将红外传感器与Raspberry Pi（接近传感器 - 障碍物检测器）接口

在这个项目中，我们将了解红外传感器，简称为IR传感器以及如何与Raspberry Pi连接IR传感器。通过将该红外传感器与Raspberry Pi接口，您可以实现接近传感器应用程序（障碍物检测）。

概述

红外传感器或红外传感器是电子爱好者和制造商的常用传感器模块之一。它们通常被用作检测传感器或接近传感器的障碍物。

红外传感器也用于非接触式数字转速计。实施红外传感器的其他一些应用程序线跟随机器人，，，，避免机器人的障碍，边缘避免机器人等等。

简要说明红外传感器（IR接近传感器）

红外传感器发射并接收红外辐射。他们经常被用作接近传感器即检测并警报对象是否靠近传感器。

让我通过提供IR传感器的两个现实生活应用来帮助您更好地了解IR传感器。第一个是手机。

如今，几乎所有手机都有IR传感器。通常，它们将被放置在电话上的听筒附近。

当用户拨打电话或接收电话时，红外传感器会检测到手机离用户耳朵的距离。如果它靠近耳朵，则手机的显示屏将被关闭，以免您不小心触摸屏幕上的任何内容。

另一个重要的应用程序是汽车。所有现代汽车均配备了反向停车传感器，可以感觉到您可以在不碰到任何东西的情况下扭转汽车多远。这些反向传感器是使用红外传感器实现的。

IR传感器模块基本上由三个部分组成：IR发射器，IR检测器和控制电路。

通常，IR LED用作红外发射器和照片二极管或照片晶体管（较少）用作IR检测器。控制电路由具有必要组件的比较器IC组成。

根据应用和要求，可以通过两种方式实现IR传感器。在第一种方法中，IR发射器和IR检测器均并排放置。在第二个设置中，IR发射器和IR检测器彼此朝对面。

实施的第一种方法称为反射类型IR传感器。在此设置中，红外发射器连续排放红外线，如果传感器前面有任何障碍物/对象，红外光将击中对象并反弹。反射信号由IR检测器捕获，控制电路将反映其输出的逻辑。

IR发射器和检测器定位为face-t-Face的第二种实施方式被称为透射型IR传感器。在这里，来自IR发射器的红外光总是落在检测器上。

如果发射器和检测器之间存在一个物体，则将对红外光有障碍物，并且控制电路将检测到并产生适当的输出。

该项目中使用的红外传感器是反射类型IR传感器。您可以轻松地将这种类型的IR传感器作为DIY项目，因为电路非常简单。

IR传感器模块的示意图

下图显示了红外传感器模块的电路图。它由以下组件组成。

• ir led
• 照片二极管
• 150Ω电阻
• 10kΩ电阻
• 10kΩ电位器
• LM358
• 引领
• 1kΩ电阻

覆盆子PI IR传感器接口

现在，我们已经看到了一些有关IR传感器模块及其连接的信息，我们将继续将IR传感器与Raspberry Pi接口。

Raspberry Pi IR传感器界面可以转换为接近检测器，该应用程序将检测对象是否离传感器太近。

电路原理图

下图显示了将IR传感器与Raspberry Pi接口的连接图。您已经看到了IR传感器模块的电路图。

需要组件

• Raspberry Pi 3型B
• 红外传感器
• 5V蜂鸣器
• 迷你面包板
• 连接电线
• 电源供应
• 电脑

电路设计

IR传感器模块只有三个引脚：VCC，GND和数据。将IR传感器的VCC和GND引脚连接到Raspberry Pi的 +5V和GND引脚。

然后将IR传感器的数据引脚连接到GPIO23，即Raspberry Pi的物理引脚16。

为了指示警报，我使用了一个简单的5V蜂鸣器。将蜂鸣器的一个端子连接到Raspberry Pi的GND和另一个端子（通常标记为 +）到GPIO24，即Raspberry Pi的物理引脚18。

代码

以下是将IR传感器与Raspberry Pi接口的代码。它是用python写的。

在职的

我们已经学会了如何将红外传感器与Raspberry Pi接口。现在，我将解释该项目的工作。

所有魔术都发生在红外传感器模块中。由于它是一个反射类型的IR传感器，每当将物体放在传感器的前面时，IR LED的红外光在击中对象并落在照片二极管上后会反射回。

然后，照片二极管开始进行。结果，LM358的非反转输入处的电压将大于反转输入时的电压。

由于LM358充当比较器，因此其输出将变得很高，并且板载LED发光。覆盆子PI检测到数据引脚的高位，并激活蜂鸣器。

使用10kΩ电位器，您可以调整可以将物体放在传感器前面的距离，以检测到。

申请

如前所述，接近传感器或障碍物检测是与覆盆子PI接口的主要应用。一些常见应用程序包括：

• 非接触式转速表
• 线跟随机器人
• 避免机器人的障碍
• 汽车反向传感器
• 移动接近传感器