Capteur de proximité IR Pololu 38 kHz, gain fixe, luminosité élevée POLOLU 2578

POLOLU-2578

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Capteur de proximité IR Pololu 38 kHz, gain fixe, luminosité élevée POLOLU 2578

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Ce module comprend un capteur IR modulé à gain fixe de 38 kHz et une LED IR correspondante avec un circuit oscillateur pour créer un minuscule capteur de proximité. Cette version haute luminosité consomme en moyenne 16 mA à 5 V et a une plage de détection typique jusqu'à environ 24 pouces (60 cm) .

10 juillet 2020 Mise à jour du projet PULSE: Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA a mis sur pied un projet «PULSE» basé sur ce capteur pour fabriquer un pendentif qui vous avertit lorsque vous touchez votre visage, et nous augmentons la production pour répondre à la demande croissante. Nous acceptons les commandes en souffrance si nous sommes en rupture de stock, et nous prévoyons être en mesure de remplir les commandes en retard dans un jour ou deux.

Au moment de cet article, l'interrupteur à glissière recommandé pour le pendentif PULSE est épuisé, mais nous avons notre propre interrupteur à glissière que vous pourriez envisager comme une alternative.

Aperçu

Ces modules de capteurs sont basés sur les récepteurs infrarouges modulés TSSP77038 de Vishay. Contrairement à la plupart des modules récepteurs infrarouges conçus pour le contrôle à distance d'appareils comme les téléviseurs, le TSSP77038 a un gain fixe (sensibilité) qui rend le capteur plus prévisible lorsqu'il est utilisé dans des capteurs de proximité ou de réflectance. Le module de support Pololu combine le TSSP77038 avec une LED IR pilotée par un circuit basé sur une minuterie 555 pour créer un module de capteur complet qui ne nécessite qu'une connexion d'alimentation de 3,3 V à 5 V. Une entrée d'activation permet de contrôler si la LED IR est allumée ou non, et une sortie numérique indique si un objet est détecté ou non. Le module est disponible en basse luminosité et haute luminositéversions, qui fournissent des plages de détection allant jusqu'à environ 12 pouces (30 cm) et 24 pouces (60 cm), respectivement. Les performances réelles dépendent de nombreux facteurs, notamment la taille de l'objet, la réflectivité et les conditions d'éclairage ambiant.

Nous proposons plusieurs récepteurs IR traversants qui fonctionnent parfaitement avec la LED haute luminosité et le circuit de modulation 38 kHz de ces capteurs de proximité: le TSSP58038 est une version traversante du détecteur TSSP77038 à montage en surface sur ces capteurs de proximité, et le TSSP58P38 est un récepteur IR modulé unique avec une sortie qui peut être utilisée pour mesurer la distance. Vous pouvez utiliser plusieurs capteurs de proximité avec ces récepteurs IR discrets pour créer des solutions de détection sophistiquées dans lesquelles vous activez un émetteur à la fois et surveillez les réflexions avec les autres capteurs.

Utilisation du capteur

Connexions

Le capteur de proximité a quatre connexions: terre (GND), alimentation logique (VDD), indicateur de détection numérique (OUT) et activation de l'émetteur IR (ENABLE).

La puissance logique, VDD, doit être comprise entre 3,3 V et 5 V. Fournir moins de 5 V diminuera la luminosité de la LED IR et diminuera la plage de détection. Pour faire fonctionner le capteur à pleine luminosité lorsqu'il est alimenté à 3,3 V, pontez le cavalier de montage en surface situé sur le côté émetteur de la carte.

La broche OUT, qui est haute par défaut, reste basse tant que le récepteur TSSP77038 détecte un signal suffisant. Lorsqu'elle est à la limite de la plage de détection, cette sortie alterne entre haut et bas. Une LED rouge sur le côté émetteur de la carte est liée à cette sortie et s'allume lorsque la broche devient basse, fournissant une indication visuelle du moment où le capteur détecte quelque chose.

La broche ENABLE éteint la LED de l'émetteur IR lorsqu'elle est réglée sur un niveau bas. Cette broche est haute par défaut et peut être laissée déconnectée si le contrôle dynamique de l'émetteur IR n'est pas nécessaire. Une LED verte sur le côté émetteur de la carte est connectée en parallèle avec la LED IR, ce qui permet de savoir facilement quand la LED IR est allumée.

