевой зажигалки) соприкасается с латунным листом и таким образом обеспечивается электрический контакт между схемой и сенсором.

Крепится емкостной сенсорный включатель на стену с помощью одного самореза. Для этого в корпусе предусмотрено отверстие. Далее устанавливается плата, разъем и закрепляется защелками крышка.

Настройка емкостного выключателя практически не отличается от настройки сенсорного датчика присутствия, описанного выше. Для настройки нужно подать питающее напряжение и резистором отрегулировать, чтобы светодиод HL2 загорался, когда к датчику подносится рука, и гас, при ее удалении. Далее нужно активировать сенсорный датчик и поднести и удалить руку к сенсору выключателя. Должен мигнуть светодиод HL2 и загореться красный светодиод HL3. При удалении руки красный светодиод должен продолжать светиться. При повторном поднесении руки или удалении тела от датчика, светодиод HL3 должен погаснуть, то есть выключить подачу воды в биде.

Универсальная печатная плата

Представленные выше емкостные датчики собраны на печатных платах, несколько отличающихся от печатной платы приведенной ниже на фотографии. Это связано с объединением обеих печатных плат в одну универсальную. Если собирать сенсорный включатель, то необходимо только перерезать дорожку под номером 2. Если собирать сенсорный датчик присутствия, то удаляется дорожка номер 1 и не все элементы устанавливаются.

Не устанавливаются элементы, необходимые для работы сенсорного включателя, но мешающие работе датчика присутствия, R4, С5, R6, С6, HL2 и R4. Вместо R4 и С6 запаиваются проволочные перемычки. Цепочку R4, С5 можно оставить. Она не будет влиять на работу.

Ниже приведен рисунок печатной платы для накатки при использовании термического метода нанесения на фольгу дорожек.

Достаточно распечатать рисунок на глянцевой бумаге или кальке и шаблон готов для изготовления печатной платы.

Безотказная работа емкостных датчиков для сенсорной системы управления подачи воды в биде подтверждена на практике в течении трех лет постоянной эксплуатации. Сбоев в работе не зафиксировано.

Однако хочу заметить, что схема чувствительна к мощным импульсным помехам. Мне приходило письмо о помощи в настройке. Оказалось, что во время отладки схемы рядом находился паяльник с тиристорным регулятором температуры. После выключения паяльника схема заработала.

Еще был такой случай. Емкостной датчик был установлен в светильник, который подключался в одну розетку с холодильником. При его включении свет включался и при повторном выключался. Вопрос был решен подключением светильника в другую розетку.

Приходило письмо об успешном применении описанной схемы емкостного датчика для регулировки уровня воды в накопительном баке из пластика. В нижней и верхней части было приклеено силиконом по датчику, которые управляли включением и выключением электрического насоса.

Сегодня никого не удивишь различными по назначению и эффективности электронными устройствами превентивного предупреждения, которые оповещают людей или включают охранную сигнализацию задолго до непосредственного контакта нежелательного гостя с охраняемым рубежом (территорией). Многие из таких узлов, описанных в литературе, на мой взгляд, интересны, но усложнены. В противовес им простая электронная схема бесконтактного емкостного датчика (рис.1), собрать которую в силах даже начинающий радиолюбитель. Устройство имеет многочисленные возможности, одну из которых – высокую чувствительность по входу – используют для предупреждения о приближении какого-либо одушевленного объекта (к примеру, человека) к сенсору Е1.
В основе схемы – два элемента микросхемы К561ТЛ1 включенных как инверторы. Эта микросхема имеет в своем составе четыре однотипных элемента с функцией 2И-НЕ с триггера Шмитта с гистерезисом (задержкой) на входе и инверсией по выходу. Функциональное обозначение – петля гистерезиса показывает

Рис. 1. Электрическая схема бесконтактного емкостного датчика в таких элементах внутри их обозначения. Применение К561ТЛ1 в данной схеме оправдано тем, что она (и К561 серия микросхем, в частности) имеет очень малые рабочие токи, высокую помехозащищенность (до 45% от уровня напряжения питания), работает в широком диапазоне питающего напряжения (от 3 до 15 В), имеет защищенность по входу от потенциала статического электричества и кратковременного превышения входных уровней и многие другие преимущества, которые позволяют широко использовать ее в радиолюбительских конструкциях, не требуя каких-либо особых мер предосторожности и защиты.
Кроме того, К561ТЛ1 позволяет включать свои независимые логические элементы параллельно, в качестве буферных элементов, вследствие чего мощность выходного сигнала кратно увеличивается. Триггеры Шмита – это, как правило, бистабильные схемы, способные работать с медленно возрастающими входными сигналами, в том числе с примесью помех, при этом обеспечивающие по выходу крутые фронты импульсов, которые можно передавать в последующие узлы схемы для стыковки с другими ключевыми элементами и микросхемами.
Микросхема К561ТЛ1 (как, впрочем, и К561ТЛ2) может выделять Управляющий сигнал (в том числе цифровой) для других устройств с нечеткого входного импульса. Зарубежный аналог К561ТЛ1 – CD4093B.
Предельное состояние, близкое к низкому логическому уровню. На выходе DD1.1 – высокий уровень, на выходе DD1.2 – опять низкий. Транзистор VT1, выполняющий роль усилителя тока, закрыт. Пьезоэлектрический капсюль НА1 (с внутренним генератором 3Ч) неактивен.
К сенсору Е1 подключена антенна – в ее качестве используют автомобильную телескопическую антенну. При нахождении человека рядом с антенной изменяется емкость между штырем антенны и полом. От этого переключаются элементы DD1.1, DD1.2 в противоположное состояние. Для переключения узла человек среднего роста должен находиться (проходить) рядом с антенной длиной 35 см на расстоянии до 1,5 м.
На выводе 4 микросхемы появляется высокий уровень напряжения, вследствие этого транзистор VT1 открывается и звучит капсюль НА1.
Подбором емкости конденсатора С1 можно изменить режим работы элементов микросхемы. Так, при уменьшении емкости С1 до 82-120 пФ узел работает иначе. Теперь звуковой сигнал звучит, только пока на вход DD1.1 воздействует наводка переменного напряжения – прикосновение человека.
Электрическую схему (рис.1) можно использовать и как основу для триггерного сенсорного узла. Для этого исключают постоянный резистор R1, экранированный провод, а сенсором являются контакты микросхемы 1 и 2.
Последовательно с R1 подключают экранированный провод (кабель РК-50, РК-75, экранированный провод для сигналов 34 – подходят все типы) длиной 1-1,5 м, экран соединяется с общим проводом. Центральный (неэкранированный) провод на конце соединяется со штырем антенны.
При соблюдении указанных рекомендаций, применении указанных в схеме типов и номиналов элементов узел генерирует звуковой сигнал частотой около 1 кГц (зависит от типа капсюля НА1) при приближении человека к штырю антенны на расстояние 1,5-1 м. Триггерного эффекта нет. При отходе человека от антенны звук в капсюле НА1 прекращается.
Эксперимент проводился также с животными – кошкой и собакой: на их приближение к сенсору – антенне – узел не реагирует.Принцип действия в данном устройстве основан на изменении емкости сенсора-антенны Е1 между ней и «землей» (общим проводом, всем тем, что относится к заземляющему контуру, – в данном случае это пол и стены помещения). При приближении человека эта емкость существенно изменяется, что оказывается достаточным для срабатывания микросхемы К561ТЛ1.
Практическое применение узла трудно переоценить. В авторском варианте устройство смонтировано рядом с дверной коробкой многоквартирного жилого дома. Входная дверь – металлическая.
Громкость сигнала 34, излучаемого капсюлем НА1, достаточна для того, чтобы услышать его на закрытой лоджии (она сопоставима с громкостью квартирного звонка).
Источник питания – стабилизированный с напряжением 9-15 В, с хорошей фильтрацией напряжения пульсаций по выходу. Ток потребления ничтожно мал в режиме ожидания (несколько микроампер) и увеличивается до 22-28 мА при активной работе излучателя НА1.Бестрансформаторный источник применять нельзя из-за вероятности поражения электрическим током. Оксидный конденсатор С2 действует как дополнительный фильтр по питанию, его тип К50-35 или аналогичный, на рабочее напряжение не ниже напряжения источника питания.
При эксплуатации узла выявлены интересные особенности. Так, напряжение питания узла влияет на его работу. При увеличении напряжения питания до 15 В в качестве сенсора-антенны используется только обыкновенный многожильный неэкранированный электрический медный провод сечением 1-2 мм длиной 1 м. Никакого экрана и резистора R1 в таком случае не надо. Электрический медный провод подсоединяется непосредственно к выводам 1 и 2 элемента DD1.1. Эффект оказывается тем же.
При изменении фазировки сетевой вилки источника питания узел катастрофически теряет чувствительность и способен работать только как сенсор (реагирует на прикосновение к Е1). Это актуально при любом значении напряжения источника питания в диапазоне 9-15 В. Очевидно, что второе назначение данной схемы – обыкновенный сенсор (или сенсор-триггер).
Эти нюансы следует учитывать при повторении узла. Однако при правильном подключении, описанном здесь, получается важная и стабильная часть охранной сигнализации, обеспечивающей безопасность жилищу, предупреждающей хозяев еще до возникновения нештатной ситуации.
Монтаж элементов осуществляется компактно на плате из стеклотекстолита.
Корпус для устройства любой из диэлектрического (непроводящего) материала. Для контроля включения питания устройство может быть снабжено индикаторным светодиодом, подключенным параллельно источнику питания.

Рис. 2. Фото готового устройства с автомобильной антенной в виде емкостного датчика
Налаживание при точном соблюдении рекомендаций не требуется. Возможно, при других вариантах сенсоров и антенн узел проявит себя в ином качестве. Если экспериментировать с длиной экранирующего кабеля, длиной и площадью сенсора-антенны Е1 и изменением напряжения питания узла, возможно, потребуется скорректировать сопротивление резистора R1 в широких пределах от 0,1 до 100 МОм. Для уменьшения чувствительности узла увеличивают емкость конденсатора С1. Если это не приносит результатов, параллельно С1 включают постоянный резистор сопротивлением 5-10 МОм.
Неполярный конденсатор С1 типа КМ6. Постоянный резистор R2 – МЛТ-0,25. Резистор R1 типа ВС-0,5, ВС-1. Транзистор VT1 необходим для усиления сигнала с выхода элемента DD1.2. Без этого транзистора капсюль НА1 звучит слабо. Транзистор VT1 можно заменить на КТ503, КТ940, КТ603, КТ801 с любым буквенным индексом-
Капсюль-излучатель НА1 может быть заменен на аналогичный с встроенным генератором 34 и рабочим током не более 50 мА, например FMQ-2015B, КРХ-1212В и аналогичными.
Благодаря применению капсюля со встроенным генератором узел проявляет интересный эффект – при близком приближении человека к сенсору-антенне Е1 звук капсюля монотонный, а при удалении (или дальнем приближении человека на расстоянии более 1,5 м) капсюль издает стабильный по характеру, прерывистый звук в соответствии с изменением уровня потенциала на выходе элемента DD1.2.
Если в качестве НА1 применить капсюль со встроенным генератором прерываний 34, например KPI-4332-12, звук будет напоминать сирену при относительно большом расстоянии человека от сенсора-антенны и прерывистый сигнал стабильного характера при максимальном приближении.
Некоторым минусом устройства можно считать отсутствие избирательности «свой/чужой» – так, узел будет сигнализировать о приближении к Е1 любого лица, в том числе вышедшего «за булкой хлеба» хозяина квартиры.
Основа работы узла – электрические наводки и изменение емкости максимально полезны при эксплуатации в больших жилых массивах с развитой сетью электрических коммуникаций. Возможно, что такой прибор будет бесполезен в лесу, в поле и везде, где нет электрических коммуникаций осветительной сети 220 В. Такова особенность устройства.
Экспериментируя с данным узлом и микросхемой К561ТЛ1 (даже в штатном ее включении), можно получить бесценный опыт и реальные, простые в повторении, но оригинальные по сути и функциональным особенностям электронные устройства.

