Il modulo KY-032 Obstacle avoidance sensor module fa parte della serie “37 In 1 Sensor Module Board Set Kit For Arduino“, si tratta di un sensore fotoelettrico IR per il rilevamento di ostacoli.
Indice
Descrizione
Di questo tipo di sensori, sono disponibili in due tipi: con 3 e 4 pin. La versione a 3 pin non ha la possibilità di essere abilitata / disabilitata
Collocando un ostacolo davanti al diodo di trasmissione/ricezione, l’uscita etichettata con “out” commuta in massa (low active).
La sensibilità del relè fotoelettrico può essere impostata con il potenziometro. La distanza di commutazione fino all’ostacolo può raggiungere ca. 7 cm. Inoltre, c’è un ingresso Enable (“EN”) per attivare il modulo (LOW= attivo, high = inattivo). Se l’ingresso “EN” è inserito, il modulo si trova in modalità perennemente attiva, se il jumper viene rimosso, l’indicatore sull’ingresso “EN” sceglierà la funzione del sensore.
Il sensore ha un funzionamento simile al sensore SG035-SZ oppure FC-51, vedere la pagina Sensore anticollisione.
Nota: Del sensore ne esistono due versioni, una che utilizza un chip NE555, descritto in questa pagina, e uno che utilizza un SN74LS00, il modulo è siglato IR-08H, i due modulo hanno un funzionamento analogo, ma differiscono per il connettore di uscita come riportato nelle figura sottostante.
Quello con SN74LS00, presenta partendo da sinistra verso destra: EN, Vcc, OUT, GND
Quello con NE555 presenta partendo da sinistra verso destra: GNG, Vcc, OUT, EN
In pratica i pin EN e GND risultano invertiti
Caratteristiche del sensore
| Tensione di lavoro: | DC 3.3V-5V |
| Corrente di lavoro: | ≥ 20 mA |
| temperatura di esercizio: | 10 °C - +50 °C |
| Distanza di rilevamento: | 2-40 cm |
| I/O Interface: | interfacce a 4 fili (- / + / S / EN) |
| Segnale di uscita: | livello TTL (livello basso c'? un ostacolo, nessun ostacolo alto) |
| Regolazione: | tramite trimmer |
| Angolo effettivo: | 35 ° |
| Dimensioni: | 28 x 23 mm |
| Dimensione del peso: | 9g |
Foto del modulo
Circuito elettrico del modulo
Il cuore del sensore è un chip NE555 configurato per generare un’onda quadra a 38kHz, sezione Trasmittente.
Il segnale a 38kHz viene utilizzato per illuminare un LED a infrarossi (IR) tipoIR333-A. La luce riflessa dal LED viene rilevata da un modulo ricevitore IR Vishay tipo HS0038B.
Il modulo ricevitore incorpora un filtro IR ottico esterno da 950 nm e un filtro passa-banda interno elettronico a 38 kHz che rende il modulo ricettivo solo alla luce IR che pulsa a quella frequenza.
Uno dei potenziometri sulla scheda (R6) viene utilizzato per mettere a punto il segnale esattamente a 38kHz. L’altro (R5) regola il duty cycle del segnale, che controlla la luminosità del LED IR.
Entrambe le regolazioni insieme influenzano la sensibilità o la gamma del dispositivo.
Per una corretta regolazione di R6 si dovrebbe utilizzare un oscilloscopio o un frequenzimetro. Altrimenti può essere lasciato centrato o come proveniente dal produttore.
Il modulo ricevitore include anche un AGC (Automatic Gain Control) che sopprimerà un segnale continuo di qualsiasi frequenza, inclusi 38kHz. Pertanto, è assolutamente necessario utilizzare il pin “EN” o “Enable” per il corretto funzionamento del dispositivo.
Se la funzione Enable viene utilizzata correttamente, il dispositivo raggiungerà la massima sensibilità.
Sulla maggior parte delle versioni di questo dispositivo, il LED dell’infrarosso (IR) è già coperto da un piccolo pezzo di tubo termoretraibile nero.
