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Grove - 80cm 赤外線近接センサー

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

80cm赤外線近接センサーは汎用型距離測定センサーです。このセンサーSharpGP2Y0A21YKは、小型パッケージと非常に低い電流消費を特徴とし、連続的に距離を測定し、10cm（4インチ）から80cm（30インチ）の範囲で対応するアナログ電圧を返します。テレビ、パソコン、車などで使用可能です。

特徴​

  • 簡単に使用可能
  • 広い供給電圧範囲：2.5V–7V
  • Groveインターフェース
tip
Groveモジュールの詳細については、[Grove System](https://wiki.seeedstudio.com/ja/Grove_System/)をご参照ください。

応用例​

  • 水滴の保存
  • おもちゃ
  • ロボット工学

仕様​

項目最小値標準値最大値
動作電圧2.5V5V7V
アナログ出力電圧（80cm）0.25V0.4V0.5V
平均電流消費量-33mA50mA

対応プラットフォーム​

ArduinoRaspberry Pi
caution
上記で対応していると記載されているプラットフォームは、モジュールのソフトウェアまたは理論的な互換性を示しています。ほとんどの場合、Arduinoプラットフォーム向けのソフトウェアライブラリやコード例のみを提供しています。すべての可能なMCUプラットフォーム向けにソフトウェアライブラリやデモコードを提供することは不可能です。そのため、ユーザー自身でソフトウェアライブラリを作成する必要があります。

使用方法​

Arduinoでの使用​

赤外線近接センサーは簡単に使用できます。以下に示すように、電圧読み取り値と距離の関係があります。電圧を読み取ることで、センサーの前にある物体からの距離を示します。

  • 3ピンコネクタをセンサーに接続し、4ピンコネクタをGrove-Base ShieldのA1ポートに接続します。

注意

このセンサーは非常に小型で、日本ソルダーレス端子（JST）コネクタと呼ばれる小型コネクタを使用しています。このコネクタには3本のワイヤーがあります：Ground、Vcc、および出力信号。このセンサーは連続的に動作し、読み取りサイクルを開始するためのクロックを必要としないため、どのマイクロコントローラーとも簡単にインターフェースできます。ArduinoおよびSeeeduinoの場合、センサーの3ピンコネクタをGrove Base Shieldの4ピンコネクタに変換するための4ピンから3ピンへのワイヤーを準備しています。これにより、Seeeduino Groveインターフェースと互換性があります。
  • Arduino/SeeeduinoをUSBケーブルで接続します。

  • 以下のコードを新しいArduinoスケッチにコピーして貼り付けます。
    #define IR_PROXIMITY_SENSOR A1 // センサーに接続されているアナログ入力ピン
    #define ADC_REF 5// ADCの基準電圧は5Vです。SeeeduinoボードのVccスイッチが3V3に切り替わる場合、ADC_REFは3.3にする必要があります。
    float voltage;// センサー電圧。データシートのページ4またはページ5の図に基づいて反射物体までの距離を計算または確認できます。

    void setup()
    {
        // シリアル通信を9600bpsで初期化します：
        Serial.begin(9600);
    }

    void loop()
    {
        voltage = getVoltage();
        Serial.print("センサー電圧 = " );                       
        Serial.print(voltage);
        // 次のループまで500ミリ秒待機
        delay(500);
    }
    /****************************************************************************/
    /*関数: アナログピンに接続されたセンサーから電圧を取得します*/
    /*パラメータ: -void                                                       */
    /*戻り値:   -float, アナログピンの電圧                        */
    float getVoltage()
    {
        int sensor_value;
        int sum;  
        // アナログ入力値を読み取ります：
        for (int i = 0;i < 20;i ++)//連続サンプリング20回
        {
            sensor_value = analogRead(IR_PROXIMITY_SENSOR);
            sum += sensor_value;
        }
        sensor_value = sum / 20;
        float voltage;
        voltage = (float)sensor_value*ADC_REF/1024;
        return voltage;
    }
  • コードをアップロードします。
  • シリアルモニターを開くと、電圧を取得できます。以下の図に基づいて、反射物体までの距離を計算または確認することができます。

注意

三角形のエミッターから反射点、そして受信機までの基本的な三角法のため、検出器の出力は測定される距離に対して非線形です。

Raspberry Pi を使用する場合​

  1. Raspberry Pi と GrovePi または GrovePi+ を準備してください。

  2. 開発環境の設定を完了している必要があります。 設定がまだの場合は こちら を参照してください。

  3. 接続

  • センサーを Grove ケーブルを使用して GrovePi のソケット D4 に接続します。

  1. デモディレクトリに移動します:

    cd yourpath/GrovePi/Software/Python/

  • コードを確認するには以下を実行します
    nano grove_infrared_distance_interrupt.py    # "Ctrl+x" で終了 #
    import time
    import grovepi

    # Grove 赤外線距離割り込みセンサーをデジタルポート D4 に接続
    # SIG,NC,VCC,GND
    sensor = 4

    grovepi.pinMode(sensor,"INPUT")

    while True:
        try:
            # センサーは受信した赤外線光の強度が校正されたレベルを超えると
            # LOW を返し、オンボード LED が点灯します
            if grovepi.digitalRead(sensor) == 0:
                print "何かを検出しました"
            else:
                print "何もありません"

            time.sleep(.5)

        except IOError:
            print "エラー"
  1. デモを実行します。
    sudo python grove_infrared_distance_interrupt.py

参考情報​

この新しいレンジャーは三角測量と小型の線形 CCD 配列を使用して、視野内の物体の距離や存在を計算します。基本的なアイデアは以下の通りです: エミッターから赤外線光のパルスが放射されます。この光は視野内を進み、物体に当たるか、ただ進み続けます。物体がない場合、光は反射されず、読み取り結果は物体がないことを示します。光が物体に反射すると、検出器に戻り、反射点、エミッター、検出器の間に三角形を形成します。

この三角形の角度は物体までの距離に応じて変化します。これらの新しい検出器の受信部分は、反射光を上記の三角形の角度に基づいて、内部の線形 CCD 配列のさまざまな部分に伝達する精密レンズです。CCD 配列は反射光が戻ってきた角度を判断し、それに基づいて物体までの距離を計算できます。

この新しい測距方法は、周囲光による干渉にほぼ免疫であり、検出される物体の色に対して驚くほど無関心です。直射日光下で黒い壁を検出することも可能です。

リソース​

プロジェクト​

Arduino101 BLE Autonomous Rover
Arduino101 BLE Roverにセンサーを追加し、自律走行を実現するプロジェクト。

技術サポートと製品に関する議論​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます！製品をご利用いただく際にスムーズな体験を提供するため、さまざまなサポートを用意しております。異なる好みやニーズに対応するため、複数のコミュニケーションチャネルをご利用いただけます。

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