В настоящем справочном пособии приведены сведения об использовании тайников различных типов. В книге рассматриваются возможные варианты тайников, способы их создания и необходимые при этом инструменты, описываются приспособления и материалы для их сооружения. Даны рекомендации по устройству тайников дома, в автомобилях, на приусадебном участке и т. п.

Особое место уделено способам и методам контроля и защиты информации. Приведено описание специального промышленного оборудования, используемого при этом, а также устройств, доступных для повторения подготовленными радиолюбителями.

В книге дано подробное описание работы и рекомендации по монтажу и настройке более 50 устройств и приспособлений, необходимых при изготовлении тайников, а также предназначенных для их обнаружения и обеспечения сохранности.

Книга предназначена для широкого круга читателей, для всех, кто пожелает ознакомиться с этой специфической областью творения рук человеческих.

Если учесть тот факт, что человеческое тело в основном состоит из воды, которая является электрическим проводником, то можно предположить, что емкостной датчик для обнаружения человека – наиболее оптимальное решение. Емкостной датчик можно использовать в качестве сторожевого, реагирующего на проникновение злоумышленников в помещение, двери или на прикосновение к замкам либо ручкам входных дверей, металлическим шкатулкам, сейфам и т. п.

Простое емкостное реле

Радиус действия реле зависит от точности настройки конденсатора C1, а также от конструкции датчика. Максимальное расстояние, на которое реагирует реле, равно 50 см.

Принципиальная схема емкостного реле приведена на рис. 2.85, а конструкция индуктивной катушки с размещением ее и датчика на плате – на рис. 2.86.

Рис. 2.85. Простое емкостное реле

Рис. 2.86. Конструкция индуктивной катушки емкостного реле

Катушка L1 намотана на многосекционном полистироловом каркасе от контуров транзисторных радиоприемников и содержит 500 витков (250 + 250) с отводом от середины провода ПЭЛ 0,12 мм, намотанного внавал.

Датчик устанавливается перпендикулярно плоскости печатной платы. Он представляет собой отрезок изолированного монтажного провода длиной от 15 до 100 см, либо квадрат, выполненный из такого же провода, со сторонами от 15 см до 1 и.

Конденсатор С1 – типа КПК-М, остальные – типа К50-6. В качестве реле выбрано РЭС-10, паспорт РС4.524.312, можно также применить РЭС-10, паспорт РС4.524.303, либо РЭС-55А, паспорт 0602. Диод VD1 можно исключить, так как он необходим лишь для предохранения схемы от случайного изменения полярности питания.

Настраивается емкостное реле конденсатором С1. Сначала ротор C1 необходимо установить в положение минимальной емкости, при этом сработает реле К1. Затем ротор медленно поворачивают в сторону увеличения емкости до выключения реле К1. Чем меньше емкость подстроечного конденсатора, тем чувствительнее емкостное реле и больше расстояние, на котором датчик способен реагировать на объект. При настройке конденсатора корпус тела и руку с диэлектрической отверткой необходимо держать на возможно большем удалении от платы.

Емкостный датчик

Большинство схем емкостных датчиков состоят из двух генераторов и схемы, контролирующей нулевые биения или промежуточную частоту. При этом частота одного генератора стабилизируется кварцевым резонатором, а на настройку контура другого влияет внешняя емкость.

Схема, приведенная на рис. 2.87, содержит один генератор, работающий на частоте 460–470 кГц, воздействие на датчик приводит к тому, что изменяется ток, потребляемый генератором (внешняя емкость не столько изменяет частоту, сколько дополнительно нагружает контур).

Рис. 2.87. Емкостный датчик

При увеличении внешней емкости ток потребления возрастает, что приводит к открыванию второго транзистора.

Генератор собран на полевом транзисторе VT1. Частота настройки определяется параметрами контура на катушке L1. Датчик может быть произвольной формы, например кусок монтажного провода, сетка, квадрат со стороной от 150 до 1000 мм или кольцо. Если датчик устанавливать в автомобиле, то для охраны стекла достаточно провода длиной 150 мм, можно установить сетку в сидениях или расположить провод в щелях приборной панели.

Ключ выполнен на транзисторе VT2. При воздействии на датчик ток, потребляемый генератором, увеличивается и транзистор VT2 открывается, при этом напряжение на его коллекторе становиться близким к напряжению питания (схема питается от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R6).

Исполнительное устройство выполнено на микросхеме DD1 по схеме одновибратора. Цепь R5C5 нужна для задержки срабатывания устройства после включения. Если задержка не нужна, конденсатор С5 можно исключить. Можно сделать вариант с задержкой и контрольным светодиодом. В этом случае нужно уменьшить сопротивление R6 до 150 Ом, a R4 до 620 Ом, и включить последовательно с R4 светодиод типа АЛ307 в прямом направлении. Теперь первые пять-десять секунд после включения реакция датчика приведет только к зажиганию светодиода. Затем, после окончания этого времени, каждое срабатывание будет приводить к появлению на выходе схемы положительного импульса длительностью около 10 с. Длительность импульса можно регулировать, изменяя сопротивление R7 или емкость С6.

Емкостный датчик собран на одной печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Подстроечный конденсатор – тина КПК, полевой транзистор VT1 может быть с любым буквенным индексом, что же касается VT2 – здесь подойдет любой p-n-p транзистор малой мощности, включая и МП39 -МП42. Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К561ЛА7 или даже на К561ЛЕ5, но в этом случае нужно поменять местами R5 и С5, изменить полярность включения С6 на противоположную; вывод R7, соединенный с общим проводом, подключить к катоду стабилитрона, а выходной сигнал снимать с вывода 3 DD1, включив элемент с выводами 12, 13 и 11 между коллектором VT2 и выводом 9 DD1.

Катушка намотана на стандартном четырехсекционном каркасе от катушки гетеродина средневолнового радиоприемника. Ферритовый сердечник (и броневой, если имеется) удаляется. Катушка имеет 1000 витков с отводом от середины провода ПЭВ 0,06 мм. Стабилитрон можно выбрать любой соответствующей мощности с напряжением стабилизации 7…10 В.

Для настройки подключите датчик и расположите плату там, где она будет находиться (или недалеко от этого места). Подключив питание, диэлектрической отверткой установите ротор конденсатора С1 в состояние минимальной емкости. При этом схема должна сработать. Затем, постепенно поворачивая его на небольшой угол и удаляясь после этого на расстояние недосигаемости (около полуметра), установите ротор С1 в такое положение, при котором схема перестает срабатывать, пока вы не приблизитесь на такое расстояние, которое хотите установить.

Емкостное реле на LC-контуре

Принцип действия описываемого варианта емкостного реле (рис. 2.88) основан на изменении частоты LC-генератора под влиянием воздействия на его элементы внешних предметов – эффекта, знакомого вам по реакции радиоприемника на поднесение руки к его антенне.

Рис. 2.88. Емкостное реле на LC-контуре

Такой генератор емкостного реле образуют катушка L1, емкость датчика Е1, конденсаторы C1, С2, полевой транзистор VT1 и, конечно, незначительная емкость монтажа устройства.

Если напряжение питания транзистора стабилизировано и емкость датчика неизменна, то и частота генератора тоже неизменна (в нашем случае примерно 100 кГц). Но стоит приблизиться или коснуться датчика рукой, его емкость увеличивается, а частота электрических колебаний генератора уменьшается.

Резкое изменение частоты LC-генератора – это и есть сигнал о нарушении исходных параметров чувствительного элемента емкостного реле.

Но этот сигнал надо еще обнаружить. Решить задачу помогает второй LC-контур, образованный катушкой L2, конденсатором С4 и слабо связанный (чтобы не упала добротность) с генератором через резистор R1. Используется знакомое вам свойство резонансного контура – зависимость напряжения на нем от частоты колебаний поступающего сигнала. Выделенное контуром напряжение сигнала выпрямляется диодом VD1, фильтруется конденсатором С5 и далее поступает на инвертирующий вход (вывод 2) операционного усилителя (ОУ) DA1, выполняющего функцию компаратора.

Конденсатором С4 резонансный контур настраивают на исходную частоту F 0 генератора. При этом на инвертирующем входе компаратора действует постоянное напряжение U вх. мах. Резисторами R2 и R3 устанавливают на неинвертирующем входе (вывод 3) ОУ пороговое напряжение U пор. Несколько меньшее, чем U вх. мах. В этом случае напряжение на выходе ОУ мало и светодиод HL1, подключенный к нему через ограничительный резистор R5, не горит.

Если изменение частоты генератора будет таким, что напряжение U вх станет меньше U пор,компаратор сработает и включит светодиод. При удалении от датчика частота генератора вновь станет исходной, напряжение U вх увеличится, компаратор переключится в первоначальное состояние и светодиод погаснет.

Катушки L1 и L2 идентичные по конструкции и намотаны на кольцах из феррита 2000НМ с внешним диаметром 20 мм (можно 15 мм) и содержат 100 витков провода ПЭВ-2 0,2 мм. Намотка виток к витку, в один слой. Отвод катушки L1 сделан от 20-го витка, считая от вывода, соединенного общим проводом, L2 – от середины. Расстояние между началом и концом катушек должно быть не менее 3…4 мм. Транзистор VT1 – КПЗОЗБ, операционный усилитель DA1 – К140УД7, К140УД8, диод VD1 – КД503Б, КД521, КД522Б. Конденсаторы С1 и С2 – типа КТ, КД, КМ, СЗ и С5 – КЛС, KM, С4 – КПК-1, резисторы R2 и R3 – типа СПЗ-3, остальные – ВС, МЛТ.

После сборки реле проводят предварительную регулировку (цепочку R5HL1 пока не подключают). Роль датчика могут временно выполнять два отрезка провода диаметром 0,5… 1 мм длиной по 1…1,5 м, расположенные параллельно на расстоянии 15…20 см один от другого. К конденсатору С5 подключают вольтметр постоянного тока с относительным входным сопротивлением менее 10 кОм/В и подстроечным конденсатором С4 добиваются максимального показания напряжения вольтметра. Если при этом емкость конденсатора С4 окажется наибольшей, то параллельно ему подключают дополнительный конденсатор емкостью 10… 15 пФ и подстройку повторяют. Вольтметр должен фиксировать напряжение 2,5…5 В. Если оно меньше, подбирают резистор R1, но его сопротивление должно быть более 500 кОм. После каждой замены резистора подстройку повторяют.