Les quatre connexions sont disposées avec un espacement de 0,1 "le long du bord de la carte pour la compatibilité avec les planches à pain sans soudure , les connecteurs et autres agencements de prototypage qui utilisent une grille de 0,1". Vous pouvez souder les fils directement sur la carte ou souder soit dans la bande d'en-tête mâle droite 4 × 1, soit dans la bande d'en-tête mâle à angle droit 4 × 1 incluse.

Réglage de la fréquence de l'émetteur

Le potentiomètre trimmer du côté récepteur du capteur peut être utilisé pour régler la fréquence de la LED de l'émetteur IR. La distance de détection peut être maximisée en accordant 38 kHz, ou elle peut être désaccordée intentionnellement pour raccourcir la plage de détection. Si vous disposez de l'équipement approprié, vous pouvez le régler en réglant la fréquence réelle, mais une approche plus simple consiste simplement à observer les performances lorsque vous tournez le potentiomètre. Le capteur doit fonctionner au moins dans une certaine mesure sur toute la plage du pot.

Limites

  • Ce capteur ne vous dira que si un objet se trouve dans sa plage de détection, pas à quelle distance il se trouve. Au bord de sa plage de détection, la sortie alternera entre haut et bas lorsqu'elle détecte sporadiquement (voir la capture de l'oscilloscope de gauche ci-dessous).
  • Le capteur regarde simplement s'il récupère ou non un signal, de sorte que la taille de l'objet et la réflectivité (par rapport à l'IR) affecteront la plage de détection.
  • L'angle de détection est relativement large dans les deux sens. La version haute luminosité en particulier peut nécessiter une considération supplémentaire lors du montage pour éviter de voir des surfaces parallèles à la ligne de visée du capteur. Pour de nombreuses applications, un blindage supplémentaire peut être utilisé pour bloquer les chemins de détection indésirables, tels que les réflexions sur le sol, ou pour réduire les interférences de l'éclairage ambiant. Lors de l'application du blindage, gardez à l'esprit que la réflexion sur le blindage lui-même peut provoquer une activation indésirable du capteur.
  • Ce capteur peut être déclenché par IR ambiant (par exemple à partir de lampes fluorescentes; voir la capture de l'oscilloscope de droite ci-dessous). Certains blindages optiques, par exemple en ayant le capteur monté côté récepteur vers le bas lorsque des lampes fluorescentes sont au-dessus, peuvent atténuer ce problème. Une analyse avancée de la corrélation entre la sortie et le basculement de l'entrée d'activation peut également être utilisée pour atténuer les interférences ambiantes.
  • Plusieurs capteurs peuvent interférer les uns avec les autres. Les applications multi-modules peuvent nécessiter l'utilisation des entrées d'activation pour limiter les interférences.

Capture par oscilloscope d'une sortie de capteur de proximité IR Pololu 38 kHz typique proche de son seuil de détection.

Capture par oscilloscope d'une sortie de capteur de proximité IR Pololu 38 kHz typique lorsqu'elle est faiblement, modérément et fortement affectée par les lumières fluorescentes (de haut en bas).

Diagramme schématique

Ce schéma est également disponible sous forme de pdf téléchargeable (96k pdf).

Différencier les deux versions

Les versions à faible luminosité et à haute luminosité de ce capteur semblent presque identiques, mais il existe plusieurs façons de les distinguer. La première consiste à regarder les résistances R3 et R4 du côté émetteur du capteur:

Une autre approche consiste à utiliser un multimètre pour mesurer la consommation de courant du capteur; la version basse luminosité consomme environ 8 mA à 5 V tandis que la version haute luminosité consomme environ 16 mA à 5 V.

Remarque: ce produit remplace notre capteur de proximité IRs05a 38 kHz d'origine, également disponible en versions haute et faible luminosité . Les principaux changements sont les emplacements de la LED de l'émetteur et du détecteur IR, qui ont été éloignés du bord de la carte. Cela se traduit par un meilleur blindage du PCB lui-même, ce qui améliore les performances. Ces nouvelles versions irs05b ont les mêmes dimensions et le même brochage que les originaux et sont conçues comme des remplacements instantanés pour toutes les applications qui peuvent tolérer le changement d'emplacement des composants.

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