ماژول E18-D80NK مادون قرمز دقیق IR Infrared Object Sensor

ماژول E18-D80NK فاصله سنج مادون قرمز دقیق

سنسور فاصله سنج E18-D80NK از ماهیت فتوالکترویک استفاده کرده و بخشی از خانواده سنسورهای مادون قرمز به شمار می‌آید. سنسور فاصله سنج E18-80DNK فاصله شی تا سنسور را توسط پرتو الکترومغناطیسی شناسایی کرده و از پرتو نور جهت شناسایی مانع استفاده می‌کند. در این حالت از خاصیت بازتاباننده استفاده شده است به این معنی که سنسور دارای بازتاب کننده نور است و نور را از سنسور فرستنده دریافت کرده و به سنسور گیرنده بازتاب می‌کند. سپس اگر مانع بین سنسور فرستنده و بازتاب کننده نور وجود داشته باشد، به سنسور ارسال می‌کند. سنسور E18-D80NK در فاصله ۳ تا ۸۰ سانتی متر مانع را شناسایی کرده و توسط یک مولتی ترن قابلیت تنظیم شدت نور دریافتی را دارد. سنسور E18 از یک ال ای دی اینفرارد و گیرنده جهت تشخیص شی در فاصله خاص استفاده می‌کند. سنسور از یک سیگنال دیجیتال ساده استفاده می‌کند و خروجی سنسور به صورت پیشفرض High است و با قرار گرفتن شی در مجاورت سنسور LOW می‌شود. فاصله تشخیص ۳ تا ۸۰ سانتی متری توسط مولتی ترن قابل تنظیم است و در پشت سنسور یک ال ای دی LED تعبیه شده است که پس از شناسایی مانع به صورت چشمک زن عمل می‌کند. 

بررسی پایه های E18-D80NK

این سنسور دارای سه پایه VCC, GND و OUT است که در سه رنگ آبی، قهوه ای و مشکی در بازار موجود است. همچنین سه رنگ قرمز، سبز و زرد هم از این سنسور وجود دارد. سنسور E18 طبق اطلاعات گفته شده در ابتدا در خط تولید جهت تشخیص اشیا در حال حرکت مصرف داشته و به مرور زمان به دلیل دقت اندازه گیری بالا در مصارف دیگر مانند تشخیص مانع و سیستم های امنیتی هم استفاده شده است.

روش راه اندازی ماژول مادون قرمز E18-D80NK بدون برنامه نویسی

یکی از روش های رایج راه اندازی سنسور E18-D80NK اتصال مستقیم و ساده دیجیتال است. تغذیه مورد نیاز جهت راه اندازی سنسور ۵ ولت DC و جریان ۱۰۰ میلی آمپر است. پایه OUT همان پایه سیگنال دیجیتال است که به خروجی مورد نظر متصل می‌شود.رله در مدارات الکترونیک همانند کلید عمل کرده و  نوعی کلید الکترونیکی است. با عبور جریان الکتریکی از داخل آن، همانند یک کلید عمل می‌کند. در خروجی می‌تواند یک مدار دیگر را به حالت باز یا بسته تبدیل کند. له معمولی دارای بوبین که از پرکاربردترین نوع است. در خروجی دارای ۳ پایه می‌باشد.پایه وسط مشترک و دو پایه کناری یکی NO به مفهوم Normally Open یعنی به صورت پیش فرض در حالت باز قرار دارد. پایه دیگر NC به مفهوم Normally Close یعنی به صورت پیش فرض در حالت بسته قرار دارد. خروجی رله به صورت کلید میان راهی بین یکی از سیم‌ها قرار می‌گیرد. به عنوان مثال در ادامه روش اتصال مستقیم سنسور به رله مشخص شده است:

• پایه ۵ ولت سنسور E18-D80NK را به پایه ۵ ولت رله اتصال دهید.
• پایه GND سنسور E18-D80NK را به پایه GND رله اتصال دهید.
• پایه OUT سنسور E18-D80NK را به پایه IN رله اتصال دهید.

با اعمال تغذیه سنسور فعال شده و با نزدیک شدن شی در مجاورت سنسور، سنسور مانع را تشخیص داده و رله فعال HIGH خواهد شد.

روش راه اندازی ماژول مادون قرمز E18-D80NK با آردوینو

از دیگر روش های راه اندازی سنسور استفاده از میکروکنترلرهایی مانند آردوینو Arduino، Nodemcu, Wemos و رزبری پای Raspberry Pi است که نیاز به دانش برنامه نویسی خواهد داشت. در این مرحله نمونه کد راه اندازی سنسور E18-D80NK توسط برد آردوینو Arduino UNO R3 قرار گرفته شده است.برد آردوینو یک میکروکنترلر با قابلیت دسترسی به پورت های دیجیتال و آنالوگ و پروتکل های I2C و SPI است. در این آموزش از آردوینو Arduino مدل UNO استفاده شده است.  آردوینو Arduino دارای تراشه Atmega328P است و با در اختیار داشتن پایه های کنترلی آنالوگ و دیجیتال I/O میتوان با سنسورهای مختلف ارتباط برقرار کرد. با در نظر گرفتن پروتکل ارتباطی آن ها را راه اندازی و کدنویسی کرد. محیط برنامه نویسی IDE Arduino است که نباز به دانش برنامه نویسی C++ خواهد داشت. با انتقال کد به محیط برنامه نویسی و کامپایل کد پروژه آماده اجرا خواهد بود.مراحل نصب نرم افزار آردوینو Arduino در آموزش زیر نوشته و منتشر شده است. در صورتیکه تا به حال با برد آردوینو کار نکرده اید، ابتدا آموزش زیر را مطالعه و سپس مراحل بعدی را اجرا کنید.