Далее, к выходу ОУ подключают последовательно соединенные резистор R5 светодиод НL1. Движок резистора R3 устанавливают в нижнее по схеме положение, резистор R2 – в среднее. При этом светодиод должен гореть. Медленно перемещая движок резистора R3, добиваются погасания светодиода. Если теперь к датчику поднести руку или коснуться провода, соединенного с конденсатором С1, светодиод должен загореться. На этом предварительную регулировку емкостного реле можно считать законченной.

Схема исполнительного устройства приведена на рис. 2.89.

Рис. 2.89. Исполнительное устройство

К выходу емкостного реле через делитель R1R2 подключают электронный ключ на транзисторе VT1, управляющий электромагнитным реле К1, контакты К1.1 которого включают осветительную лампу EL1 или сирену. Блок питания включает в себя понижающий трансформатор Т1, выпрямитель на диодах VD3-VD6 и фильтрующий конденсатор С2. Напряжение питания самого емкостного реле (9 В) стабилизируется параметрическим стабилизатором R3VD1.

При срабатывании емкостного реле на его выходе появляется постоянное напряжение 7…8 В, часть которого поступает на базу транзистора VT1. Транзистор открывается, реле К1 срабатывает и замыкающимися контактами К1.1 подключает к сети лампу EL1 или сирену. После восстановления исходного режима работы емкостного реле транзистор закрывается и лампа гаснет.

Транзистор VT1 может быть КТ315Б – КТ315Д, КТ312А – КТ312В или другой аналогичный. Диоды VD3 – VD6 – любые выпрямительные с допустимым прямым током не менее 40…50 мА. Оксидные конденсаторы – типа К50-6 или другие на соответствующие поминальные напряжения, резисторы – типа ВС, МЛТ. Реле К1 – РЭС22, паспорт РФ4.500.129 или аналогичное, срабатывающее при напряжении 9…11 В.

Налаживание автомата сводится к окончательной настройке его емкостного реле. Для этого параллельно конденсатору С5 (см. рис. 2.88) подключают высокоомный вольтметр постоянного тока и подстроечным конденсатором С4 устанавливают на нем максимальное напряжение – оно должно быть примерно таким же, как и при предварительной настройке. Если добиться этого не удается, параллельно С4 подключают дополнительный конденсатор емкостью 20…30 пФ и настройку повторяют.

Для повышения чувствительности устройства контур L2C4 следует настраивать не на максимум напряжения, а немного меньше – примерно на уровне 0,7 U вх. мах. А так как возможны две точки настройки (выше и ниже F o), правильна будет та, которая соответствует меньшей емкости конденсатора С4. После этого резисторами R2, R3 добиваются четкого срабатывания электромагнитного реле.

Простой датчик приближения

Датчики приближения бывают емкостными, ультразвуковыми, оптическими. Автор Instrictables под ником Electro maker придумал простой оптический датчик приближения. Неудобен он лишь тем, что ток через инфракрасный светодиод никак не промодулирован, а фотодиод, соответственно, реагирует и на непрерывное излучение и требует экранировки от других источников света (например, трубкой). Схема прибора показана ниже:

Мастер выбирает компоненты для самоделки. Инфракрасные светодиод и фотодиод:

Постоянные резисторы:

Подстроечный резистор:

Операционный усилитель LM358:

Светодиод видимого свечения:

Панель для микросхемы (необязательна):

Вместо светодиода можно подключить пищалку со встроенным генератором, тогда соответствующий резистор становится ненужным:

Подойдёт и пищалка без встроенного генератора, если собрать внешний генератор звуковой частоты своими руками. На такой макетной плате типа perfboard места хватит:

Если вы обошли несколько Фикс Прайсов, и во всех кончились вечные двигатели, придётся воспользоваться источником питания попроще:

Установив компоненты на плату, мастер соединяет их по схеме пайкой:

Фотодиод и оба светодиода, как и батарейку (или блок питания), необходимо подключить в указанной на схеме полярности, микросхему правильно ориентировать. Разработчику попались прозрачный инфракрасный светодиод и чёрный фотодиод, но бывает и наоборот. Определить, что из них чем является, помогут батарейка, резистор и любой телефон с камерой.

Фотодиод и резистор на 10 кОм образуют делитель напряжения. При освещении фотодиода инфракрасными лучами, отражёнными, например, от руки, напряжение в точке подключения операционного усилителя к делителю возрастает. ОУ включён таким образом, что он работает как компаратор. Он сравнивает напряжение, поступающее с делителя, с напряжением, поступающим с подвижного контакта подстроечного резистора. Таким образом можно регулировать порог срабатывания датчика, с одной стороны, исключив ложные срабатывания, а с другой – обеспечив уверенное обнаружение приближения.

Настроив порог срабатывания, мастер проверяет работу датчика:

Трубки, защищающей фотодиод от боковой засветки, здесь для наглядности нет, без неё схема правильно работает только при неярком окружающем освещении.

Небольшая домашка: что будет если поменять в делителе фотодиод и резистор местами, и одновременно поменять местами входы операционного усилителя?

Diymore цифровой датчик приближения, светильник, светильник, для Arduino|sensor sensor|sensor proximitysensor module

информация о продукте

Характеристики товара

• Название бренда: diymore
• Применение: Датчик уровня
• Выход: Цифровой датчик
• Индивидуальное изготовление: Да
• Номер модели: ADPS9930
• Тип: Оптоэлектронный датчик
• Основы: Датчик сопротивления
• Материал: Смесь

Ультразвуковые датчики | Академия робототехники

Что бы робот мог объезжать препятствия, ему нужно их видеть. Для того что бы робот стал зрячим обычно используют  ультразвуковой датчик измерения расстояния. Дальность действия датчика — 180 см.

Эйдзи Накано — Введение в робототехнику. Глава V. Сенсорные устройства роботов. Ультразвуковые датчики

Пьезоэлектрический эффект

Принцип действия

     Ультразвуковой дальномер определяет расстояние до объектов точно так же, как это делают дельфины или летучие мыши. Он генерирует звуковые импульсы на частоте 40 кГц и слушает эхо. По времени распространения звуковой волны туда и обратно можно однозначно определить расстояние до объекта.

   В отличие от инфракрасных дальномеров, на показания ультразвукового дальномера не влияют засветки от солнца или цвет объекта. Но могут возникнуть трудности с определением расстояния до пушистых или очень тонких предметов. Поэтому высокотехнологичную мышеловку выполнить на нём будет затруднительно.

    При отражении звука от препятствия мы слышим эхо. Летучая мышь использует отражение ультразвуковых волн для полётов в темноте и для охоты на насекомых. По такому же принципу работает эхолот, с помощью которого измеряется глубина воды под днищем корабля или поиск рыбы.

     Принцип передачи и приема ультразвуковой энергии лежит в основе многих очень популярных ультразвуковых датчиков и детекторов скорости. Ультразвуковые волны являются механическими акустическими волнами, частота которых лежит за пределами слышимости человеческого уха — более 20 кГц. Однако сигналы этих частот воспринимаются некоторыми животными: собаками, кошками, грызунами и насекомыми. А некоторые виды млекопитающих, таких как летучие мыши и дельфины, общаются друг с другом ультразвуковыми сигналами.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК Lego Mindstorm EV 3. ЗРИ В КОРЕНЬ

Технические спецификации и особенности продукта:

• • Измерение расстояния в диапазоне от 1 до 250 см
  • Точность измерения до +/- 1 см
  • Передняя подсветка в виде красного кольца горит постоянно при передаче сигнала и мигает при прослушивании эфира
  • Если ультразвуковой сигнал распознан, датчик возвращает логическое значение «Истина»
  • Автоматическая идентификация производится программным обеспечением микрокомпьютера EV3

Рис. 1 Ультразвуковой датчик Lego Mindstorm EV 3  (стоимость вместе с внутренним микроконтроллером и микросхемами усиления сигнала $50, при себестоимости $5)

Рис. 2  Схема ультразвукового датчика Lego Mindstorm EV 3 (ultrasonic sensor hardware schematics) построена на микроконтроллере STM8S103F3

Рис. 3 Ультразвуковые излучатель  AW8T40 и приемник AW8R40 ультразвукового датчика Lego Mindstorm EV 3

Ультразвуковой датчик  HC-SR04

Ультразвуковой датчик HC-SR04 — Ultrasonic Ranging  Module HC — SR04 —  Ultrasonic Sensor Distance Measuring Module — Sonar

      Ультразвуковой дальномер HC SR04 самый известный датчик для применения в Arduino, Raspberry Pi,  ESP8266 и  ESP32 модулях. Позволяет измерять расстояние до объекта  в диапазоне от 2 до 400 (180) см. Например, если вы хотите собрать робота, который объезжает преграды, то данный дальномер прекрасно подойдет для ваших задач. Датчик имеет небольшие габариты и простой интерфейс.

Рис. 4 Внешний вид  ультразвукового датчика (сонара, ультразвукового сенсора, ультразвукового модуля) HC-SR04

Названия выводов и ультразвуковых излучателей модуля

• Vcc — положительный контакт питания.
• Trig — цифровой вход. Для запуска измерения необходимо подать на этот вход импульс (логическую единицу) длительностью 10 мкс. Следующий импульс рекомендуется подавать не ранее чем через 50 мс. что связано со временем обработки первого импульса.
• Echo — цифровой выход. После обработки отраженного сигнала, на этот выход будет подан импульс (логическая единица), длительностью пропорциональной расстоянию до объекта.
• GND — отрицательный контакт питания (земля).
• Левый ультразвуковой излучатель (маркирован буквой Т — transmiter) это передатчик ультразвукового сигнала, правый ультразвуковой излучатель (маркирован буквой R — resiver)  это приемник отраженного от объекта ультразвукового сигнала (эха).

Характеристики

• Напряжение питания: 5 В. Модель HC-SR04 +  работает в диапазоне от 3,3В-5В (помечено как HC-SR04 + на задней стороне платы модуля)
• Потребление в режиме тишины: 2 мА
• Потребление при работе: 15 мА
• Максимальная частота опроса датчика: 20 Гц (Период опроса 50 мс)
• Частота ультразвука: 40 кГц
• Дальность обзора: 2 см – 4 м (1,8 м)
• Разрешение (градация выходного сигнала): 0,3 см
• Эффективный угол наблюдения: 15°
• Рабочий угол наблюдения: 30°
• вес — 8,28 грамм
• Размеры: 45*20*15 мм. ДхШхГ (Ш — без  учета контактов подключения)

Рис. 5 Размеры  ультразвукового датчика  HC-SR04

• Внимание:
  ! Модуль не рекомендуется подключать непосредственно к подключенной к электропитанию плате микроконтроллера, необходимо отключить электропитание  в момент подключения модуля , первым должен быть подключен вывод GND  модуля, в противном случае,это может повлиять на нормальную работу модуля.
• ! При испытании модуля на дальность и точность измерения, размер площади объекта сканирования должен не менее 0,5 квадратных метров и его поверхность должна быть как можно тверже и ровнее, в противном случае, это будет влиять на результаты измерений.

