【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（148）---E18-D80避障傳感器

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 16:13

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執行器模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗一百四十八：E18-D80NK 漫反射式紅外光電開關避障傳感器模塊

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2020-2-26 16:13 上傳

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 17:14

紅外對管
是紅外線發射管與光敏接收管，或者紅外線接收管，或者紅外線接收頭配合在一起使用時候的總稱。在光譜中波長大于0.76微米的一段稱為紅外線。在光譜中波長大于0.76微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對零度（-273.15℃）的物質都可以產生紅外線。現代物理學稱之為熱射線。醫用紅外線可分為兩類：近紅外線與遠紅外線。紅外線發射管在LED封裝行業中主要有三個常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根據波長的特性運用的產品也有很大的差異，850NM波長的主要用于紅外線監控設備，875NM主要用于醫療設備，940NM波段的主要用于紅外線控制設備。EG：紅外線遙控器、光電開關、光電計數設備等。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 17:27

紅外發射管
紅外發射管是由紅外發光二極管矩組成發光體，用紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵）制成PN結，正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光，其光譜功率分布為中心波長830～950nm。LED是英文Light Emitting Diode的簡稱，表現是正溫度系數，電流越大溫度越高，溫度越高電流越大，LED紅外燈的功率和電流大小有關，但正向電流超過最大額定值時，紅外燈發射功率反而下降。

光敏接收管
它是一個具有光敏特征的PN結，屬于光敏二極管，具有單向導電性，因此工作時需加上反向電壓。無光照時，有很小的飽和反向漏電流（暗電流）。此時光敏管不導通。當光照時，飽和反向漏電流馬上增加，形成光電流，在一定的范圍內它隨入射光強度的變化而增大。

紅外線接收管
功能與光敏接收管相似只是不受可見光的干擾，感光面積大，靈敏度高，屬于光敏二極管，一般只對紅外線有反應。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 17:37

本帖最后由 eagler8 于 2020-2-26 17:59 編輯

E18-D80NK 漫反射式紅外光電開關避障傳感器模塊

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 17:44

E18-D80NK
是一種集發射與接收于一體的數字式光電傳感器。主要用于障礙物的檢測。發射光經過調制后發出，接收頭對反射光進行解調輸出。有效的避免了可見光的干擾。透鏡的使用，也使得這款傳感器最遠可以檢測80厘米距離的問題（由于紅外光的特性，不同顏色的物體，能探測的最大距離也有不同；白色物體最遠，黑色物體最近）。對障礙物的感應距離可以根據要求通過后部的旋鈕進行調節。該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于機器人避障、流水線計件等眾多智能自動化場合。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 17:58

本帖最后由 eagler8 于 2020-2-26 19:23 編輯

電氣特性
棕色：VCC；藍色：GND；黑色：OUT。
工作電壓：5VDC
工作電流：10-15mA
驅動電流：100mA
感應距離：3-80CM
Sensing range: 3-80cm
Sensing object: Translucency, opaque
Supply voltage: DC5V
Output operation: Normally open(O)
Output: DC three-wire system(NPN)

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 18:06

機械特性：
顏色：橙黃色
直徑:18MM
長度:45MM
引線長度:18CM
Diameter: 18mm, Length: 45mm
Appearance: Threaded cylindrical
Material: Plastic
Guard mode: Reverse polarity protection
Ambient temperature: -25-70℃

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 18:32

E18-D80NK 工作原理
當發射器發出的紅外線被被測物表面阻擋后，紅外光會發生反射，反射光被光電管接收后進行解調，解調后的信號輸入至Arduino等開發板就可進行物體檢測了。E18-D80NK集成了可調電位器，可通過調節電位器調整測量增益。E18-D80NK 區別于KS-103和HR04 ，它通常不用于距離測試，更多用于碰撞檢測。因此E18-D810NK可運用在機器人，可穿戴設備，汽車等領域。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:01

