Bộ cảm biến phản xạ hồng ngoại TCRT5000 - Cách thức hoạt động và mạch ví dụ có mã: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Xin chào, gần đây tôi đã sử dụng một loạt TCRT5000 khi thiết kế và chế tạo máy phân loại tiền xu của mình. Bạn có thể nhìn thấy cái đó ở kia:

Để làm được điều này, tôi đã phải tìm hiểu về TCRT5000 và sau khi hiểu về nó, tôi nghĩ mình sẽ tạo hướng dẫn cho bất kỳ ai khác đang muốn hiểu thêm về cảm biến.

Đây sẽ là hướng dẫn đó. Tôi sẽ viết ra một phiên bản bằng văn bản đầy đủ bên dưới, nhưng nếu bạn muốn xem tôi giải thích nó trong một video thì hãy xem video bên dưới:

Bước 1: Video

Bước 2: Nó trông như thế nào?

Đây là những gì TCRT5000 trông giống như của riêng mình. Nó bao gồm một đèn LED hồng ngoại và một điện trở quang (nhạy với ánh sáng). Cảm biến này có một lớp phủ trên đó để lọc ra ánh sáng không nằm trong quang phổ hồng ngoại nhằm giúp giảm thiểu khả năng gây nhiễu từ môi trường - đây là điều khiến mặt đầu vào của TCRT5000 có màu đen.

Bạn cũng sẽ thường thấy nó trên bảng cùng với LM393 và chiết áp có thể điều chỉnh. Chúng ta sẽ xem xét vấn đề này sau một chút.

Bước 3: Nó có thể được sử dụng để làm gì?

Bạn có thể sử dụng TCRT5000 để kiểm tra sự hiện diện của một vật thể vật lý, chẳng hạn như phát hiện đồng xu trong thiết bị phân loại tiền xu.

Nó cũng có thể được sử dụng để kiểm tra màu sắc của một thứ gì đó trên thang từ đen sang trắng. Đây là một nguyên tắc mà robot theo sau có thể sử dụng. Các sắc thái khác nhau thay đổi mức độ phản xạ ánh sáng hồng ngoại.

Bước 4: Nó hoạt động như thế nào?

Bản thân TCRT5000 hoạt động bằng cách truyền ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED và ghi lại bất kỳ ánh sáng phản xạ nào trên phototransistor của nó, điều này làm thay đổi dòng điện giữa bộ phát và bộ thu của nó theo mức độ ánh sáng mà nó nhận được.

Bảng mà bạn thường thấy trên bảng này cũng bao gồm các tính năng bổ sung để tăng tính dễ sử dụng. Nó bổ sung một chip so sánh điện áp ở dạng LM393 này và một chiết áp để điều chỉnh độ nhạy của nó. Nó giới thiệu cho chúng ta bốn chân. VCC, GND, D0 và A0.

Chúng tôi cung cấp điện áp làm việc giữa 3.3v và 5v thông qua các chân VCC và Ground. Chúng tôi nhận được dữ liệu cảm biến của mình thông qua một trong hai chân còn lại.

Chân A0 tương tự cung cấp khả năng đọc liên tục dưới dạng điện áp thay đổi, điện áp càng cao thì ánh sáng hồng ngoại nhận được nhiều hơn.

Mặt khác, chân kỹ thuật số ở mức cao (bật) hoặc thấp (tắt). Khi bo mạch được cấp nguồn và không nhận đủ ánh sáng hồng ngoại, chân kỹ thuật số sẽ ở mức cao, và khi mức kích hoạt được thiết lập bởi chiết áp được chuyển qua, chân kỹ thuật số sẽ được đặt ở mức thấp.

Một nhược điểm lớn của cảm biến này là nó có thể dễ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường. Bất kỳ nguồn ánh sáng hồng ngoại nào khác như ánh sáng mặt trời hoặc đèn chiếu sáng trong nhà cũng được cảm biến phát hiện và có thể ảnh hưởng đến kết quả đọc.

Điều này có thể được hạn chế bằng mã thông minh có thể thực hiện loại bỏ tiếng ồn hoặc bằng cách tắt nhanh bộ phát, đọc đường cơ sở của môi trường, sau đó bật lại bộ phát và kiểm tra bất kỳ thay đổi nào trong mức ánh sáng nhận được.

Bước 5: Mini Make: Dự án mẫu

Sản phẩm mini này sẽ thể hiện cả chân analog và chân kỹ thuật số. Lắp ráp mạch như hình và sau đó tải mã được cung cấp trong liên kết bên dưới lên Arduino Uno của bạn.

github.com/DIY-Machines/TCRT5000

Mở màn hình nối tiếp và xem điều gì xảy ra khi bạn di chuyển một vật thể phản chiếu đến gần cảm biến. Màn hình nối tiếp đang in ra số đọc từ cảm biến tương tự. Các đèn LED tích hợp trên cả bảng Arduino và bảng cảm biến đang hiển thị trạng thái đọc từ chân kỹ thuật số. Khi ngưỡng phản xạ chưa được đáp ứng, chân kỹ thuật số ở mức cao và đèn LED của chúng tôi đang bật. Khi đối tượng đến gần hơn và vượt qua ngưỡng, chân kỹ thuật số sẽ chuyển sang mức thấp và đèn LED tắt.

Hãy nhớ rằng bạn có thể điều chỉnh độ nhạy bằng chiết áp.

Bước 6: Cảm ơn

Nếu bạn muốn nói lời cảm ơn về hướng dẫn và thiết kế này, vui lòng mua cà phê cho tôi:

ko-fi.com/diymachines

Bạn cũng có thể ủng hộ kênh của chúng tôi và tiếp tục tạo các hướng dẫn này trên Patreon:

Xin đừng quên đăng ký tại đây trên Kênh hướng dẫn hoặc kênh Youtube của chúng tôi để biết khi nào chúng tôi có dự án DIY tiếp theo.

www.youtube.com/channel/UC3jc4X-kEq-dEDYhQ…