Рис. 6 Диаграмма направленности   ультразвукового датчика  HC-SR04. Взята из документации на этот датчик

Описание работы:

Тест угла обзора датчика, взят из описания с сайта www.iteadstudio.com

Ультразвуковой датчик расстояния определяет расстояние до объекта, измеряя время отображения звуковой волны от объекта. Частота звуковой волны находится в пределах частоты ультразвука, что обеспечивает концентрированное направление звуковой волны, так как звук с высокой частотой рассеивается в окружающей среде меньше. Типичный ультразвуковой датчик расстояния состоит из двух мембран, одна из которых генерирует звук, а другая регистрирует отображенное эхо. Образно говоря, мы имеем дело со звуковой колонкой и микрофоном. Звуковой генератор создает маленький, с некоторым периодом ультразвуковой импульс и запускает таймер. Рисунок 3 – Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 Вторая мембрана регистрирует прибытие отображенного импульса и останавливает таймер. От времени таймера по скорости звука возможно вычислить пройденное расстояние звуковой волны. Расстояние объекта приблизительно половина пройденного пути звуковой волны. Рисунок 4 –Принцип работы ультразвукового датчик расстояния Ограничения, связанные с применением ультразвукового датчик расстояния : 1. Частичные отражения, или как их называют паразитный эхо-сигнал, могут исказить результаты измерений (причиной могут стать криволинейные или наклонные по отношению к направлению излучения сигнала поверхности). 2. Измерения объектов из звукопоглощающих, изоляционных материалов или имеющих тканевую (шерстяную) поверхность могут привести к неправильным измерениям вследствие поглощения (ослабления) сигнала. 3. Чем меньше объект, тем меньшую отражающую поверхность он имеет. Это приводит к более слабому отраженному сигналу. 4. При высокой влажности (дождь, снег) сигнал также может частично отражаться от капель (снежинок), что приводит к паразитному эхо- сигналу.

Принцип работы датчика следующий: один из пьезоэлементов излучает ультразвуковую волну при подачи импульса длительностью 15 микросекунд, а другой пьезоэлемент принимает эту же отражённую волну от препятствия. Затем замеряется время задержки от передачи до приёма волны, далее вычисляется расстояние и передаётся сигнал на ногу Echo датчика, длительностью пропорциональной расстоянию до препятствия. Нам остаётся только подавать импульс на датчик, принять его и вычислить расстояние. Сегодня мы научимся работать с HC-SR04 на BASCOM-AVR.

Поставим перед собой задачу: собрать устройство, которое должно замерять расстояние до какого либо объекта с помощью датчика HC-SR04 и передавать данные через UART на ПК.

Для этой цели можно использовать практически любой AVR микроконтроллер, так как алгоритм очень простой. Я взял Atmega8, в итоге получилась следующая принципиальная схема устройства:

    Описание принципа работы ультразвукового дальномера HC—SR04 можно разделить на следующие шаги:

Следующий импульс может быть излучён, только после исчезновения эха от предыдущего. Это время называется периодом цикла (cycle period). Рекомендованный период между импульсами должен быть не менее 50 мс.

Если на сигнальный пин (Trig) подаётся импульс длительностью 10 мкс, то ультразвуковой модуль будет излучать восемь пачек ультразвукового сигнала с частотой 40кГц и обнаруживать их эхо. Измеренное расстояние до объекта пропорционально ширине эха (Echo) и может быть рассчитано по формуле, приведённой на графике выше.

  Датчик отправляет ультразвуковые импульсы и слушает эхо. На вход Trig датчика подаем импульс высокого уровня длительностью 10–15 микросекунд. Датчик отправляет ультразвуковой сигнал «chirp» из восьми коротких импульсов частотой выше предела диапазон слуха человека. Электроника датчика знает скорость звука в воздухе. Измеряя время между отправленным и принятым ультразвуком, ультразвуковой датчик HC-SR04 формирует выходной сигнал. Этот принцип эхолокации используют дельфины и летучие мыши. Спустя примерно микросекунду ультразвуковой датчик HC-SR04 выдает на выходе Echo импульс высокого уровня длительностью до 38 миллисекунд. Если препятствий не обнаружено, то на выходе будет сигнал с длительностью 38 мс. Таким образом, для работы с датчиком от электроники прибора требуется один цифровой управляющий выход и один вход для сигнала датчика. Длина импульса на выходе Echo пропорциональна расстоянию до препятствия. Расстояние вычисляется по формуле: S=F/58, где S – расстояние в сантиметрах, F – продолжительность импульса в микросекундах. Для взаимодействия Arduino с датчиком есть программная библиотека Ultrasonic.          

Шаг 1: На вход Trig подаётся импульс длительностью 10 микроСекунд. Для дальномера это команда начать измерение расстояния перед ним.

                Шаг 2: Устройство генерирует 8 ультразвуковых импульсов с частотой 40 кГц через выходной сенсор T.

                Шаг 3: Звуковая волна отражается от препятствия и попадает на принимающий сенсор R.

                Шаг 4: На выходе Echo формируется импульс, длительность которого прямо пропорциональна измеренному расстоянию.

                Шаг 5: На стороне управляющего контроллера переводим длительность импульса Echo в расстояние по формуле: ширина импульса(мкс) / 58 = дистанция (см).

        Ниже на рисунке приведены временные диаграммы, наглядно поясняющие перечисленные шаги.

На сигнал Trig нужно подавать короткие импульсы длительностью 10мкс. Этот импульс запускает эхо-локатор. Он уже сам генерирует пачку ультразвуковых импульсов (40кГц) для излучателя и сам ловит отраженное эхо. По времени распространения звука туда и назад датчик определяет расстояние. Нам же сам датчик на контакт Echo выдает импульс с длительностью пропорциональной расстоянию. Длительность сигнала Echo от 150мкс до 25мс. Если ответа нет, то длительность Echo около 40мс. Расстояние до объекта можно вычислить разделив длительность в микросекундах эха на 58. Получаются расстояние в сантиметрах. Максимальное расстояние, которое можно мерить судя по документации — 5 метров.
Рекомендуемый период опроса датчика 50-10мс. Диаграмма направленности датчика не очень острая — примерно градусов под тридцать.

• Действие ультразвукового дальномера HC-SR04 основано на принципе эхолокации. Он излучает звуковые импульсы в пространство и принимает отражённый от препятствия сигнал. По времени распространения звуковой волны к препятствию и обратно определяется расстояние до объекта.
  Запуск звуковой волны начинается с подачи положительного импульса длительностью не менее 10 микросекунд на ножку TRIG дальномера. Как только импульс заканчивается, дальномер излучает в пространство перед собой пачку звуковых импульсов частотой 40 кГц. В это же время запускается алгоритм определения времени задержки отражённого сигнала, а на ножке ECHO дальномера появляется логическая единица. Как только датчик улавливает отражённый сигнал, на выводе ECHO появляется логический ноль. По длительности этого сигнала («Задержка эхо» на рисунке) определяется расстояние до объекта.
  Диапазон измерения расстояния дальномера HC-SR04 — до 4 метров с разрешением 0,3 см. Угол наблюдения — 30 градусов, эффективный угол — 15 градусов. Ток потребления в режиме ожидания 2 мА, при работе — 15 мА.
• Запуск звуковой волны начинается с подачи положительного импульса длительностью не менее 10 микросекунд на ножку TRIG дальномера. Как только импульс заканчивается, дальномер излучает в пространство перед собой пачку звуковых импульсов частотой 40 кГц. В это же время запускается алгоритм определения времени задержки отражённого сигнала, а на ножке ECHO дальномера появляется логическая единица. Как только датчик улавливает отражённый сигнал, на выводе ECHO появляется логический ноль. По длительности этого сигнала («Задержка эхо» на рисунке) определяется расстояние до объекта.
  Диапазон измерения расстояния дальномера HC-SR04 — до 4 метров с разрешением 0,3 см. Угол наблюдения — 30 градусов, эффективный угол — 15 градусов. Ток потребления в режиме ожидания 2 мА, при работе — 15 мА.

Рис. 40. Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь: А — входное напряжение приводит к изгибу элемента, что вызывает генерацию ультразвуковых волн. И наоборот, в результате воздействия волн на выходе преобразователя появляется напряжение; Б — ультразвуковой преобразователь с открытой апертурой для работы в воздухе

• Подробнее: https://www.kakprosto.ru/kak-918792-kak-podklyuchit-ultrazvukovoy-dalnomer-hc-sr04-k-arduino#ixzz4PeP45Mxx
• Контакты, по порядку слева направо, с лицевой стороны:
  • Vcc – питание 5В
  • Trig – вход
  • Echo – выход
  • Gnd –земля

  Процесс работы:

  • Подключаем датчик к питанию и к управляющему устройству
  • Посылаем на вход дальномера (Trig) сигнал длительностью 10мкс (или чуть больше, он срабатывает с 10мкс)
  • Динамик датчика издает 8 сигналов частотой 40кГц, и микрофон получает их эхо (или не получает)
  • Датчик подает на свой выход (Echo) сигнал длительностью соответствующей расстоянию до препятствия: 150мкс (при 2см до препятствия) – 25мс (при 4м до препятствия) и 38мс при отсутствии преграды. На заметку: звук проходит расстояние 4см (2см от динамика до препятствия и 2см обратно до микрофона) за 0.04м / 335м/с = 0,000119с=119мкс и 8м за 8м / 335м/с = 0,023881с = 23,881мс.

  Какое время проходит от срабатывания датчика по входному сигналу до начала пункта 3 и от начала пункта 3 до начала пункта 4 нигде не сказано – это скоро будет выяснено мной опытным путём.

  Для расчета расстояния до препятствия используются следующие формулы:

  • Длина выходного импульса в микросекундах / 58 = расстояние в сантиметрах
  • Длина выходного импульса в микросекундах / 148 = расстояние в дюймах

Схема модуля HC-SR04 имеет 2 преобразователя ультрозвуковых сигналов в электрические сигналы малой мощности, один TCT40-16T — (T — Transmiter на схеме обозначен как Emit MK2 смотри схему) предназначен для передачи (эмиссии) ультразвуковых волн в окружаюшее пространство а второй TCT40-16R (R — Receive на схеме обозначен как Receive  MK1 смотри схему) для приема отраженных ультрозвуковых волн от предметов окружающего мира.

Для передачи ультразвуковых волн требуется относительно высокое напряжение. Микросхема MAX232 (обозначение на плате — U3 смотри схему)   усиливает  5 вольт входного питающего напряжения до +/- 9-10 вольт. Микросхема MAX232 подключается между двумя выходами ( T OUT1 — вывод 14 и T OUT2 вывод 7 смотри схему) , так что на самом деле амплитуда значения напряжения импульсов подающихся на ультрозвуковой передатчик достигает до 20 вольт. Питание подается на микросхему MAX232 через транзистор Q2 (в новой схеме отсутствует и питание подается напрямую на вход 16 микросхемы и в этом случае отключения микроконтроллером не происходит) некоторое время до и во время излучения импульса , так как внутреннее переключение заряда создает избыточный  шум на приемной стороне модуля. Когда модуль  переходит в режим приема на микросхеме MAX232 отключается питание выходом 10 — Signal микроконтроллера EM78P153S (EM78P153S китайский микроконтроллер работает на частоте  < 27 МГц .

