Comment utiliser capteur de proximité IR gp2y0a21yk0f avec arduino

Introduction

Capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F est utilisé pour mesurer la distance entre le capteur et un objet sans contact physique. Grâce à son faisceau de lumière infrarouge, il fournit une sortie analogique qui peut être facilement intégrée avec une carte Arduino. Dans cet article, nous allons explorer en détail le fonctionnement de ce capteur, ses caractéristiques techniques et comment l’utiliser avec Arduino pour réaliser une variété d’applications.

Il est spécialement conçu pour mesurer des distances dans une plage de 10 à 80 cm. Il utilise un principe de triangulation pour déterminer la distance en mesurant l’angle du faisceau infrarouge réfléchi par l’objet cible.

Description du Capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F

Capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F est équipé d’une LED infrarouge émettant un faisceau de lumière infrarouge invisible à l’œil humain. Lorsque ce faisceau de lumière rencontre un objet, il est réfléchi et renvoyé vers le capteur. Le capteur détecte ensuite la lumière réfléchie et utilise ces informations pour estimer la distance entre le capteur et l’objet.

Principe de fonctionnement du capteur

Capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F fonctionne selon le principe de la triangulation infrarouge. Comprendre ce principe est essentiel pour tirer le meilleur parti de ce capteur.

1. Explication du principe de la triangulation infrarouge utilisé par le capteur
   • Le capteur GP2Y0A21YK0F utilise la triangulation infrarouge pour déterminer la distance entre le capteur et un objet. Le capteur émet un faisceau de lumière infrarouge invisible vers l’objet cible. Lorsque ce faisceau infrarouge rencontre l’objet, il est réfléchi et renvoyé vers le capteur.
2. Comment la lumière infrarouge est émise et réfléchie par les objets
   • La lumière infrarouge émise par le capteur est invisible à l’œil humain car elle se situe dans une plage de longueurs d’onde qui ne peut pas être détectée par nos yeux. Cependant, les objets dans la zone de détection du capteur peuvent réfléchir cette lumière infrarouge.
3. Formation du “point optique” sur le PSD (Position Sensing Device)
   • Lorsque la lumière infrarouge réfléchie par l’objet atteint le capteur, elle crée un “point optique” sur le PSD (Position Sensing Device) du capteur. Le PSD est une partie du capteur qui est sensible à la lumière et peut détecter la position du point optique. La position du point optique est ensuite utilisée pour calculer la distance entre le capteur et l’objet en utilisant des formules mathématiques basées sur la géométrie et les propriétés optiques.
4. Importance de la calibration pour des mesures précises
   • Pour obtenir des mesures précises avec le capteur GP2Y0A21YK0F, il est essentiel de réaliser une calibration appropriée. La calibration permet d’ajuster les paramètres du capteur en fonction des caractéristiques spécifiques de l’application et de l’environnement. Cela permet de compenser les variations liées aux objets cibles, aux conditions d’éclairage et à d’autres facteurs qui peuvent influencer les mesures.

Caractéristiques du capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F

1. Plage de mesure : Il est capable de mesurer des distances allant de 10 cm à 80 cm. Il fournit des mesures de distance précises dans cette plage.
2. Sortie analogique : Le capteur émet une sortie analogique proportionnelle à la distance mesurée. La tension de sortie varie en fonction de la distance de l’objet par rapport au capteur.
3. Précision : Le capteur offre une précision raisonnable dans sa plage de mesure spécifiée. Cependant, il convient de noter que la réponse du capteur est non linéaire, ce qui signifie que de grands changements de tension de sortie ne correspondent pas toujours à de grands changements de distance.
4. Faible consommation d’énergie : Il fonctionne avec une tension de fonctionnement de 4,5 V à 5,5 V et une consommation de courant de 30 mA. Cela en fait un capteur économe en énergie.
5. Dimensions compactes : il est relativement petit, avec des dimensions de 29,5 mm x 13 mm x 13,5 mm. Il est donc facile à intégrer dans des projets électroniques compacts.
6. Montage facile : Le capteur est doté de deux trous de montage de 3,2 mm de diamètre, espacés de 37 mm. Cela facilite son installation et sa fixation sur d’autres surfaces ou structures.

Spécifiques techniques du capteur de proximité IR

1. Tension de fonctionnement : 4,5 V à 5,5 V
2. Courant de fonctionnement : 30 mA
3. Gamme de mesure : 10 cm à 80 cm
4. Type de sortie : Analogique
5. Dimensions : 29,5 mm x 13 mm x 13,5 mm
6. Trous de montage : 2x 3,2 mm, espacement de 37 mm
7. Modèle de capteur : 1080 (utilisé dans la bibliothèque SharpIR)

Branchement du capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0 avec Arduino

Pour utiliser le capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F avec une carte Arduino, vous devrez effectuer un branchement approprié. Voici un schéma de câblage détaillé pour connecter le capteur à une carte Arduino :

• Branchez la broche A0 (Vo) du capteur de proximité IR à une broche analogique de la carte Arduino.
• Connectez la broche GND (noire) du capteur à la broche GND (masse) de la carte Arduino.
• Reliez la broche Vcc (rouge) du capteur à la broche 5V de la carte Arduino.