應用案例
   1、生產線貨物自動計數設備
   2、多功能提醒器
   3、走迷宮機器人
   4、廚房自動化系統
   5、安防防盜系統等

管腳定義
棕色正極  黑色信號藍色負極

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:03

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:10

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:11

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:34

本帖最后由 eagler8 于 2020-2-26 19:52 編輯

實驗開源代碼

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十八：E18-D80NK 漫反射式紅外光電開關避障傳感器模塊
程序之一：串口輸出檢測情況
實驗接線
VCC +5V
GND GND
OUT 2
*/
void setup()
{
Serial.begin(9600); //以9600的速率啟動串行通信
pinMode(2, INPUT); //插腳2作為信號輸入
}
void loop()
{
while (1) {
delay(1000);
if (digitalRead(2) == LOW) {
//如果未檢測到信號打印沖突
Serial.println("Collision Detected.");
}
else {
// 如果檢測到信號打印沖突
Serial.println("No Collision Detected.");
}
}
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:35

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:40

本帖最后由 eagler8 于 2020-2-26 20:10 編輯

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:48

本帖最后由 eagler8 于 2020-2-26 19:50 編輯

紅外避障使用很簡單，就是OUT口檢測到有效距離內有障礙物時，給OUT發送高電平（或低電平）。可以利用這一特性，進行計數。

需要注意的是，根據障礙物在識別范圍內所停留的時間不同，模塊可能會在障礙物停留的這一段時間頻繁的發送高電平（或低電平），所以，要判斷兩個標志，一個是障礙物進入，一個是障礙物移出，保證在進入后只記錄一次數據即可。

代碼如下：

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十八：E18-D80NK 漫反射式紅外光電開關避障傳感器模塊
程序之二：利用紅外避障（障礙檢測）進行計數
實驗接線
VCC +5V
GND GND
OUT 2
*/
int i=0; //計數
bool b=false; //障礙物是否進入
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(2,INPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(2)==LOW) //如果發送低電平，識別到障礙物進入
{
if (b==false) { //如果上一次檢測時，障礙物沒有進入，則視為第一次進入。
b=true; //先將標志記錄為障礙物已進入。
i+=1; //計數+1
Serial.print("OK:");
Serial.println(i);
}
}
else { //如果檢測到障礙物移出
b=false; //將標志記錄為障礙物已移出。
}
delay(1);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 19:54

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 20:05

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料 +代碼 +圖形 +仿真）
實驗一百四十八：E18-D80NK 漫反射式紅外光電開關避障傳感器模塊
程序之三：串口輸出檢測情況，同步控制LED
實驗接線
VCC +5V
GND GND
OUT 2
LED 13
*/
const int InfraredSensorPin = 2;
//將信號引腳連接到數字引腳2
const int LedDisp = 13;
//將控制LED連接到數字引腳13
void setup()
{
Serial.begin(57600);
Serial.println("Start!");
pinMode(InfraredSensorPin, INPUT);
pinMode(LedDisp, OUTPUT);
digitalWrite(LedDisp, LOW);
}
void loop()
{
if (digitalRead(InfraredSensorPin) == LOW) digitalWrite(LedDisp, HIGH);
else digitalWrite(LedDisp, LOW);
Serial.print("Infrared Switch Status:");
Serial.println(digitalRead(InfraredSensorPin), BIN);
delay(1000);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 20:07

串口輸出結果
當傳感器沒有監測到目標的時候，Uno控制板上13腳的LED燈熄滅，并且串口監視器會接收到數字“1”；當傳感器監測到目標的時候，LED燈會被點亮，并且串口監視器會接收到數字“0”。如果需要調節監視距離，可以用一字螺絲刀調節背后的旋鈕。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 20:15

注意事項
1、在接線的時候，請避免出現電源和地接錯的現象，該操作有可能造成傳感器永久性損壞；
2、信號輸出端請加上拉電阻；
3、為保護動作的可靠和壽命長，請避免有關規定以外的溫度外界(戶外)條件下，接近傳感器雖為耐水結構，若裝上罩使用，勿使水和水容性切削油等淋到，則可更好地提高可靠性及壽命。還請避免在有化學藥劑，特別是在強堿、酸、硝酸、銘酸、熱濃硫酸等氣候中使用。

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 20:18

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 20:19

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 21:03

實驗仿真編程（linkboy3.6）

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 21:05

實驗仿真編程（linkboy3.6）之二盲人避障器

ID:513258 · 發表于 2020-2-26 21:13

附錄：認識數字紅外避障傳感器視頻
https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=283597865868477215

ID:513258 · 發表于 2020-2-27 06:21

實驗開源圖形編程（Mind+）

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【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（148）---E18-D80避障傳感器