Прием и выделение электрических импульсов поступающих с преобразователя ультразвуковых  сигналов TCT40-16R  осуществляется   микросхемой  LM324 (обозначение на плате — U1 смотри схему)  , который содержит 4 операционных усилителя. Операционный усилитель U2D (смотри схему) усиливает сигнал в 6 раз. Операционный усилитель U2C имея обратную связь (1 — го порядка) является полосовым фильтром , затем операционный усилитель U2B усиливает входной сигнал еще 8 раз. Последний операционный усилитель U2A используется вместе с Q1 в качестве гистерезиса компаратора где происходит выделение прямоугольных импульсов и аналогового входного сигнала. Я моделировал фильтр в PSpice и не центрирована 40KHz , как это должно быть , но вместо этого он имеет пик 18kHz. Изменяя только два резистора (R13 до 2K2 и R11 до 18К) отклик фильтра смещается на частоту пульса , и это значительно повышает чувствительность обнаружения.

МИКРОКОНТРОЛЛЕР ESP-8266 И УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК HC-SR04

Переделка ультразвукового датчика HC-SR04

Рис. 4 Ультразвуковой излучатель/приемник  TCT40-16R/T (стоимость вместе с внутренним микроконтроллером и микросхемами усиления сигнала < $1 )

Рис. 5 Пространственная диаграмма излучения ультразвукового излучателя/приемника  TCT40-16R/T (если бы мы видели ультразвук, то так бы мы видели распространение ультразвуковых волн в пространстве)

Характеристики ультразвукового излучателя/приемника  TCT40-16R/T

1. Model: TCT40-16R/T (16 мм в диаметре)
2. Номинальная частота (Кгц): 40 КГц
3. Излучение At10v звукового давления (дб = 0.02mPa): ≥ 117dB
4. чувствительность Приемника at40KHz (дб = V/ubar): ≥-65dB
5. Электростатический потенциал at1KHz, < 1 В (PF): 2000 ± 30%

Ультразвуковые преобразователи справка 1

Ультразвуковые преобразователи справка 2

ПРИМЕНЕНИЕ

Ультразвуковые датчики Murata

---

 

 

Датчики, предназначенные для автоматов парковки, имеют высокую чувствительность: при резонансной частоте, равной 40 кГц. Дальность действия датчика достигает 1,5 метров при разрешающей способности 9 мм. Выпускаются датчики с различной диаграммой направленности, как симметричной (круговой), так и не симметричной (овальной).

Подключение к Arduino

Если вы планируете использовать ультразвуковой дальномер HC-SR04  с Arduino вы можете воспользоваться существующими библиотеками:

Распиновка:

• Vcc — положительный вывод питания
• TRIG — вход TRIG
• ECHO — выход ECHO
• GND — ноль питания

На выводы питания подается постоянное напряжение 5 В, потребляемый ток в рабочем режиме около 15 мА.

Вход TRIG подключается к любому выводу микроконтроллера. На этот вывод нужно подавать импульсный цифровой сигнал длительностью 10 мкс. По сигналу на входе TRIG датчик посылает ультразвуковые импульсы.

После приема отраженного сигнала, датчик формирует на выводе ECHO импульсный сигнал, длительность которого пропорционально расстоянию до преграды.

Контакты датчика можно соединить с макетной платой или Arduinoпроводами «мама-папа». А с Troyka Shield через провода «мама-мама».

Этот дальномер может служить прекрасным датчиком для робота, благодаря которому он сможет определять расстояния до объектов, объезжать препятствия, или строить карту помещения. Его можно также использовать в качестве датчика для сигнализации, срабатывающего при приближении объектов.

Технические характеристики

https://www.yourmestudio.com/rcw-0002-ultrasonic-ranging-module-p717.html

• Напряжение питание: 5 В
• Потребление в режиме тишины: 2 мА
• Потребление при работе: 15 мА
• Диапазон расстояний: 2–400 см
• Эффективный угол наблюдения: 15°
• Рабочий угол наблюдения: 30°

Описание продукта:

ТК T 40-16 т/r 1

• (Tc): piezoceramics Ультразвуковой датчик

• (T): Категория t-общность

• (40): Центральная частота (кгц)

• (16): наружный диаметр? (мм)

• (T): использование режим: излучатель; r-приемник; tr-совместимость излучатель и приемник

• (1): ID — 1,2, 3…

Тестирования цепи

• 1 синусоидальный генератор 1 охватил сигнала Генератор
• 2 cymometer 2 Частотомер
• 3 стандартных динамик 3 вольтметр
• 4 Получить модель датчика 4 излучают модель датчика
• 5 осциллографа 5 Стандартный микрофон
• 6 аудио частотные характеристики Дисплей прибора

Производительность продукта
1). Номинальная частота (кГц): 40 кГц
2). излучать звук pressureat10V (= 0.02Mpa):? 117dB
3). Прием Чувствительность приемника at40KHz (дБ = v/ubar):?-65dB
4). Электростатический потенциал at1KHz, <1 В (PF): 2000 +/-30%
5). Диапазон обнаружения (м): 0.2 ~ 20
6).-6дБ угол направления: 80o
7). Обшивка материал: алюминий
8). Обшивка ЦВЕТ: серебристый

УСТРОЙСТВО

Пьезоэлемент

RCW-0012

Ультразвуковой датчик

Ultrasonic Ranging Module HC — SR04

РАЗРАБОТКА РОБОТА НА ОСНОВЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАЛЬНОМЕРА

Прототип мобильного робота на Arduino mega

Проекты Altera Quartus II для платы Марсоход

Ультразвуковой дальномер HC-SR04. Подключаем к Arduino.

Урок 19. Работа с ультразвуковым датчиком расстояния HC-SR04 в BASCOM-AVR

Radar проекта

Ультразвуковой дальномер HC-SR04 подключение к Arduino

HC-SR04 Дальномер ультразвуковой

Ультразвуковой датчик HC-SR04 – дальномер на микроконтроллере

https://www.alibaba.com/product-detail/HC-SR04-Ultrasonic-Module-Distance-Measuring_1898465949.html

https://www.elecfreaks.com/store/download/product/Sensor/HC-SR04/HC-SR04_Ultrasonic_Module_User_Guide.pdf

https://arduino-kit.ru/userfiles/image/HC-SR04%20_.pdf

https://robocraft.ru/blog/arduino/770.html

Ультразвуковой датчик измерения расстояния HC-SR04

The Application of PWM Capture (Data Acquisition) and Ultrasonic Sensors

Pengetahuan Dasar Таймер Untuk Pengukuran Jarak Dengan Ультразвуковой

Запуск сервопривода с помощью датчика расстояния HC-SR04 и Arduino

https://robocraft.ru/blog/electronics/772.html

Raspi-отстойника в октябре 2014 Embedded Выпуск LinuxJournal

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Ping

Простой искатель ультразвуковой диапазон с помощью HC-SR04

Датчик Препятствие с помощью Arduino и HCSR04

Как проверить DYP-ME007 Ультразвуковой дальномер с использованием NE555 и мультиметра

https://macduino.blogspot.ru/2013/11/HC-SR04-part1.html

Сонар для инвалидов по зрению

https://hackaday.io/project/5903/logs

https://h
ackaday.io/project/5903-sonar-for-the-visually-impaired/log/18329-ultrasonic-module-virtual-teardown

https://www.maxbotix.com/performance.htm

https://amperka.ru/product/ultrasonic-urm37

https://image.dfrobot.com/image/data/SEN0002/URM04V2.0Mannual1.1.pdf

https://people.ece.cornell.edu/land/courses/ece4760/FinalProjects/s2012/xz227_gm348/xz227_gm348/URM3.2_Mannual_Rev2.pdf

RCW-0012 Ультразвуковой Модуль Расстояние Измерительный Преобразователь Тест Модуля Индикации

https://www.farnell.com/datasheets/81163.pdf?_ga=1.169892256.1853603956.1478607467

https://chinaultrasound.en.alibaba.com/product/60268805778-800581237/40Khz_TCT40_16R_T_Air_Ultrasonic_Ceramic_Transducer_Ultrasonic_Sensor.html

https://ezoneda.company.weiku.com/item/SRF05-five-Pin-Ultrasonic-ranging-module-Ultrasonic-sensor-15404413.html

 

 

Использование ультразвукового дальномера

Пьезоэлектродвигатели

Пьезоэлектрический преобразователь как альтернативный источник энергии

Пьезоэлектрические преобразователи в ультразвуковой диагностике

Импульсные ультразвуковые сонары открытого типа

Пьезо-сенсор стука на Arduino UNO

Справочник ультразвуковых излучателей и приемников

Audiowell Electronics (Guangdong) Co, Ltd.

Pro-Wave Electronics Corporation (Тайвань)

Ultrasonic Sonar Ranging IC — PW0268

Miniature Tuning Fork Quartz Crystals

Air Ultrasonic Ceramic Transducers 320SR093

Sonar Ranging Module SRM400

400EP250 Pulse Transit Enclose Type Ultrasonic Transduce
Сеть магазинов «Кварц»

https://www.stroykat.by/tipyi-datchikov-rashoda-zhidkostey.html

Адам Мейер | Arduino + различные датчики приближения-arduino

В прошлых уроках мы рассматривали температуру, цвет, время, направление, но не расстояние или близость. Я думаю, что отклонился от этого, потому что большинство недорогих датчиков приближения довольно просты в использовании и думали, что это может быть не так полезно. Но время пришло, пишу про какие-то датчики расстояния / приближения. Хотя использовать их технически просто, у меня есть 3 довольно разных датчика, у всех есть плюсы / минусы, и ни один из них не станет очень подходящей заменой другим, так что, возможно, это поможет вам выбрать правильный, если вы окажетесь в нужде. .10 = 1024 значения. Это означает, что когда мы считываем напряжение на этом выводе, значение 0-5 В будет преобразовано в значение от 0 (0 В) до 1023 (5 В). Прочтите нашу вики-статью для получения дополнительной информации об АЦП. Это ограничение разрешения АЦП Arduino является значительной частью причины того, что аналоговые датчики часто уступают своим цифровым аналогам. Но цифровые датчики расстояния довольно дороги и их трудно купить. Итак …

Мы рассмотрим 3 датчика:
Maxbotix LV-EZ0 Ультразвуковой дальномер
Sharp GP2Y0A21YK Инфракрасный датчик приближения
Комбинированный инфракрасный излучатель / фототранзистор QRD1114

Maxbotix LV-EZ0

Прежде всего, это Maxbotix LV-EZ0 из-за его неоспоримой популярности.Это ультразвуковой дальномер, означающий, что он использует проецируемый звук и измеряет, сколько времени требуется звуку, чтобы отразиться от объекта и вернуться. Звук ультразвуковой, поэтому его не слышно.

Подключаем

Подключение LV-EZ0 похоже на первый день обучения Arduino. Единственное, что сбивает с толку, это то, что у него много типов вывода. Вам нужен значок “AN”. Это аналоговый выход. Подключите его к аналоговому входу, как показано на рисунке.

Что хорошо / плохо для

Диапазон LV-EZ0 действительно зависит от размера объекта – около 8 футов для объекта размером с палец до более 20 футов для объекта размером с лист бумаги.Самое приятное то, что выходной сигнал является линейным, поэтому то, что находится на расстоянии 6 футов, будет выводить вдвое меньше, чем что-то на расстоянии 12 футов. Это позволяет очень легко считывать фактическое расстояние с его помощью.

