وحدة حساس الأشعة تحت الحمراء TCRT5000 لاكتشاف العوائق

الوصف

وحدة حساس الأشعة تحت الحمراء TCRT5000 لاكتشاف العوائق

وحدة TCRT5000 هي حساس عاكس للأشعة تحت الحمراء، يُستخدم لاكتشاف الأجسام القريبة وتغيّر الأسطح والخطوط. يعمل باعث الأشعة تحت الحمراء مع الترانزستور الضوئي، وتوفر اللوحة خرجًا رقميًا وآخر تناظريًا.

المواصفات

• جهد التشغيل: من 3.3 إلى 5 فولت
• المخارج: رقمي (D0) وتناظري (A0)
• درجة حرارة التشغيل: من ‎−25 إلى ‎+85 °م
• أبعاد اللوحة: 32 × 14 مم
• مسافة الكشف: يذكر وصف المنتج كلاً من 1–8 مم و1–25 مم
• التيار: يذكر الوصف 20 mA في موضع، و60 mA (للصمام) / 100 mA (للترانزستور) في موضع آخر. يُرجى الرجوع إلى ورقة بيانات الوحدة للتحقق من القيم الدقيقة.

طريقة العمل

يبعث صمام الأشعة تحت الحمراء الضوء نحو الهدف. ينعكس جزء من هذا الضوء عن جسم قريب أو خط، ثم يلتقطه الترانزستور الضوئي. يتغير خرج الحساس بحسب كمية الضوء المنعكس، مما يتيح اكتشاف الأجسام والتمييز بين تغيّرات السطح. ويمكن استخدام أداة الضبط الموجودة على اللوحة لتحديد عتبة التحويل للخرج الرقمي.

توصيلات الأطراف

• VCC: مصدر تغذية 3.3 أو 5 فولت
• GND: الأرضي
• D0: الخرج الرقمي
• A0: الخرج التناظري

الاستخدامات الشائعة

• روبوتات تتبع الخط وحل المتاهات
• اكتشاف الوجود والعوائق
• استشعار الأسطح والانعكاس في المشاريع الإلكترونية
• اكتشاف المواضع والأجسام في مشاريع الأتمتة

استخدام الخرج الرقمي مع Arduino Uno

المكونات

• 1 × وحدة حساس TCRT5000
• 1 × لوحة Arduino Uno
• أسلاك توصيل ولوحة تجارب

مثال: الخرج الرقمي (D0)

int sensorPin = 2; // Broche connectée à D0 du capteur
int ledPin = 13; // Broche connectée à la LED intégrée

void setup() {
pinMode(sensorPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
int sensorValue = digitalRead(sensorPin);
if (sensorValue == LOW) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
Serial.println("Obstacle détecté");
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
Serial.println("Pas d'obstacle");
}
delay(1000);
}

شرح المثال الرقمي

1. يُضبط الطرف 2 في Arduino كمدخل للحساس والطرف 13 كخرج لمصباح LED المدمج.
2. تتم قراءة D0. عندما تشير الوحدة إلى LOW يضيء المصباح وتظهر رسالة اكتشاف عائق في الشاشة التسلسلية؛ وإلا ينطفئ المصباح.
3. تتكرر القراءة مرة كل ثانية.

استخدام الخرج التناظري مع Arduino Uno

مكونات إضافية

• 1 × وحدة حساس TCRT5000 و1 × لوحة Arduino Uno
• 1 × شاشة LCD 1602 بواجهة I2C
• 1 × مصباح LED و1 × مقاومة 220 Ω
• أسلاك توصيل ولوحة تجارب

مثال: الخرج التناظري (A0)

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

int analogPin = A0; // Broche connectée à A0 du capteur
int ledPin = 13; // Broche connectée à une LED externe
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {
lcd.begin();
lcd.backlight();
pinMode(analogPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
int sensorValue = analogRead(analogPin);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Valeur: ");
lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(0, 1);
if (sensorValue < 512) { // Si la valeur est inférieure à la moitié de la plage maximale (1023/2)
digitalWrite(ledPin, HIGH);
lcd.print("Obstacle proche");
Serial.println("Obstacle détecté");
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
lcd.print("Pas d'obstacle ");
Serial.println("Pas d'obstacle");
}
delay(1000);
}

شرح المثال التناظري

1. يستخدم المثال مكتبتي Wire وLiquidCrystal_I2C ويهيئ شاشة 16 × 2 على عنوان I2C ‏0x27.
2. تُقرأ الإشارة التناظرية من A0 وتُعرض القراءة وحالة الكشف على الشاشة، كما تُرسل الحالة عبر الاتصال التسلسلي.
3. في هذا المثال، تُعد القراءة الأقل من 512 دلالة على وجود عائق قريب: يضيء المصباح وتعرض الشاشة «عائق قريب». عند 512 أو أكثر ينطفئ المصباح.
4. توجد مهلة ثانية واحدة بين القراءات.

تثبيت المكتبة

1. افتح Arduino IDE وانتقل إلى Sketch → Include Library → Manage Libraries.
2. ابحث عن LiquidCrystal_I2C وثبّت المكتبة التي طوّرها Frank de Brabander.

كلمات مفتاحية: TCRT5000، حساس الأشعة تحت الحمراء، حساس IR، اكتشاف العوائق، تتبع الخط، حساس عاكس، حساس القرب.