int const LED = 13;       // در صورت دلخواه از یک ال ای دی برای نمایش وضعیت میتوانیداستفاده کنید. همچنین ال ای دی شماره ۱۳ ال ای دی داخلی برد میباشد
int const E18D80NK = 10;     // پایه مشکی رنگ OUT سنسور را به پایه شماره ۱۰ آردوینو اتصال دهید
boolean detect = false; // یک نشانه گذاری برای زمان تشخیص مانع توسط سنسور در نظر بگیرید که در حالت پیش فرض به صورت فالس است.


void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);     // تعریف پایه ال ای دی به عنوان خروجی
  pinMode (E18D80NK, INPUT);    //تعریف پایه سنسور به عنوان ورودی
  Serial.begin(9600); // نمایش متن در سریال مانیتور با بادریت پیشفرض ۹۶۰۰
}
void loop() {
  if ( digitalRead( E18D80NK))       // در صورتیکه خروجی سنسور HIGH باشد ، مانع وجود ندارد
  {
    if (detect == true) {         // اگر قبلا یک شی تشخیص داده شده بود
     detect = false;             // نشانه گذاری کنید که هیچ شی شناسایی نشده است
      digitalWrite (LED, LOW);      // اگر هیچ شی شناسایی نشده است، ال ای دی خاموش باشد
    }
  }
  else                                 // در صورتیکه خروجی LOW باشد، نشان دهنده تشخیص مانع است
  {
    detect = true;               // نشانه گذاری کنید
    digitalWrite (LED, HIGH);      //ال ای دی به نشانه تشخیص مانع روشن شود
    Serial.println("Object Detected"); // و پیام تشخیص مانع برای سریال مانیتور ارسال شود. 
  }
  delay(100);                         // زمان تاخیر برای تشخیص دوباره
}

روش راه اندازی ماژول مادون قرمز E18-D80NK با میکروپایتون و ESP32

سنسور E18-80NK با میکروپایتون و برد ESp32 راه اندازی می‌شود. از Thonny IDE برای برنامه نویسی میکروپایتون می‌توانید استفاده کنید.

import machine
import time

# Define the pins for the E18-D80NK sensor
TRIGGER_PIN = 14
ECHO_PIN = 12

# Define the pins for the ESP32's LED
LED_PIN = 2

# Initialize the pins
trigger_pin = machine.Pin(TRIGGER_PIN, machine.Pin.OUT)
echo_pin = machine.Pin(ECHO_PIN, machine.Pin.IN)
led_pin = machine.Pin(LED_PIN, machine.Pin.OUT)

# Define a function to measure the distance with the E18-D80NK sensor
def measure_distance():
    # Send a 10us pulse to the trigger pin
    trigger_pin.value(0)
    time.sleep_us(2)
    trigger_pin.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trigger_pin.value(0)

    # Measure the time for the echo pin to go high and then low
    start_time = time.ticks_us()
    while echo_pin.value() == 0:
        pass
    while echo_pin.value() == 1:
        pass
    end_time = time.ticks_us()

    # Calculate the distance in centimeters based on the time of flight
    pulse_duration = end_time - start_time
    distance_cm = pulse_duration / 58

    return distance_cm

# Loop forever, measuring the distance and turning the LED on or off based on the distance
while True:
    distance_cm = measure_distance()
    print("Distance: %d cm" % distance_cm)

    if distance_cm < 10:
        led_pin.value(1)  # Turn on the LED
    else:
        led_pin.value(0)  # Turn off the LED

    time.sleep(0.1)

روش راه اندازی ماژول مادون قرمز E18-D80NK با میکروپایتون و PICO RP2040

سنسور E18-80NK با میکروپایتون و برد رزبری پای پیکو RP2040 راه اندازی می‌شود. از Thonny IDE برای برنامه نویسی میکروپایتون می‌توانید استفاده کنید.

import machine
import time

# Define the pins for the E18-D80NK sensor
TRIGGER_PIN = 2
ECHO_PIN = 3

# Define the pins for the RP2040's LED
LED_PIN = 25

# Initialize the pins
trigger_pin = machine.Pin(TRIGGER_PIN, machine.Pin.OUT)
echo_pin = machine.Pin(ECHO_PIN, machine.Pin.IN)
led_pin = machine.Pin(LED_PIN, machine.Pin.OUT)

# Define a function to measure the distance with the E18-D80NK sensor
def measure_distance():
    # Send a 10us pulse to the trigger pin
    trigger_pin.value(0)
    time.sleep_us(2)
    trigger_pin.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trigger_pin.value(0)

    # Measure the time for the echo pin to go high and then low
    start_time = time.ticks_us()
    while echo_pin.value() == 0:
        pass
    while echo_pin.value() == 1:
        pass
    end_time = time.ticks_us()

    # Calculate the distance in centimeters based on the time of flight
    pulse_duration = end_time - start_time
    distance_cm = pulse_duration / 58

    return distance_cm

# Loop forever, measuring the distance and turning the LED on or off based on the distance
while True:
    distance_cm = measure_distance()
    print("Distance: %d cm" % distance_cm)

    if distance_cm < 10:
        led_pin.value(1)  # Turn on the LED
    else:
        led_pin.value(0)  # Turn off the LED

    time.sleep(0.1)