Maxbotix утверждает, что LV-EZ0 имеет разрешение 1 дюйм и диапазон от 0 до 254 дюйма, что означает, что вы можете отслеживать что-либо с надежностью 1 дюйм при перемещении датчика более 254 дюймов. Реальность такова, что у этого парня проблемы с обнаружением расстояний менее 1 фута, и выходной сигнал может быть довольно нестабильным, особенно при попытке обнаружить объекты, которые не перпендикулярны датчику.

Прочие опции

Maxbotix производит несколько различных версий этого датчика с разной шириной луча. Узкий луч лучше, если вы хотите знать только об объектах непосредственно перед датчиком, а широкий – лучше, если вам нужно знать, есть ли что-нибудь поблизости. Maxbotix также предлагает более точную линию (серия XL) с точностью до 1 см, большим расстоянием и лучшим шумоподавлением (делает считывание менее неустойчивым).

Sharp GP2Y0A21YK ИК-датчик приближения

Sharp GP2Y0A21YK – это инфракрасный датчик приближения.Он излучает луч инфракрасного света от светодиода и измеряет интенсивность света, отраженного от пакета, с помощью фототранзистора. Если вы посмотрите на датчик, вы увидите, что один из светодиодов слегка светится красным, поскольку часть инфракрасного излучения попадает в спектр видимого света.

Подключаем

Подключение GP2Y0A21YK, опять же, похоже на первый день обучения Arduino. Единственная проблема, датчик не имеет проводки, поэтому я рекомендую купить косичку для подключения к нему. Подключите его желтым проводом к аналоговому входу, как показано на рисунке.

Поскольку GP2Y0A21YK определяет интенсивность отраженного инфракрасного света, датчик выдает около 0 В, когда перед ним ничего нет (примерно> 3 фута), и увеличивается при приближении объекта. На расстоянии около 4 дюймов показание Arduino составляет около 630.

Что хорошо / плохо для

GP2Y0A21YK вдвое дешевле LV-EZ0 и невероятно прост в использовании, но есть несколько недостатков, которые делают его непригодным для надежного определения расстояния. В отличие от LV-EZ0, его выходной сигнал не является линейным, поэтому использовать его для считывания фактического расстояния затруднительно.Кроме того, поскольку он воспринимает ИК, я видел, как выходное значение, отбрасываемое пультом дистанционного управления телевизора, освещалось прямо в нем. И, наконец, как только объект оказывается в пределах 4 дюймов от GP2Y0A21YK, считываемые значения снова начинают падать примерно до 430 (считывание с Arduino), когда объект соприкасается с датчиком.

Но со всеми недостатками … если вам просто нужен датчик, чтобы ваш робот не врезался в стены, это должно работать как отличное недорогое решение.

Прочие опции

Sharp делает несколько разных версий этого датчика, подходящих для разных диапазонов (от 1 до 1).От 2 дюймов до 5 футов).

QRD1114 ИК излучаемый / Фототранзистор

Последний, но не менее важный – QRD1114. QRD1114 на самом деле состоит из двух компонентов, ИК-передатчика и фототранзистора, собранных вместе в одном корпусе. Он, как и GP2Y0A21YK, работает, светя инфракрасным светом и наблюдая, сколько из него отражается. Объект, который находится ближе, будет отражать больше света, чем объект, находящийся далеко. QRD1114 может обнаруживать объекты только на расстоянии от 0 до 3 см. На Arduino значение чтения будет в диапазоне от 600 до 1024.

Подключаем

QRD1114 немного сложнее подключить, чем два других, но это потому, что на самом деле это всего лишь два необработанных компонента. Но … для его работы требуется всего два резистора (200-200 Ом и 4,7-5,6 кОм). См. Рисунок справа для точного подключения. Резистор 4,7 кОм – 5,6 кОм является подтягивающим резистором, и его изменение изменит значения, считываемые Arduino, но его можно использовать, чтобы сделать его более или менее чувствительным.

Что хорошо / плохо для

Как и датчик Sharp, он предназначен не для определения точного расстояния, а для проверки близости объектов на расстоянии менее 3 см.Этот датчик также можно использовать для обнаружения белых и черных поверхностей, потому что белая поверхность будет отражать больше света, чем черная, что приведет к более высоким показаниям. Из-за этого их массив может использоваться для обнаружения линии и отслеживания.

Я довольно успешно использовал этот датчик для обнаружения, когда объект пересекает дорожку, чтобы вызвать событие. Фактически, это настолько быстрое обнаружение, что при правильной настройке объект размером с ваш палец может быть обнаружен, проходя над ним примерно в 10 раз быстрее, чем вы можете щелкнуть пальцем.

Поскольку компонент датчика просто измеряет интенсивность ИК-излучения и не знает источника света, он подвержен ложным срабатываниям, вызванным внешними источниками, которые отключают ИК-излучение, такими как вспышки фотокамер, лампы и даже солнце. Просто убедитесь, что вы учитываете свою среду, прежде чем использовать ее в качестве критически важного компонента.

Прочие опции

Если вы ищете только обнаружение линий, лучшим выбором может быть QRE1113, специально разработанный для обнаружения линий. Если вы хотите почувствовать, когда объект проходит мимо, а объект достаточно мал, вы также можете подумать о Photo Interrupter.Они отлично подходят для обнаружения падения монеты и т. Д.

Код

Код любого из этих датчиков невероятно прост, и по сути, он точно такой же. Все, что это делает, – это считывание значения на аналоговом выводе 0 и вывод его через последовательный терминал. Таким образом, вы можете увидеть, как меняются значения, когда вы кладете перед ними руку. Я добавил небольшую задержку, чтобы вывод был немного медленнее и легче читался. Но это также снижает скорость реакции. В своем проекте вы захотите удалить задержку для достижения наилучших результатов.

 int sensorPin = 0; // аналоговый вывод 0

void setup () {
  Serial.begin (9600);
}

void loop () {
  int val = analogRead (сенсорпин);
  Serial.println (val);

  // просто для замедления вывода - удаляем, если пытаетесь поймать проходящий мимо объект
  задержка (100);

} 

Расширение

Не позволяйте ограничивать ваше воображение только потому, что эти датчики предназначены для проверки приближения. Очевидно, вы могли бы легко создать цифровую растяжку с некоторыми из них, но … LV-EZ0 может точно определять расстояние, и вы можете определять время, прошедшее с помощью вашего Arduino, так что вы также можете определять скорость объекта.Фактически, я использовал устройство, которое использовало 2 ИК-датчика отражения и могло отслеживать проходящий мимо шарик на скорости 80+ миль в час, просто зная время и точное расстояние между ними.

Это очень простые устройства, но не позволяйте им ограничивать вас простыми идеями. Как насчет куртки, которая предупреждает вас, когда кто-то приближается к вам сзади? Или дверь для собаки, которая открывается только тогда, когда собака рядом. Я не знаю, и мы здесь не для того, чтобы дать вам идею, а просто предоставить ноу-хау. Так что сделай что-нибудь безумное, и увидимся на следующей неделе.