L’accensione del led Sled, evidenzierà la presenza di un ostacolo, mentre l’accensione del led Pled evidenzia la presenza della tensione di alimentazione
LM555-NE555 Timer
HS0038B3VM – IR Receiver Modules for Remote Control Systems
IR333-A Diodo emittente ad infrarosso, 940 nm, GaAlAs
Test con Multi Test Shield
Componenti utilizzati
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KY-032 Obstacle avoidance sensor module
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Multi test Shield
Il Multi Test Shield è uno shield auto costruito realizzato per testare la serie di sensori contenuti nella confezione “37 in 1 Sensor Module Board Set” compatibile con la scheda Arduino UNO R3 originale e relativi cloni.
Sulla scheda sono disponibili molti connettori che risultano già opportunamente collegati con le porte digitali o analogiche di Arduino.
In realtà, la scheda, oltre ai sensori presenti nel kit “37 in 1 Sensor Module Board Set” permette di testare altri sensori, servo, ecc per un totale di oltre 50 tipi, la presenza di un connettore bus I2C espande ulteriormente la tipologia di dispositivi che lo shield permette.
Sulla scheda è anche presente un connettore per il collegamento di un piccolo Display OLED da 0.95″risoluzione 96×64 pixel, 65536 Colori, su di esso potranno essere mostrati dei messaggio o i valori misurati dai sensori.
Posizionamento del modulo sullo Shield
Per l’utilizzo occorrerà semplicemente posizionare i moduli nei relativi connettori. Si utilizzano i seguenti connettori:
In questo modo i pin dei relativi moduli risulteranno automaticamente collegati ai relativi pin di Arduino
Schema equivalente
Programma di test del sensore
Il programma resterà in attesa che un ostacolo sia posto di fonte al sensore, in caso sia rilevato, si accenderà il led Sled posto sul modulo, sul display sarà mostrato il messaggio “TROVATO OSTACOLO” e il buzzer emetterà un tono a 1000 Hz per 1/2 secondo.
NOTA: la distanza a cui viene rilevato l’ostacolo potrà essere variata ruotando il trimmer posto sotto il Jumper EN, per quanto riguarda quest’ultimo assicurarsi che il Jumper sia presente.
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// Definizione dei pin di collegamento #define sclk 13 #define mosi 11 #define cs 10 #define rst 9 #define dc 8 #define sensor 17 // seleziona il pin per il sensore KY-032 #define buzzer 3 // seleziona il pin per il buzzer KY-006 // Definizione dei colori #define BLACK 0x0000 #define BLUE 0x001F #define RED 0xF800 #define GREEN 0x07E0 #define CYAN 0x07FF #define MAGENTA 0xF81F #define YELLOW 0xFFE0 #define WHITE 0xFFFF #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1331.h> #include <SPI.h> Adafruit_SSD1331 display = Adafruit_SSD1331(cs, dc, rst); void setup() { Serial.begin(9600); // Initialization serial output display.begin(); pinMode(sensor, INPUT); // Initialization sensor pin pinMode(buzzer, OUTPUT); // Initialization buzzer pin // Messaggio iniziale display.fillScreen(BLACK); display.setTextSize(1); display.setTextColor(BLUE); display.setRotation(2); //Ruota display display.setCursor(0, 0); display.println("www.adrirobot.it"); display.println(""); display.setTextColor(GREEN); display.println("Multitest shield"); display.println(""); display.println(" TEST FOR "); display.println(" 37 IN 1 SENSOR "); delay(2000); display.fillScreen(BLACK); display.setTextColor(YELLOW); display.setCursor(0, 0); display.println(" TEST MODULO "); display.println(""); display.println(" KY-032 "); delay (200); } void loop() { bool val = digitalRead (sensor) ; // The current signal at the sensor will be read if (val == HIGH) // If a signal is detected, the LED will light up. { Serial.println("Nessun ostacolo"); display.fillRect(0, 45, 96, 15, BLACK); display.setCursor(0, 45); display.setTextColor(GREEN); display.print("Nessun ostacolo"); } else { Serial.println("Trovato ostacolo"); display.fillRect(0, 45, 96, 15, BLACK); display.setCursor(0, 45); display.setTextColor(RED); display.print("TROVATO OSTACOLO"); tone(buzzer, 1000); //suona una nota alla frequenza di 1000Hz delay (500); // Attende 1/2 secondo noTone(buzzer); //Arresta l'emisisone della nota } Serial.println("------------------------------------"); delay(500); // Pausa di 500 ms } |
