Capteur Infrarouge pour Arduino
Le Schéma :
(Pour une meilleure qualité des schémas voir la Dropbox des Fabriqueurs)
La diode IR est alimentée à travers une résistance de 100 ohms. Aux bornes du phototransistor (résistance associée 2.7 Kohms) la tension dépend de l’éclairement réfléchi par l’obstacle (et de la distance). Cette tension est comparée par l’ampli opérationnel LM358 à celle délivrée par le pont diviseur de tension R3/R4 et fourni en sortie soit un niveau d’environ 5V ou au contraire un niveau proche de 0V. Le réglage de la tension du pont de tension déterminera la distance à l’obstacle où il y a changement d’état en sortie.
Le circuit imprimé est réalisé avec le logiciel libre « KiCad » et utilise des composants montés en surface (voir article PCB et CMS):
Il est évident que vous pouvez le réaliser avec des composants classiques en redessinant le PCB. Mais pourquoi ne pas essayer les CMS ? Peut être un atelier CMS s’il y a de la demande …
Les tests:
Avec la planche à pain (breadboard) :
Capteur de test fait avec LM311 au lieu de LM358 (attention: brochage différent) , R5 = 470Ω et Led en série sur la sortie.
R1 = 100 Ω , R2 =2.7 KΩ , R4 = 4.7 KΩ , R5 = 470 Ω,
Avec R1 = 100 Ω , Id = 40 mA (intensité que peut fournir un Arduino)
Distance de détection suivant R3 et réflecteur (cm) :
A noter que la distance dépend de l’orientation de l’obstacle / phototransistor. mesures faites dans mon bureau, temps ensoleillé.
Distance de détection suivant R3 et réflecteur (cm) : mesures bureau dans l’obscurité relative.
* = capteur inactif
Les facteurs d’influence imposent de régler le seuil de détection in situ.
Conclusion des essais :
R3 = 1.2 KΩ à titre provisoire, potentiomètre sur le capteur (à régler sur le robot).
Réalisation pratique:
Petite difficulté rencontrée: les valeurs de résistances CMS en ma possession ne permettent pas de régler le seuil de déclenchement du comparateur d’où le montage « coté composant » d’un potentiomètre multi-tour à la place de la résistance R3. La valeur pour obtenir le déclenchement à 10 cm est finalement de 740 Ω.
Deuxième type de capteur possible:
Pour tenir compte de la consommation de la diode infrarouge, on l’alimente juste avant la mesure, la commande étant possible par un Wemos (sortie 3.3 V et 10 mA max), on passe par un transistor 2N2222 en commutation. On complète la sortie avec un trigger de Schmitt (2 ampli OP dans le LM358) pour mettre en forme le signal.
E = entrée de commande, S la sortie d’info, + = 5V, – = GND.
Il faudra aussi mettre le potentiomètre de réglage « coté composants ».
Documents:
Tous les documents relatifs à la réalisation des capteurs sont à votre disposition dans la Dropbox des Fabriqueurs dans la rubrique Projets et dans le dossier : »Capteur-Infrarouge_Gaston »
Gaston pour Les Fabriqueurs
