کاربرد سنسور مادون قرمز چیست؟ آموزش راه اندازی با آردوینو

یکی از ابزارهای الکترونیکی مهم که در زندگی روزمره هم کاربرد زیادی دارد،‌ سنسور مادون قرمز است. حتما دوربین‌های دید در شب را دیده‌اید که با استفاده از سنسورهای مشابهی کار می‌کنند! ما در این مقاله به بررسی این سنسور و کاربردهای آن پرداخته‌ایم. همچنین آموزش راه اندازی سنسور مادون قرمز در این مقاله برایتان ارائه شده است و پس از آن می‌توانید از این سنسور در پروژه‌های مختلف استفاده کنید.

سنسور مادون قرمز چیست؟

سنسور مادون قرمز یا سنسور IR یک ابزار الکترونیکی است که امواج مادون قرمز را در محدوده‌های فرکانس خاصی اسکن کرده و آن‌ها را در پین سیگنالش به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. امواج مادون قرمز معمولا برای فرستادن دستورهای مختلف به دستگاه‌های الکترونیکی از طریق هوا و در فواصل کوتاه چندمتری استفاده می‌شوند؛ مانند نحوه کار کنترل تلویزیون.

ساختار سنسور مادون قرمز

این سنسور سه پین دارد که دوتا از آن‌ها پین‌های برق هستند؛ پین VCC و پین GND و پین سوم پین حسگر است. چراغ LED قدرت و سیگنال آن‌بورد روی این سنسور وجود دارند؛‌ چراغ پاور زمانی که سنسور به برق متصل می‌شود، روشن شده و چراغ سیگنال در زمان فعالیت مدار روشن می‌شود.

یک آپ‌آمپ در این سنسور وجود دارد که سیگنال‌های آنالوگ ورودی از فتو دیود را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کند. علاوه بر آن یک پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت سنسور وجود دارد. تمام این بخش‌ها با هم، سنسور مادون قرمز را تشکیل می‌دهند.

خرید سنسور فرستنده مادون قرمز

کاربرد سنسور مادون قرمز

سنسورهای مادون قرمز دارای کاربرد در زمینه‌های گسترده‌ای مانند اتوماسیون، رباتیک، امنیت و الکترونیک هستند. در لیست زیر مهم‌ترین کاربردهای سنسور مادون قرمز را شرح داده‌ایم:

امنیت: استفاده در سیستم‌های امنیتی مانند تشخیص حرکت و حضور افراد یا اجسام در یک مکان، سیستم‌های تشخیص نفوذ، روشنایی خودکار و سیستم‌های نظارتی.
اتوماسیون: استفاده برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جسم در محدوده مشخص مانند خطوط مونتاژ و تولید قطعه، تشخیص موقعیت اشیا.
سنسورهای مجاورتی: استفاده از سنسور مادون قرمز برای تشخیص نزدیک شدن اشیا مانند درهای اتوماتیک و پله برقی.
سنجش دما: اندازه‌گیری دما بدون تماس فیزیکی، کاربرد بالا در پزشکی و فرایندهای صنعتی.
کنترل از راه دور:‌ استفاده در کنترل‌های تلویزیون، کولر، سوئیچ ماشین.
نظارت بر سلامت: نظارت بر علائم حیاتی مانند ضربان قلب و دمای بدن در پزشکی.

خرید سنسور فرستنده گیرنده مادون قرمز

راه اندازی ماژول سنسور مادون قرمز با آردوینو

الان که با سنسور مادون قرمز آشنا شدید،‌ می‌توانید از آن در پروژه‌های مختلف استفاده کنید. برای این کار می‌توانید سنسور مادون قرمز را با استفاده از آردوینو راه‌اندازی کنید. در ادامه این مقاله راه اندازی سنسور مادون قرمز با استفاده از آردوینو را شرح داده‌ایم.

اتصال این سنسور به هر میکروکنترلر، یک کار آسان است؛ خروجی این سنسور یک سیگنال دیجیتال است که باعث راحت‌تر شدن پردازش آن می‌شود.

قطعات لازم

آردوینو UNO
سنسور مادون قرمز به همراه ریموت
۴ LED

اتصال پایه‌ها

اتصال پین VCC سنسور به پین ۳.۳ یا ۵ ولت آردوینو
اتصال پین‌های GND به یک‌دیگر
اتصال تنها پین خروجی سنسور به یکی از پین‌های دیجیتال آردوینو
اتصال LED به یکی از پین‌های دیجیتال آردوینو

کدنویسی

پس از اتصال سنسور به آردوینو، نوبت به کدنویسی و تنظیم آن می‌رسد. کد استفاده سنسور مادون قرمز در آردوینو، آسان و قابل فهم است و پیچیدگی خاصی ندارد.

در ابتدا با کد زیر، دو متغیر اولیه و مقدارشان را مشخص می‌کنیم؛ خط اول نشان‌دهنده پینی است که سنسور را به آن وصل کرده‌ایم و خط دوم نشان‌دهنده پینی است که LED به آن متصل شده است.

int IRSensor = 9; // connect IR sensor module to Arduino pin D9

int LED = 13; // connect LED to Arduino pin 13

int IRSensor = 9; // connect IR sensor module to Arduino pin D9

int LED = 13; // connect LED to Arduino pin 13

پس از آن از تابع setup برای راه‌اندازی سنسور استفاده می‌کنیم. در این تابع مقدار سریال را ۱۱۵۲۰۰ باد در نظر می‌گیریم و سپس عملکرد سریال مانیتور را بررسی می‌کنیم. در نهایت پین IRSensor را به عنوان ورودی و پین LED را به عنوان خروجی تعریف می‌کنیم.

void setup(){

Serial.begin(115200); // Init Serial at 115200 Baud Rate.