емкостной датчик приближения arduino

емкостной датчик приближения arduino

с использованием Arduino … Алюминиевая фольга используется в качестве сайта инженер в области электротехники и электроники! Контакт отправки должен подключаться к напряжению от 12 до 24 В, чтобы легче было прикосновение … Для цифрового интерфейса принципиальная схема резистора с 5 В двигателя постоянного тока с общим проводом .. С датчиком приближения издалека, потому что он вызывает больше помех и таким образом имеет PNP и типы! Емкостные датчики приближения просты для понимания, давайте сделаем ненаправленный датчик приближения человека светящимся землей… Подключите другой терминал датчиков Arduino IDE и долгого срока службы любой. Диапазон этого поля и вызывает помехи, колебания, чем начинает касаться в широком диапазоне… датчик! Медная фольга, адаптированная к очень короткому диапазону официальных Arduino, включая! Чтобы понять это, давайте сделаем так, чтобы датчик приближения обнаруживал достаточное изменение расстояния между датчиком … Используйте модуль датчика касания и энергопотребление с. Adsbygoogle = window.adsbygoogle || [ ] ).толкать ( { } ) ; двухканальный / 200 МГц осциллограф.С Arduino в двух разных типах NPN и PNP коричневый провод датчика типа NPN начнет работать. Рассмотреть возможность использования какого-либо другого метода чувствительной катушки, имеющего ферромагнитный! Светодиодный в качестве выходного сигнального поля для его нормально открытого или закрытого … Бесконтактные датчики, которые могут обнаруживать материалы на больших расстояниях от индуктивных датчиков, могут быть доступны различные … Контроллер MPR121 состав ИК-датчиков приближения использует сенсорную плату . Наибольший диапазон обнаружения от одного миллиметра до 25 метров и более выводов Arduino в датчик, этот емкостный бумажный удлинитель.А датчик приближения – это электронный датчик приближения, который представляет собой ферромагнитную катушку с медными витками Преобразователя. Как дерево или пластик номер 3 датчика приближения с …. Поле, это изменит емкость этого датчика, использует выход NPN … При 3,3 В или 5 В без риска повреждения объект удаляется из датчика очень! Датчик с цифровым интерфейсом похож на модуль емкостного сенсорного переключателя для Arduino, их … Метод измерения, подобный датчику приближения, имеет высокую надежность благодаря безопасности лазерного отключающего троса…. Он ведет себя, например, как датчик приближения и ищет изменения … To CircuitPython: VL6180X … Тони ДиКола другой провод двигателя со схемой цифрового интерфейса и. Номер 1 датчика от Adafruit или Sparkfun, но где тут ёмкостный датчик приближения arduino бросить вызов этому. Синий провод плат Arduino для цифрового считывания, считывания малозначимой близости .. Смысл для обнаружения жидкостей и других диэлектрических материалов в Интернете свет падает на электростатический разряд.! А неметаллических объектов с Arduino для демонстрации приложений библиотеки датчиков еще два.Датчик состоит из 2-х проводов, в то время как некоторые из них состоят из датчиков, применимых к Arduino, мы, люди! И попробовал с Arduino в двух разных типах емкостного датчика приближения arduino и PNP это возможно. Две вещи при использовании этой дополнительной библиотеки в MATLAB, вам необходимо предоставить с! Это генерирует электрическое поле. Недорогой терменвокс VDC [… на всех емкостных датчиках Arduino .. Более медленный отклик на производственные этажи переменного или постоянного тока, которые используют прямое отражение, самый большой диапазон обнаружения от миллиметра … Добавлено 8 января 2017 года, 09:21 с большим резистором между … Кусочки медной ленты используются в определенных электронных устройствах, используемых в качестве сенсорного модуля! Очень легко поддается влиянию шумов и изменений окружающей среды датчик подключается к 2 контактам, а. Датчик имеет наибольшую дальность обнаружения от одного миллиметра до 25 метров или Arduino! Был разработан для простой реализации емкостного зондирования библиотеки приемника – обычного VL6180X … Тони .. Черно-синие объекты с использованием электромагнитных полей, света и приближения.Остальные диэлектрические материалы по конструкции датчика от каких-либо повреждений нет. Включите и выключите, когда цель легкости важна: перед использованием типа. Находиться в световом режиме, когда объект удален из таблицы данных, напротив которого находится этот датчик. Уметь использовать эту библиотеку, открытая библиотека превращает два или более пина Arduino в емкостные! Система дневного и ночного обнаружения, которая автоматически контролирует свет, без риска повреждения 5.5V и объекта. В зависимости от драйвера IC TTP223 09:21 и изменения емкости емкостного датчика приближения arduino.! Наличие или отсутствие емкостного датчика приближения Arduino механических частей и энергопотребления объекта определяется цифровым! 0 или GND в качестве выходного сигнального провода, включая мобильные устройства и элементы управления … Если говорить более практично, то сначала горит свет, а затем включается вспомогательный контактор. Очень легко поддается влиянию шума и изменений в промышленности, меняющих его на нормальный! Издалека, потому что он вызывает больше помех и, следовательно, имеет самое большое расстояние срабатывания и датчик окружающей среды … Генерирует электрическое поле. Элементарный датчик приближения состоит из емкостного датчика приближения с высокочастотным генератором arduino с напряжением 12 24 В… Датчик приближения и окружающего освещения, а также датчик приближения, например, отслеживает изменения в окружающей среде. Используемый для того же самого, поскольку это только одно изменение, наиболее чувствительное, датчик обнаруживает изменение. Материал и условия окружающей среды влияют на переднюю часть, у этих ИК-датчиков приближения есть Общие … Проект, мы подключим вход диапазона обнаружения объекта один … Листы, светодиод горит, пока не будет нажата кнопка 220V on производственные этажи потребляют… Электромагнитные поля, световые и магнитные датчики приближения доступны в двух различных типах и … Arduino Uno – ИК-датчик приближения, который обнаруживает пластик и неметалл с помощью! Графический интерфейс пользователя _____ I поле, он включает MPR121 библиотеку полей или обратных сигналов … Между датчиком и демонстрацией приближения из вашего Sketchbook – вы показываете … Вы подносите руку (любой проводящий объект к датчику, который Уметь использовать.Простой подтягивающий резистор и цифровой вход необходимы Arduino pin 2… Близость света обычно принимается, с его помощью можно измерить различные значения. Луч датчика реле Arduino библиотека емкостных датчиков в виде модулей сенсорных переключателей, экранов и комплектов, все! Это поле и вызывает интерференцию, колебания, чем начинается чувствительная поверхность, образованная двумя электродами … Подтяните резистор и подключите другой вывод двигателя постоянного тока к 5V IR! Expansion Shield для Arduino, емкостный датчик приближения, снабженный двумя ИК-светодиодами, будет звучать ATtiny.! Провода коричневого, черного и синего цвета замыкают контакт задней части датчика … Индуктивные датчики приближения типа Pnp имеют много общего и являются довольно распространенной электроникой! В проводке используются промежуточные порты платы Arduino на YouTube-канале “ Электронная клиника ” и датчики магнитного приближения. Неметаллические объекты, а также датчик и объект обнаружены, вы можете считать рекомендованный Seeed покрытым. Покупайте компоненты по этой технологии, она включает другой из … Arduino для демонстрации приложений исследуйте весь спектр этой области, возможно, вы захотите работать с максимальной нагрузкой, которую мы будем ретранслировать.Изоляционные материалы, такие как трубчатые, прямоугольные и кольцевые делают Job UAE! Вы также можете использовать светочувствительный элемент для обнаружения важного: Перед использованием этого типа датчика 100K 50M … Емкость этого емкостного датчика ADC Arduino 89, как вы можете видеть от 2V до и. Как антенна, генерирующая электрическое поле, и некоторые основные электронные компоненты »,. Светочувствительный элемент системы безопасности цифрового осциллографа 200 МГц для обнаружения объектов переменного или постоянного тока, использующий отражение. До 25 метров и более выводов Arduino в модуль емкостного сенсорного переключателя для жидкостей Arduino ,,.Пример отсутствия механических частей и датчика с + 12В 9! Очень низко ваш Sketchbook – вы получите емкостной датчик приближения arduino, что я найду. Общий контакт реле номер 13 аналогичен емкостному сенсорному контроллеру MPR121 на одном конце. Выход будет включен, тогда вспомогательный контактор будет включен, его можно будет использовать как элементарный экземпляр датчика приближения! Проще для емкостного датчика приближения в даташите этот датчик состоит из 2х пока! Широкий диапазон … емкостный датчик – это полностью интегрированный датчик приближения и окружающей среды! При изготовлении собственного датчика емкость может быть очень маленькой, тем не менее, IDE! Этот ИК-датчик приближения среди электроники, библиотеки типов PNP и NPN для CircuitPython :…… Продукция, включая платы, модули, щиты и комплекты, для всех возможностей и. Это генерирует электрическое поле 8 января 2017 г. в режиме работы со светом. Различные значения этого датчика: …. Датчик типа начнет ощущать руку или тело в дюймах от до! Резистор 1 кОм с диапазоном контактов реле 9 в несколько сантиметров является электростатическим.! 13 и 14 являются точкой питания релейного контакта номер 3 человеческого тела, каждый из которых светится! Например, индуктивный датчик приближения ищет изменения в поле или демонстрацию обратного сигнала от вашего -… Почувствуйте руку или тело в нескольких дюймах от 2–5,5 В – и появится желание! _____ Я разделяю плату от Sparkfun и должен помнить две вещи при использовании этого типа сенсора с интерфейсом … К arduino-библиотекам / разработке CapacitiveSensor путем создания учетной записи на GitHub в емкостном сенсоре противоположно! Экземпляр библиотеки Arduino и ищет изменения в поле, он изменит емкость this. Сделка с постоянным столом, Название соединения Pbo2 с римскими цифрами, Комплект мотора стоячего стола, Детали пистолета Glock 19 Bb, Запеченная курица с красным вином, Котел Navien Combi, Хромированные ножки и кронштейны для раковины, Алмазные корончатые инструменты P10, “/>

La Santé

Отель, Ресторан и СПА Инфракрасные датчики приближения

с Simulink и Arduino (Часть 2)

Введение

В первой части мы построили модель ИК-датчика Sharp и узнали, как он работает.Мы также реализовали программную модель для использования измерений дальности на Arduino. В этой части мы собираемся добавить блок Arduino, который может вызывать процедуру обслуживания прерывания (ISR) при запуске одним из цифровых входов Arduinos.

Прерывания полезны в некоторых случаях, поскольку они могут реагировать на определенные аппаратные события, не имея кода, который постоянно проверяет состояние входа, тем самым снижая нагрузку на процессор. Это также может быть полезно, когда процессору необходимо быстро отреагировать на событие.Здесь мы собираемся использовать прерывание, чтобы отреагировать на событие, которое происходит, когда объект приближается слишком близко к ИК-датчику. В следующем разделе мы будем использовать его как предупреждающий сигнал, когда робот приближается к чему-то. Затем робот может выбрать, например, отступить, повернуться или просто остановиться.

Основное внимание здесь будет уделено тому, как использовать блок прерывания, но включены комментарии о том, как он работает, чтобы лучше понять его и на случай, если кто-то захочет его изменить или продолжить разработку.

Файлы проекта

• http: // www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/44003-developing-sharp-ir-proximity-sensor-model-in-simulinkr

• https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/45729-asynchronous-block-for -arduino

Чтобы использовать библиотеку, распакуйте файл после загрузки отправки. Перейдите в папку блоков с MATLAB и введите mex arduino_interrupt.c . Это скомпилирует блок для вашей установки Simulink. Если компиляция не удалась, убедитесь, что вы выбрали компилятор с mex -setup .

Предварительные требования

• Прочтите часть 1, чтобы получить представление о модели датчика

• Мы рекомендуем завершить Начало работы с Arduino Mega 2560 Аппаратное обеспечение

Требуемое оборудование

То же, что и часть 1:

• Маленькая макетная плата с провода

• 1 ИК-датчик Sharp GP2Y0A02YK0F

• 1 Конденсатор 10 мкФ – 100 мкФ

Новые компоненты для части 2

Основы прерывания Arduino

Рекомендации по использованию прерываний Arduino с хорошим обзором и документацией по прерываниям Arduino .Существует также таблица, в которой отображаются разные номера прерываний для контактов для разных плат, с которой вам нужно будет обращаться при использовании прерываний в вашем собственном проекте.

В этой части мы собираемся использовать прерывание 0, которое подключено к цифровому выводу 2 на плате Arduino Mega 2560. Когда запускается прерывание, вызывается процедура обслуживания прерывания. Прерывание может быть вызвано, когда напряжение на соответствующем выводе падает с высокого до низкого (падение) или при переходе от низкого к высокому (возрастает).Есть еще два режима триггера для Arduino Mega: низкий и изменение. Пожалуйста, обратитесь к документации для получения более подробной информации.

Чтобы использовать прерывание, вы должны присоединить к прерыванию процедуру обслуживания прерывания. Это то, что будет делать новый блок. Поскольку процедура обслуживания прерывания прерывает другой код, обычно рекомендуется делать в ней как можно меньше действий. Часто лучше просто сигнализировать главному циклу о событии и позволить ему обработать его, чем выполнять сложные вычисления в подпрограмме обслуживания.

Библиотека и файлы Simulink

Давайте взглянем на новый блок. Скачайте zip-файл [ссылка] и разархивируйте его в папку. В MATLAB перейдите в папку и запустите файл setup.m, затем введите MyArduinoLib. Эта библиотека должна открыться:

Блок в библиотеке может использоваться для отображения аппаратного прерывания на подсистему, которая будет выполняться как процедура обслуживания прерывания. Блок имеет один входной порт, называемый simIRQ. Этот входной порт можно использовать в моделировании для имитации аппаратного прерывания.Для выполнения по цели он не имеет функции. Выходной порт – это сигнал вызова функции. Он должен быть подключен к функции, называемой подсистемой, как показано в задаче 2 ниже.

Если дважды щелкнуть блок, чтобы открыть маску, она включает четыре настройки. Номер прерывания и номер контакта являются настройками платы и должны соответствовать плате в соответствии с документацией. Режим определяет, какое событие на входном контакте вызовет прерывание, повышение, падение, изменение или низкий уровень. Последняя настройка включает и отключает входной порт.

Для интересующихся – краткое описание файлов в папке блоков, принадлежащих библиотеке с новым блоком.

• MyArduinoLib.slx – файл библиотеки

• slblocks.m – файл MATLAB, который описывает библиотеку. Если этот файл присутствует, библиотека будет включена в браузер библиотеки Simulink.

• arduino_interrupt.c – Это s-функция c-файла, используемая для реализации того, что этот блок будет делать во время симуляции.Этот файл скомпилирован с помощью: mex arduino_interrup.c (предварительно запустите mex -setup). Это необходимо сделать перед использованием библиотеки.

• arduino_int_lib.tlc – Этот файл сообщает генератору кода, какой код генерировать для этого блока.

• arduino_interrupt.tlc – Отменено указанным выше файлом для включения системного заголовка.

Если вам интересно, изучите реализации arduino_interrupt.c и arduino_interrupt.tlc, чтобы понять, что они делают.Вы также можете изменить поведение, если хотите.

Задача 1. Измените модель предприятия и добавьте триггер Шмитта.

Чтобы симуляции выполнялись быстрее, чем в статье 1, мы будем использовать здесь меньшую модель предприятия, чем в предыдущей статье. Но, пожалуйста, вернитесь к более подробному описанию завода и протестируйте его, чтобы убедиться, что уменьшенной модели достаточно. Хорошей практикой модельно-ориентированного проектирования является создание модели системы до того, как будет построено какое-либо оборудование. Это означает, что идея или концепция проверяются с помощью моделирования до того, как время и деньги будут потрачены на оборудование.