De plus, pour améliorer la stabilité des mesures et réduire les interférences, il est recommandé d’ajouter un condensateur entre la broche Vcc et la broche GND du capteur. Un condensateur d’une valeur de 10µF ou plus est recommandé, mais vous pouvez également utiliser un condensateur de 220µF. Connectez la borne positive du condensateur à la broche Vcc et la borne négative à la broche GND du capteur.

Installation de la bibliothèque SharpIR

La bibliothèque SharpIR est utilisé pour faciliter l’utilisation du capteur GP2Y0A21YK0F avec Arduino. Cette bibliothèque fournit des fonctionnalités supplémentaires et des formules de conversion pour obtenir des mesures de distance précises. Voici une procédure pas à pas pour installer la bibliothèque dans l’IDE Arduino :

1. Téléchargez la dernière version de la bibliothèque SharpIR à partir du lien fourni (insérer le lien vers la bibliothèque ici).
2. Ouvrez l’Arduino IDE.
3. Allez dans le menu “Croquis” (Sketch) > “Inclure une bibliothèque” (Include Library) > “Ajouter une bibliothèque .ZIP” (Add .ZIP Library).
4. Sélectionnez le fichier ZIP de la bibliothèque que vous avez téléchargé précédemment.
5. Arduino IDE installera automatiquement la bibliothèque.

Code Arduino

#include <SharpIR.h>

// Définir le modèle et la broche d'entrée :
#define IRPin A0
#define model 1080

// Créer une variable pour stocker la distance :
int distance_cm;

// Créer une instance de la classe SharpIR :
SharpIR mySensor = SharpIR(IRPin, model);

void setup() {
  // Début de la communication série à une vitesse de 9600 bauds :
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Obtenir une mesure de distance et la stocker dans la variable distance_cm :
  distance_cm = mySensor.distance();

  // Afficher la distance mesurée dans le moniteur série :
  Serial.print("Distance moyenne : ");
  Serial.print(distance_cm);
  Serial.println(" cm");

  delay(1000);
}

Explication du code

1. Inclure la bibliothèque SharpIR : La première ligne du code inclut la bibliothèque SharpIR, qui fournit les fonctionnalités nécessaires pour interagir avec le capteur GP2Y0A21YK0F.
2. Définir le modèle et la broche d’entrée : Les directives #define permettent de définir le modèle du capteur (dans ce cas, 1080) et la broche d’entrée à laquelle le capteur est connecté (A0 sur la carte Arduino).
3. Créer une variable pour stocker la distance : Une variable distance_cm de type entier est déclarée pour stocker la distance mesurée en centimètres.
4. Créer une instance de la classe SharpIR : Une instance de la classe SharpIR est créée avec la broche d’entrée et le modèle spécifiés. Cela permet d’utiliser les fonctions de la bibliothèque pour interagir avec le capteur.
5. Configuration initiale dans la fonction setup() : Dans la fonction setup(), la communication série est démarrée à une vitesse de 9600 bauds. Cela permet d’afficher les mesures de distance dans le moniteur série de l’IDE Arduino.
6. Boucle principale dans la fonction loop() : La fonction loop() est exécutée en boucle indéfiniment. À chaque itération, une mesure de distance est obtenue à l’aide de la fonction distance() de la bibliothèque SharpIR et est stockée dans la variable distance_cm.
7. Affichage de la distance mesurée : La distance mesurée est affichée dans le moniteur série à l’aide de la fonction Serial.print(). La phrase “Distance moyenne : ” est affichée suivie de la valeur de distance_cm et de l’unité de mesure “cm”. La fonction Serial.println() est utilisée pour passer à une nouvelle ligne après l’affichage.
8. Délai entre les mesures : Une pause de 1 seconde est réalisée à l’aide de la fonction delay(1000) pour espacer les mesures de distance.

Video descriptif

Lien outilles

• La fiche technique du Capteur de proximité IR GP2Y0A21YK0F : file:///C:/Users/hp/Downloads/sen_05_007_datasheet.pdf
• Pour découvrir plus de tutoriel, vous pouvez consulter notre bloc : https://www.moussasoft.com/tutoriels-electroniques
• Twitter: Moussa Lhoussaine (@Moussasoft_com) / Twitter