Infravörös érzékelő használata Arduino -val: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mi az infravörös (más néven IR) érzékelő?

Az infravörös érzékelő egy elektronikus műszer, amely a szabványok által meghatározott frekvenciatartományokban pásztázza az infravörös jeleket, és a kimeneti tűn (általában jelzőtüsként) elektromos jelekké alakítja át azokat. Az infravörös jeleket főleg parancsok közvetítésére használják röviden (általában néhány méter), például a TV távirányítóin vagy más hasonló elektronikus eszközökön.

IR kommunikációs protokoll

Minden jel egy adott kódot jelöl. Az elektromos jeleket vissza lehet alakítani a tényleges adatokra/kódokra, amelyeket a feladó küldött. Ha megnyom egy gombot a TV távirányítóján, az a gombkódnak megfelelő jelet generál (pl. Be/Ki, Hangerő növelése stb.), És elküldi azt egy vevőegységhez (ebben az esetben a TV -hez). A feladó és a fogadó is megegyezett egy sor kódban, hogy a vevő tudja, mit kell tennie az egyes kódok alapján. A kódok jelként történő modulálásának (modellezésének) módját különböző szabványok határozzák meg, és minden érzékelőgyártó rendszerint megpróbál olyan termékeket előállítani, amelyek kompatibilisek velük, hogy különböző eszközökben használhatók legyenek. Az egyik legismertebb szabványos protokoll a NEC. Az IR protokollok rövid történetét a Wikipédián találja a Consumer IR cím alatt.

1. lépés: Hogyan néz ki az infravörös érzékelő?

Az infravörös érzékelők különböző csomagokban kaphatók. Itt láthat néhány tipikus csomagolást az IR vevő számára.

2. lépés: IR -érzékelő megszakító panel/modul

IR modulként/kitörő táblaként is megvásárolhatja őket az eBay -en, az Aliexpress -en vagy az Amazon -on. Az ilyen modulok általában a fent említett érzékelők egyikét tartalmazzák egy szép kenyérpirítóbarát csomaggal, valamint egy LED -et, amely villog, amikor az érzékelő jelet észlel. Ezzel észreveszi, ha bármilyen adat továbbításra kerül. Nagyon javaslom, hogy kezdje az egyik ilyen modullal.

Megjegyzés: ha nyers infravörös érzékelője van, semmi sem változna, kivéve, hogy ellenőrizze az érzékelő adatlapját, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelően van -e bekötve, mert különben gyönyörű kék füstje lehet, amelynek szaga tartós lesz óra. Tudod, mire gondolok;)

3. lépés: Szükséges alkatrészek és alkatrészek

Itt megtalálja az oktatóanyag elvégzéséhez szükséges összetevők listáját:

eBay linkek:

• 1 x Arduino Uno:
• 1 x IR érzékelő modul távirányítóval:
• 4 x 220 ohmos ellenállás:
• 4 x LED:
• 8 x Dupont kábel:
• 1 x Forrasztás nélküli kenyértábla:
• 1 x Mini kenyérlap (opcionális):

Amazon.com linkek:

• 1 x Arduino Uno:
• 1 x IR érzékelő modul távirányítóval:
• 1 x Forrasztás nélküli kenyérlap:
• 4 x 220 ohmos ellenállás:
• 4 x LED:
• 8 x Dupont kábel:
• 1 x Mini kenyérpult (opcionális):

Lépés: Az infravörös érzékelő csatlakoztatása az Arduino -hoz

Az IR érzékelő csatlakoztatása az Arduino -hoz nagyon egyszerű. A VCC és a GND csap mellett az érzékelőnek csak egy kimeneti csapja van, amelyet az Arduino egyik digitális tűjéhez kell csatlakoztatni. Ebben az esetben a 13 -as érintkezőhöz van csatlakoztatva.

Próbáltam bemutatni mind az IR érzékelő modult, mind a nyers IR érzékelő beállítását. Amint a képeken is látható, az érzékelőmodul VCC és GND csapjainak helyzete ellentétes a nyers érzékelővel. Előfordulhat azonban, hogy nem ez a helyzet az Ön érzékelőjénél, ezért az előző lépésben említettek szerint nyers érzékelő használata esetén először ellenőrizze az adatlapot.