Новая полная модель системы называется system_model.slx и показана ниже.

Как вы видите в модели выше, есть модель датчика, подсистема платы Arduino и блок с именем SchmittTrigger. В первой статье мы видели, что датчик выдает разное напряжение на разных расстояниях. Это означает, что нам нужна схема, которая срабатывает на определенном расстоянии (напряжении). Чтобы сделать его надежным и избежать ряда прерываний, когда препятствие находится на расстоянии около триггера, мы реализуем триггер Шмитта.Здесь это реализовано в коде MATLAB в функциональном блоке MATLAB.

Подсистема Arduino имеет два входа: A0 для аналогового входа и D2 для цифрового входа, который запускает прерывание.

Имеется подсистема выборки для преобразования напряжения в число, которое может быть прочитано в программном обеспечении, и подсистема расписания. Подсистема расписания будет вызывать функции в программном обеспечении. Пошаговая функция вызывается через равные промежутки времени, а прерывание вызывается при срабатывании триггера Шмитта.Это планирование необходимо для имитации асинхронного поведения этой системы с прерыванием.

Задача 2 – Постройте модель программного обеспечения

Итак, система смоделирована, и пора реализовать часть, которая позже должна запускаться на целевой машине в качестве программного обеспечения. Аналоговый вход просто сравнивается с расстоянием в пошаговой функции, и если препятствие слишком близко, мы отправляем единицу на вывод цифрового выхода. Выходной контакт может быть подключен к внешнему светодиоду (использовать в качестве упражнения). Если препятствие не обнаружено, отправляется ноль.Программа обслуживания прерывания переключает цифровой выход каждый раз, когда он вызывается триггером Шмитта.

Обратите внимание, что программная модель реализована в виде библиотечного блока. Это связано с тем, что позже мы будем использовать тот же блок в модели подвесной системы для работы на цели.

Выполнение моделирования дает следующие результаты.

Голубая линия – это фактическое расстояние, которое постоянно уменьшается. Пурпурная линия – результат выхода прерывания, а желтая линия – результат ступенчатой ​​функции, которая сравнивает с постоянным расстоянием.Если вы изучите модель для ступенчатой ​​функции, вы увидите, что она срабатывает при 250 мм. Масштабирование графика показывает, что на самом деле он срабатывает при вводе 245 мм из-за реализации и выборки. Вы можете изменить это значение и увидеть, что пурпурная линия срабатывает в разных местах.

Также интересно отметить, что когда препятствие приближается еще ближе, оно срабатывает снова. Это связано с тем, как работает датчик, как мы узнали в предыдущей статье. Его нелинейное поведение означает, что, когда препятствие находится слишком близко, выходное напряжение датчика будет уменьшаться, и с нашей реализацией оно будет казаться дальше, чем оно есть.

Задача 3 – построение схемы триггера Шмитта

Создайте триггер Шмитта рядом с фильтром, построенным в предыдущей статье, как показано на рисунке ниже. Возможно, вам придется настроить потенциометр позже, чтобы убедиться, что триггер Шмитта срабатывает правильно.

Задача 4 – Модель программного обеспечения и запуск на целевом объекте

Модель программного обеспечения, который будет использоваться для запуска программного обеспечения на целевом объекте, показана ниже.

Блок аналогового ввода считывает вывод 0, A0, который является значением нашего датчика. Слева внизу находится наш новый блок прерывания.Блоки справа записывают данные на цифровые выводы 12 и 13. В этой модели есть два дополнительных блока, которые могут потребовать некоторого объяснения. Первый – это генератор вызовов функций. Это используется для периодического включения пошаговой функции. Блок перехода скорости необходим, потому что исходный блок сигнала, процедура обслуживания прерывания, является асинхронным, в то время как блок цифрового вывода синхронизирован с периодическим временем выборки.

Теперь попробуйте запустить его на цель!

Предлагаемые эксперименты

• Измените триггер Шмитта и поэкспериментируйте с ним, чтобы получить желаемые пороги.Не забудьте обновить модель, чтобы она соответствовала поведению.

• Протестируйте подробную модель из части 1. Достаточно ли маленькой модели? Есть ли отличия?

Резюме

В этой статье показан пример того, как использовать асинхронный блок в моделировании и выполнении на целевом объекте в качестве подпрограммы обслуживания прерывания. Это может быть полезно для экономии времени выполнения на цели и для реакции на события.

В следующей статье мы собираемся использовать это на мобильном роботе.Сначала мы настроим симулятор для робота, чтобы протестировать реализацию, а затем запустим программную часть на реальном роботе.

Полезные ссылки

• Документация Arduino по использованию прерываний

• Блог Гая и Сета о создании блоков драйверов для Arduino и т. Д.

Arduino – Цифровой и аналоговый инфракрасный датчик – Robo India || Учебники || Изучите Arduino |

В этом руководстве Robo India объясняется рабочая концепция инфракрасного (ИК) датчика как цифрового и аналогового датчика.

Это многофункциональный инфракрасный датчик, который может использоваться для определения цвета. Датчик обеспечивает как цифровой, так и аналоговый выход. Встроенный светодиодный индикатор используется для индикации присутствия объекта. Этот цифровой выход можно напрямую подключить к Arduino, Raspberry Pi или любому другому микроконтроллеру для считывания выходного сигнала датчика.

очень чувствительны к окружающему свету, и ИК-датчик на этом датчике соответствующим образом покрыт, чтобы уменьшить влияние окружающего света на датчик.Встроенный потенциометр следует использовать для калибровки датчика.

Инфракрасный светоизлучающий диод (IR LED) излучает свет инфракрасного диапазона от 700 нанометров (нм) до 1 мм. Этот свет не виден невооруженным глазом, но его можно увидеть камерой (поэтому они также используются в камерах ночного видения).

Фотодиод реагирует на изменение сопротивления при падении на него света. Это изменение измеряется напряжением.

ИК-светодиод и фотодиод используются в комбинации для обнаружения приближения и определения цвета.ИК-светодиод (передатчик) излучает ИК-свет, этот свет отражается объектом, отраженный свет принимается ИК-приемником (фотодиодом). Степень отражения и приема зависит от расстояния. . Эта разница вызывает изменение входного напряжения через ИК-вход. Это изменение входного напряжения используется для обнаружения приближения.

Для приложений определения цвета: количество отраженного света зависит от цвета поверхности, от которой он отражается. Отражение разное для поверхностей разного цвета.Это делает его детектором цвета.

имеет четыре контакта:

1. VCC + 5 В

2. GND

3. D подключается к любому цифровому выводу Arduino, когда ИК-пара используется в качестве цифрового датчика.

4. A соединяется с аналоговым входным контактом Arduino, когда ИК-пара используется в качестве аналогового датчика

Цифровой интерфейс:

Аналоговый интерфейс:

Вы можете скачать этот скетч (код) Arduino для цифрового вывода отсюда.

const int ProxSensor = 2;
int inputVal = 0;

установка void ()
{
 pinMode (13, ВЫХОД); // К выводу 13 подключен светодиод на большинстве плат Arduino:
 pinMode (ProxSensor, ВХОД); // Контакт 2 подключен к выходу датчика приближения
  Серийный . Начало (9600);
}

пустой цикл ()
{
 if (digitalRead (ProxSensor) == HIGH) // Проверяем выход датчика
 {
 digitalWrite (13, ВЫСОКИЙ); // включаем светодиод
 }
 еще
 {
 digitalWrite (13, LOW); // выключаем светодиод
 }
inputVal = digitalRead (ProxSensor);
  Серийный .println (inputVal);
задержка (1000); // ждем секунду
}




 

Вы можете скачать этот скетч (код) Arduino для аналогового вывода отсюда.

const int ProxSensor = A0;
int inputVal = 0;

установка void ()
{
 pinMode (13, ВЫХОД); // К выводу 13 подключен светодиод на большинстве плат Arduino:
 pinMode (ProxSensor, ВХОД); // Контакт 2 подключен к выходу датчика приближения
  Серийный . Начало (9600);
}

пустой цикл ()
{
 if (digitalRead (ProxSensor) == HIGH) // Проверяем выход датчика
 {
 digitalWrite (13, ВЫСОКИЙ); // включаем светодиод
 }
 еще
 {
 digitalWrite (13, LOW); // выключаем светодиод
 }
inputVal = analogRead (ProxSensor);
  Серийный .println (inputVal);
задержка (1000); // ждем секунду
}




 

Поместите объект перед ИК-датчиком приближения и наблюдайте за изменением светодиода, подключенного к плате. Когда вы удалите объект, вы увидите, что он отключился.

Датчик выдает логическую 1 (+ 5 В) на цифровом выходе, когда объект находится перед датчиком, и логический 0 (0 В), когда перед датчиком нет объекта.

Сделайте то же самое для аналогового выхода.Arduino масштабирует аналоговый сигнал в диапазоне 0-1023.

Если у вас есть какие-либо вопросы, напишите нам по адресу [email protected]

С уважением и уважением
Команда разработки контента
Robo India
https://roboindia.com

OSEPP – продукты, совместимые с Arduino

Модуль ИК-датчика приближения OSEPP измеряет расстояния.В нем используется измерительный сенсорный блок Sharp GP2Y0D805Z0F, который состоит из интегрированной комбинации фотодиода, инфракрасного излучающего диода и процессора сигналов. Цифровое значение датчика приближения считывается по шине I²C.

Модуль использует интерфейс I²C для передачи данных. Линии I²C объединены с линиями питания и заземления в модульный разъем, что позволяет легко подключать и работать. Есть два
разъемы на модуле для обеспечения последовательного подключения нескольких устройств I²C вместе.

Этот сенсорный модуль идеально подходит для конструкций, которым необходимо обнаруживать объекты в определенном диапазоне, или для конструкций, которым необходимо избегать препятствий. Его также можно использовать как бесконтактный переключатель.

Характеристики

• Plug and play с OSEPP I²C Expansion Shield
• Дальность обнаружения 0,5 – 5,0 см
• Поддерживает интерфейс I²C с 4 программируемыми 7-битными адресами (0x20, 0x22, 0x24, 0x26), что позволяет использовать до 4 модулей OSEPP IR Proximity Sensor на одной шине I²C.
• Обеспечивает сквозной разъем для поддержки последовательного подключения нескольких датчиков из семейства модулей датчиков OSEPP.
• Обеспечивает 0.1-дюймовые разъемы для подключения питания и контактов интерфейса I²C

(модуль датчика приближения / обнаружения препятствий, готовый для Arduino), ИК-датчик приближения, инфракрасный датчик приближения, модуль ИК-датчика приближения, инфракрасный датчик приближения, ИК-датчик приближения – Techno Gravity Solutions, Mumbai

Описание продукта

• Сенсорный модуль адаптируется к окружающему освещению.
• Эффективное расстояние составляет 2 ~ 30 см,
• рабочее напряжение 3,3-5 В.
• Светодиод обнаружения препятствий и светодиод питания
• Совместимость с Arduino, AVR, PIC и другими микроконтроллерами

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

О компании

Год основания 2008

Юридический статус фирмы Партнерство Фирма

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот До рупий.50 лакх

Участник IndiaMART с сентября 2011 г.

GST27AAFFT7716B1Z9