Arduino 近接センサーの作り方:ハードウェア コンポーネントなど!

Arduino 近接センサーは、感知範囲内の物体の存在を検出する便利で安価なガジェットです。これは、人間からペット、さらには虫のような小さなものまで、あらゆるものである可能性があります!自分で作るのは本当に簡単です。

Arduino 近接センサーの仕組みを知りたいと思ったことはありませんか?

IR（赤外線）波を使用して、検知距離内の近くの物体を検出します。この記事では、Arduino 近接センサー について詳しく説明します . 始めましょう!

(Arduino Uno ブレッドボード)

Arduino 近接センサーとは?

Arduino 近接センサーは、近くにある物体の存在を感知するデバイスです。これは、Arduino Uno 回路とブレッドボードに接続された赤外線近接センサーで構成されています。

これは、LED を一定のレート (周波数) でオン/オフすることによって機能します。これにより、周囲の物体からの反射光パルスが衝突してから戻ってくるまでの時間を測定します。

（近接センサーアイコン）

Arduino 近接センサーに必要なハードウェア コンポーネント

(電子部品)

Arduino 近接センサーのセットアップに必要なハードウェア コンポーネントは次のとおりです。

• ブレッドボード
• LED (白色の代わりに RGB LED を使用できます)
• それぞれ 200 ～ 1000 オームの範囲内の値を持つ 2 つの抵抗器。 (ただし、白色以外の LED を使用する場合は、それぞれに異なる値を設定する必要があります。これにより、より良い結果が得られます)
• Arduino Pro Mini ボードなど。
• 赤外線近接センサー モジュール (例:HC SR04 超音波センサー モジュール -距離)。これはセットアップの重要な要素です。
• ジャンパー線

注意: コードをアップロードする目的で、Arduino Uno ボードをコンピュータに接続するための USB ケーブルがあることを確認してください!

(電子組立工具)

赤外線近接センサーのピン配置:簡単な接続の説明

(赤外線近接センサー)

簡単に言うと、IR センサーの 3 ピン コネクタを簡単に理解できるように、接続ワイヤが同梱されています。ワイヤ コネクタは次のとおりです。黒いワイヤー (出力)、青いワイヤー (GND)、最後に茶色のワイヤーが VCC です。

Arduino 近接センサーを作成する手順

(コンピュータを修理する技術者)

Arduino 近接センサーをセットアップするときは、これらの Arduino ボード ピンを理解することが不可欠です。

VCC (5v)

Arduino Pro Mini ボードへの電源端子です。したがって、+5ボルトの電圧範囲が必要です。正常に機能させるには、少なくとも 11V 出力のバッテリー パックを使用する必要があります。 Arduino の VCC ピンまたは 5v は、IR センサーからの茶色のワイヤに接続します。

GND

接地ピンは、ある点から別の点への低抵抗経路を持つ必要がある電気回路に接続されます。この場合、ボード上のすべての接地回路接続と Arduino 近接センサー モジュールを取り付けるためのものです。 Arduino の GND ピンは、IR センサーからの青いワイヤに接続します。

エコー/AO

HC-SR04 距離センサー モジュールの出力 (エコー ピン) は、超音波放射のトリガーを担当します。したがって、この出力ピンは、パルスが送信を開始するとハイになり、それ以外の場合はローのままです。 Arduino の近接センサーの AO ピンと IR センサーの接続は、黒色のワイヤーです。

(回路基板上で動作するミニチュアフィギュアの画像)

段階的な接続と作業の説明

以下は、独自の Arduino 近接センサーを作成する手順です。

<オール>

まず、ブレッドボードに完全なコードをアップロードする必要があります。これにより、すべてのハードウェア コンポーネントがそれぞれの宣言に従って動作することが保証されます。

また、少なくとも 1 つの LED の長いワイヤがピン #13 に接続され、もう一方の端が VCC5v に接続されていることを確認します。両方ともこのプロジェクトのステータス インジケーターとして機能するためです。

<オール>

次に、IR センサーを互いに触れないように近くに置きます。その後、IR センサーの VCC、GND、および出力ピンをそれぞれ Aurdino のピン 5v、GND、および Echo に取り付ける必要があります。

次に、ポテンショメータ ノブを調整して、近接センサーを調整します。これは、ユニットごとに異なる特性があり、読み取り値が異なるためです。このステップにより、精度を高めることができます。

キャリブレーション後、IR センサーの出力をブレッドボードのピン #15 に接続します。また、Arduino ボードの他の利用可能なデジタル I/O ポートに接続することもできます。

最後に、完全なコードを Arduino Pro Mini ボードにアップロードします。

最後に、シリアル モニターを開きます。近接検出モニターからの読み取り値は、反射物体までの距離を計算または見つけるのに役立ちます。信号強度が変化すると、異なる近接測定値が表示されます。

(フローチャート)

作業の説明

一言で言えば、これが一般的な仕組みです。

• まず、物体が検出ゾーンに入ると、IR 送信機からの光が物体によって反射されます。
• 次に、IR レシーバーの光センサーが信号を生成します。
• したがって、この信号によって回路に電流が流れます。
• その後、回路を流れる電流が LED に電力を供給します。点灯し、物体がセンサーの前にあることを示します。
• 上記のプロセスは、物体が感知フィールドに出入りするときに、この特定の頻度で繰り返されます。

Arduino コード

// 使用するセンサーピンを宣言
int sensorPin =A0;

整数 LED =11; // 接続された LED を宣言します

void セットアップ(){

// シリアル接続を開始

Serial.begin(9600);

}

ボイド ループ(){

// センサーのアナログ値を読み取る

int val =analogRead(A0);

// Serial 経由で値を出力

Serial.println(val);

// PWM を使用して LED に値を書き込みます

analogWrite(LED, val/4);

// データが印刷されるまで少し待ちます

遅延(100);

}

Arduino コードはどの回路でも動作します。

これで、近接センサーを使用する準備が整いました!

6. Arduino 近接センサーの使用

(電子部品を取り付ける技術者)

以下は、Arduino 近接センサーの主な用途とアプリケーションのヒントの一部です:

<オール>

まず、物体検出。これらを家の周りに置いて、物や人がその範囲に入ってきたかどうかを監視できます。

次に、オブジェクト トラッキング。この場合、Arduino 近接センサーの役割は、物体が感知フィールドに入ったときに物体を追跡することです。製造業からのこのアプリケーションは、ワークショップでの車両や機械などとの衝突を回避するのに役立ちます。

第 3 に、これらのセンサーをセキュリティ目的で使用することもできます。たとえば、駐車場でそれらを使用して、その場所が空いているか占有されているかどうかの近接読み取りを監視します。

また、スマートフォンのセンシング範囲機能にも応用されています。ジェスチャー センサーは、ユーザーがスマートフォンを顔に近づけたことをスマートフォンが検出するのに役立ちます。

最後に、火と色の検出に使用されます。

(カラーキャリブレータ)

7.まとめ

最後に、Arduino 近接センサーとは何か、およびそのしくみに関する記事をお楽しみいただけたでしょうか。また、プロジェクトでそれらを使用して最大限に活用する方法についても説明しました!

この記事を友人や家族と共有して、回路基板の作成と学習に興味を持っている可能性があることを検討してください。これらのトピックに関する詳細情報や、回路基板の作成に関するサポートが必要な場合は、お問い合わせください。