5. lépés: Keresse meg a távvezérlő minden gombjához tartozó kódot

Annak érdekében, hogy az Arduino programozható legyen valamire, amikor megnyom egy gombot a távirányítón, először meg kell adnia az adott gombnak megfelelő kódot. A kulcskód egy szám, amelyet általában hexadecimális formában adnak meg. Minden távirányító saját kulcskóddal rendelkezik, miközben lehetséges, hogy két vezérlő ugyanazt a kódot használja különböző célokra. A különböző kulcskódok és a különböző frekvenciatartományok használata biztosítja, hogy a különböző eszközök két távirányítója ne legyen interferencia. Ezért, amikor megváltoztatja a TV -csatornát, a DVD -lejátszó egyáltalán nem reagál.

Az infravörös távirányító kódjainak észleléséhez először egy egyszerű vázlatot kell futtatnia, amely megpróbálja leolvasni a kódot az érzékelőről, amikor megnyom egy gombot, és elküldi azt a soros porton keresztül a számítógépnek, ahol elérheti azt a Soros monitor eszközeivel. Arduino IDE. Ezt teszi a szakaszhoz csatolt vázlat. Jobb lenne, ha minden gombot megnyomna, hogy láthassa a kódot, és írja le valahol a kódok listáját, hogy a jövőben ne kelljen újra futtatnia ezt a kódot. A táblázatban látható kulcskódok listája valójában azok a kódok, amelyeket az olcsó infravörös távirányító gombjainak megnyomásakor kaptam.

Az Arduino webszerkesztőben megosztott tényleges forráskódot is elérheti az ir-key-code-logger oldalon.

Megjegyzés: Ne féljen, ha valahol a kettő között olyan kódot lát, mint az FFFFFF. Ez azt jelenti, hogy egy ideig nyomva tartotta a gombot. Később még visszatérünk rá. Egyelőre hagyja figyelmen kívül őket, és koncentráljon más kódokra.

6. lépés: LED -ek vezérlése IR távirányítóval

Most, hogy minden gombhoz rendelkezünk kóddal, itt az ideje, hogy a használatuk módjára összpontosítsunk. Általában az infravörös távirányítóval parancsokat küld az Arduino -nak, például valami lámpa be- vagy kikapcsolását, a robot meghatározott irányba történő mozgatását, valamit LCD/OLED képernyőn való megjelenítését stb. Itt megpróbáljuk bemutatni a folyamatot egy egyszerű áramkör 4 különböző színű LED -ből. Mindegyiket be- vagy kikapcsolni szeretnénk az infravörös távirányító külön gombjával. Amint az a rajzon látható, az Arduino -t a következő módon kell csatlakoztatni a LED -ekhez és az érzékelőhöz:

Arduino GND -> GND IR érzékelő.

Arduino VCC -> IR érzékelő VCC.

Arduino 13 -> IR érzékelő jelkimenete.

Arduino 2 -> A kék LED anódja (a kék LED rövidebb tűje)

Arduino 3 -> A zöld LED anódja (a zöld LED rövidebb tűje)

Arduino 4 -> A sárga LED anódja (a sárga LED rövidebb tűje)

Arduino 5 -> A piros LED anódja (a piros LED rövidebb tűje)

Arduino GND -> Minden LED katódja 220 ohmos ellenálláson keresztül (a LED -ek hosszabb tűje)

Az áramkörnek megfelelő kódot megtalálhatja a csatolt fájlban vagy az Arduino webszerkesztőmben az ir-led-control oldalon.

7. lépés: Hibaelhárítás

A projekt beállítása és a lépések végrehajtása során sok furcsa helyzetbe kerülhet. Íme néhány gyakori hiba, amelyek az infravörös érzékelővel való munkavégzés során előfordulhatnak.

FFFFFF lekérése gomb megnyomásakor

Amikor megnyom egy gombot, észreveheti, hogy legtöbbször olyan kódot jelent, mint az FFFFFF. Ez akkor fordul elő, ha megnyom egy gombot, és egy ideig lenyomva tartja, akár rövid ideig is. A forgatókönyv az, hogy amikor először megnyomja a gombot, az infravörös távirányító elküldi a gomb kódját, és amíg lenyomva tartja a gombot, addig ismétli az FFFFFF küldését, ami azt jelenti, hogy a felhasználó továbbra is megnyomja a közelmúltban bejelentett gombot. Ez rendben lenne. Csak kihagyhatja őket. A tényleges kód az, amelyet közvetlenül az FFFFFF előtt kapott a soros monitoron.

