Dva IR senzory přiblížení

Když dva dělají totéž, není to nikdy totéž. Tahle stará pravda přijde na mysl, když zkouštíte krátce po sobě dva levné IR spínače – senzory přiblížení. Jejich určení je stejné, mají sloužit v amatérských robotických konstrukcích především jako čidla detekující překážku v cestě mobilních robotů.

IMGP2302b

Oba senzory vedle sebe

Oba moduly jsou podobně velké a oba se prodávají jako příslušenství k Arduinu, i když jsou univerzálně použitelné. Oba mají také velmi podobnou konstrukci, najdeme na nich kromě IR LED a fotodiody (fototranzistoru) jeden nastavovací trimr, jeden dvojitý operační zasilovač LM393 a pár pasivních součástek.


První z modulů pochází ze sady „37 IN 1 BOX SENSOR KITS FOR ARDUINO“, v níž se za cenu kolem 13 USD prodává 37 různých senzorů připravených tak, aby se snadno použily při pokusech na kontaktním poli. O konkrétním modulu nejsou uváděny žádné bližší informace. Společný blok LED a fotocitlivého prvku je směrován kolmo na rovinu desky s plošným spojem, zbytečně vysoký trimr znesnadňuje montáž například za panel.

IMGP2304b

Modul ze sady „37 v 1“

Modul se napájí napětím 5 V, v klidu je na výstupu úroveň H, při přiblížení překážky se rozsvítí LED na modulu a na výstupu je L. Při nastavené maximální citlivosti  reaguje spínač na bílý papír na vzdálenost asi 30 mm, na prst přibližně na 10 mm, citlivost lze snížit až na nulu.

hantek569_1

Počátek pulzu detekce překážky

Výstupní signál vyhodnocuje mez vzdálenosti bez hystereze a objevují se na něm pulzy dlouhé 2 μs s frekvencí mezi 60 až 70 kHz. Tento senzor je problematicky použitelný pro zastavení robota před nárazem do překážky, protože funguje na tak malou vzdálenost, že to nebude většinou stačit. Není vhodný pro detekci vzdálenosti od objektu (výsledky se velmi liší podle materiálu) a není přímo použitelný pro počítání průchodů předmětu před čidlem. Pokud jde o to pocvičit se v programovém „vyčištění“ signálu a ošetření zákmitů, poskytuje velmi vhodný výstup.


Druhý modul o rozměrech 32×14 mm je ze sortimentu Snailshopu. Výrobce udává vysokou odolnost proti okolnímu světlu, napájecí napětí 3,3 až 5 V a dosah 2 až 30 cm. LED a fototranzistor míří v rovině DPS, není problém schovat modul pod kryt nebo panel.

V klidu je také na výstupu úroveň H a problém se zákmity na náběžné i sestupné hraně výstupního signálu je podobný, takže (ne)použitelnost pro počítání předmětů bez důkladného programového ošetření výstupního signálu vychází stejná.

IMGP2307b

Modul prodávaný Snailshopem

To, v čem se moduly výrazně liší, je dosah. Deklarované vzdálenosti 30 cm se sice dosáhnout nepodařilo, ale bílý papír na vzdálenost 20 cm zjistil spolehlivě a ruku asi na 15 cm, to už k detekci překážky před robotem a zastavení spolehlivě stačí. Citlivost lze snížit až k nule.


Oba uvedené moduly jsou levné a mohou posloužit pro programátorské pokusy, nicméně směrovostí ani dosahem se například se senzory E18-D80NK srovnávat nedají a spolehlivou informaci o vzdálenosti překázky (ani na úrovni překročení nastavené meze) jako třeba senzory GP2Y0A51SK0F neposkytují také. Za málo peněz je zkrátka málo muziky.