Serial.println("Serial Working"); // Test to check if serial is working or not

pinMode(IRSensor, INPUT); // IR Sensor pin INPUT

pinMode(LED, OUTPUT); // LED Pin Output

}

void setup(){

Serial.begin(115200); // Init Serial at 115200 Baud Rate.

Serial.println("Serial Working"); // Test to check if serial is working or not

pinMode(IRSensor, INPUT); // IR Sensor pin INPUT

pinMode(LED, OUTPUT); // LED Pin Output

}

پس از آن نوبت به لوپ می‌رسد؛ در این تابع پین سنسور را با digitalRead() می‌خوانیم و مقدار آن را در متغیر sensorStatus ذخیره می‌کنیم. پس از‌ آن میزان خروجی سنسور را چک می‌کنیم؛‌ خروجی زیاد به معنی عدم تشخیص حرکت است. گام آخر چاپ این وضعیت در سریال مانیتور است.

void loop(){

int sensorStatus = digitalRead(IRSensor); // Set the GPIO as Input

if (sensorStatus == 1) // Check if the pin high or not

{

// if the pin is high turn off the onboard Led

digitalWrite(LED, LOW); // LED LOW

Serial.println("Motion Detected!"); // print Motion Detected! on the serial monitor window

}

else  {

//else turn on the onboard LED

digitalWrite(LED, HIGH); // LED High

Serial.println("Motion Ended!"); // print Motion Ended! on the serial monitor window

}

}

void loop(){

int sensorStatus = digitalRead(IRSensor); // Set the GPIO as Input

if (sensorStatus == 1) // Check if the pin high or not

{

// if the pin is high turn off the onboard Led

digitalWrite(LED, LOW); // LED LOW

Serial.println("Motion Detected!"); // print Motion Detected! on the serial monitor window

}

else {

//else turn on the onboard LED

digitalWrite(LED, HIGH); // LED High

Serial.println("Motion Ended!"); // print Motion Ended! on the serial monitor window

}

کد کامل

// Arduino IR Sensor Code




int IRSensor = 9; // connect ir sensor module to Arduino pin 9




int LED = 13; // conect LED to Arduino pin 13




void setup()




{




Serial.begin(115200); // Init Serila at 115200 Baud




Serial.println("Serial Working"); // Test to check if serial is working or not




pinMode(IRSensor, INPUT); // IR Sensor pin INPUT




pinMode(LED, OUTPUT); // LED Pin Output




}










void loop()




{




int sensorStatus = digitalRead(IRSensor); // Set the GPIO as Input










if (sensorStatus == 1) // Check if the pin high or not




{




// if the pin is high turn off the onboard Led




digitalWrite(LED, LOW); // LED LOW




Serial.println("Motion Ended!"); // print Motion Detected! on the serial monitor window




}




else




{




//else turn on the onboard LED




digitalWrite(LED, HIGH); // LED High




Serial.println("Motion Detected!"); // print Motion Ended! on the serial monitor window




}




}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

// Arduino IR Sensor Code

int IRSensor = 9; // connect ir sensor module to Arduino pin 9

int LED = 13; // conect LED to Arduino pin 13

void setup()

{

Serial.begin(115200); // Init Serila at 115200 Baud

Serial.println("Serial Working"); // Test to check if serial is working or not

pinMode(IRSensor, INPUT); // IR Sensor pin INPUT

pinMode(LED, OUTPUT); // LED Pin Output

}

void loop()

{

int sensorStatus = digitalRead(IRSensor); // Set the GPIO as Input

if (sensorStatus == 1) // Check if the pin high or not

{

// if the pin is high turn off the onboard Led

digitalWrite(LED, LOW); // LED LOW

Serial.println("Motion Ended!"); // print Motion Detected! on the serial monitor window

}

else

{

//else turn on the onboard LED

digitalWrite(LED, HIGH); // LED High

Serial.println("Motion Detected!"); // print Motion Ended! on the serial monitor window

}

تست سنسور مادون قرمز پس از راه‌اندازی

برای تست سنسور مادون قرمز، کافی است تا سریال مانیتور را باز کرده و این سنسور را در معرض نور مادون قرمز،‌ مانند نور کنترل تلویزیون، قرار دهید. با زدن دکمه‌های ریموت، باید تغییرات را در سریال مانیتور مشاهده کنید.

در صورتی که تغییری در سریال مانیتور ثبت نشد، به این معنی است که سنسور را به‌درستی راه‌اندازی نکردید؛ ممکن است مشکلی در اتصال به آردوینو یا کد وجود داشته باشد که باید برطرف کنید.

جمع‌بندی

در این مقاله سنسور مادون قرمز بررسی شد. همچنین ما آموزش اتصال و راه اندازی سنسور مادون قرمز با آردوینو را فراهم کردیم؛ شما از الان می‌توانید از این سنسور در پروژه‌های مختلف خود استفاده کنید و ابزارهای مختلفی با آن بسازید. برای خرید سایر قطعات الکترونیکی می‌توانید به فروشگاه جمترونیک مراجعه کنید.

ماژول تجهیزات حفاظتی و کنترلی (به زودی)

مقاومت دقیق 1 - 2 درصد (به زودی)

مقاومت 1/2 وات (به زودی)

مقاومت شانه ای و (به زودی) Array

مقاومت سیمی (به زودی)

سلف متغیر (به زودی)

رله حالت جامد (به زودی) SSR

برد تبدیل (به زودی)

دات ماتریس (به زودی)