Az infravörös érzékelő egyáltalán nem reagál, és úgy tűnik, kezd melegedni

Vágja le az áramot !!! Ha biztos abban, hogy a kulcskód -naplózó vázlata helyes, akkor a probléma valószínűleg a vezetékek helytelen beállításából ered. A velem történt forgatókönyv az volt, hogy az IR modulomhoz (az alaplaphoz csatolt modulhoz) a VCC -t és a GND -t ellenkező módon kötöttem össze (mivel nem használtam megfelelő színeket a bekötési vezetékeimhez). Ezáltal az érzékelő alkatrész megégett, és szép kék füst keletkezett. Vettem egy csomag nyers IR érzékelőt, és megpróbáltam kicserélni, és most úgy működik, mint egy varázsa:). Sajnos ugyanazt a hibát követtem el, amikor a nyers infravörös érzékelővel teszteltem, és ezúttal semmi sem történt, kivéve, hogy az érzékelő felmelegedett. Ezért mindig ellenőrizze az áramkört, mielőtt bekapcsolja az áramot!

Néha az érzékelő olyan kódot észlel, amelyet még soha nem láttam

Ez az egyik leggyakoribb probléma. Ez nagy valószínűséggel az alábbi okok egyikének köszönhető:

Nem az IR távirányítót irányítja közvetlenül az érzékelő felé

Ennek eredményeképpen néhány új kódot (többnyire hosszabb kódot) kaphat, amelyeket még soha nem kapott, és általában nem egyezik a már meglévő kódok hosszával. Ezért ne felejtse el mindig a távirányítót az érzékelő felé irányítani.

Olcsó infravörös távirányítót használ (mint amit ebben az oktatóanyagban használtam)

Ahelyett, hogy olcsó, kiszámíthatatlan távirányítót használna, megpróbálhatja ugyanezt a forgatókönyvet a TV vagy DVD -lejátszó távirányítójával, vagy bármelyik eszköz infravörös távirányítójával. Általában jó jel/hardver minőséggel rendelkeznek (és persze drágábbak is), és tapasztalataim alapján általában akkor is jól működnek, ha nem irányítja a távirányítót közvetlenül az érzékelő felé.

Honnan tudhatom, hogy a naplózott kód nem hulladék?

A kódok általában hexadecimális formátumban jelennek meg. Ha konvertálja őket a megfelelő bináris értékre, észre fogja venni, hogy az utolsó bájt bináris ábrázolása a bájt tagadása. Ha ezt tudja, ellenőrizze a kódot, és győződjön meg arról, hogy a kapott kód valóban érvényes -e vagy sem. Például, ha megkapta az FF7A85 -t, annak bináris ábrázolása az alábbi lesz:

1111 1111 0111 1010 1000 0101

Balról jobbra minden 4 számjegyből álló tétel az eredeti hexadecimális szám egy karakterét ábrázolja. Amint láthatja, a 7 -nek megfelelő tétel 0111, a 8 -as tétel pedig 1000, ami a pontos tagadása. A tagadás alatt azt értem, hogy minden 0 1 lesz, és minden 1 helyett 0 lesz. Ugyanez vonatkozik a következőre is, amely A (1010) és 5 (0101).

8. lépés: Mi a következő teendő?

Te következel. Minden a fantáziáján múlik, mit tud tenni ezzel a kis egyszerű érzékelővel a kezében. Íme néhány ötlet a kezdéshez:

• Használja az otthoni eszközök egyikének infravörös távirányítóját (TV, sztereó stb.), És próbálja meg használni az Arduino projektben
• Próbálja meg egyszerre bekapcsolni az összes LED -et egy gomb megnyomásával, majd egy másik gombbal kapcsolja ki őket
• A távirányító Fel/Le gombjaival kapcsolja be/ki a LED -eket egyenként, amíg mindegyik ki/be nem kapcsol
• Hozzon létre egy közlekedési lámpát a LED -ek segítségével, és vezérelje azt a távirányítóval
• Ha kéznél van egy kis egyenáramú motor, próbálja meg elindítani/leállítani vagy megváltoztatni forgásirányát az infravörös távirányítón keresztül
• A TV távirányítójával vezérelheti robotját, vagy engedélyezheti/letilthatja néhány érzékelőt/működtetőt rajta

Tájékoztasson megjegyzésekben, hogy mit tenne (vagy már tett) az IR távirányítóval.