Infrarot-Abstandssensoren sind in einer Vielzahl von Bereichen weit verbreitet, von der Robotik bis zur automatischen Steuerung von Haushaltsgeräten. Sie ermöglichen es Ihnen, die Entfernung zu Objekten zu bestimmen, was sie für eine Vielzahl von Aufgaben unersetzlich macht. In diesem Artikel betrachten wir ein einfaches Schema und Anweisungen, um sie mit eigenen Händen herzustellen.
Das Hauptelement des Infrarot-Abstandssensors sind ein Infrarotsender und ein Photoresistor. Der Emitter sendet ein Infrarotsignal aus, und der Photowiderstand misst seinen reflektierten Teil. Die Entfernung wird anhand der Zeit ermittelt, in der das reflektierte Signal den Photoresistor erreicht. Die Funktionsweise eines Infrarot-Abstandssensors basiert auf der Messung der reflektierten Signalstärke, die mit zunehmender Entfernung abnimmt.
Für die Montage eines Infrarot-Abstandssensors benötigen Sie die folgende Ausrüstung:- Infrarotsender (IR-Diode) und Photoresistor;
- Widerstände mit 220 Ohm und 10 kΩ;
- Arduino-Mikrocontroller;
- Drähte und Lötgeräte;
- Computer und Arduino IDE-Software.
Die Komponenten können in Fachgeschäften erworben oder online bestellt werden. Nach der Montage der Schaltung und dem Anschluss aller notwendigen Elemente an den Mikrocontroller bleibt es übrig, ein Programm für den Betrieb des Sensors zu schreiben. In der Arduino IDE können Sie vorgefertigte Bibliotheken verwenden, um mit Infrarotentfernungssensoren zu arbeiten oder Ihr Programm zu schreiben.
Wenn Sie einen Infrarot-Abstandssensor mit Ihren eigenen Händen erhalten, können Sie ihn verwenden, um Ihre Projekte zu erstellen. Dies kann ein Roboter sein, der Hindernisse ausweichen kann, oder eine «intelligente» Leuchte, die sich ausschaltet, wenn sich im Raum keine Bewegung befindet. Es gibt viele Möglichkeiten, Infrarot-Abstandssensoren zu verwenden, und sie sind nur durch Ihre Vorstellungskraft begrenzt!
Infrarot-Abstandssensor
Das Grundprinzip eines Infrarot-Abstandssensors basiert auf dem Senden eines Infrarotsignals und der Messung der Zeit, die es benötigt, um es zu reflektieren und zum Sensor zurückzukehren. Der Sensor sendet ein Infrarotsignal in Richtung des Objekts aus und empfängt dann das reflektierte Signal. Sie können die Entfernung zum Objekt anhand der Verzögerungszeit berechnen.
Um einen Infrarotabstandssensor mit Ihren eigenen Händen zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Komponenten:
- IR-LED (Infrarot)
- Fotowiderstand (Berührungselement)
- Widerstände (um einen Spannungsteiler zu erzeugen und den Strom über eine LED einzustellen)
- Mikrocontroller (zum Lesen von Daten)
- Leiterplatten und Leiterplatten zur Montage
Die folgenden Schritte sind erforderlich, um einen Infrarot-Abstandssensor herzustellen:
- Schließen Sie die IR-LED und den Fotowiderstand mit Hilfe von Drähten und einem Lötkolben an den Mikrocontroller an. Beachten Sie die korrekte Verbindung und Ausrichtung der Komponenten.
- Erstellen Sie einen Spannungsteiler mit Widerständen, um den Spannungsabfall am Fotowiderstand abzulesen.
- Programmieren Sie den Mikrocontroller, um die Signale vom Fotowiderstand zu lesen und die Daten zu verarbeiten, um den Abstand zum Objekt zu bestimmen.
- Montieren Sie alle Komponenten auf der Leiterplatte und verbinden Sie die Drähte.
- Überprüfen Sie die Funktion des Infrarot-Abstandssensors, indem Sie den Code testen und debuggen.
Das Ergebnis ist ein Infrarot-Abstandssensor, mit dem Sie die Entfernung in verschiedenen Projekten und Anwendungen messen können. Ein solcher Sensor kann nützlich sein, um ein intelligentes Gerät, einen Roboter oder ein Automatisierungssystem zu erstellen.
Einfaches Schema und Herstellungsanweisung
Was Sie brauchen:
- Infrarotsender (IR-Dioden);
- Fotodioden;
- Widerstände;
- Transistor;
- Draht;
- Installationskarte;
- Anschlussplan;
- Lötkolben.
Anleitung:
- Montieren Sie den Anschlussplan mit Infrarotstrahler (IR-Dioden), Photodioden, Widerständen und Transistoren.
- Schließen Sie die Widerstände und Fotodioden gemäß dem Schema an die Montageplatte an.
- Schließen Sie die IR-Dioden an die Montageplatine an und überprüfen Sie, ob sie ordnungsgemäß funktionieren.
- Schließen Sie den Transistor an die Montageplatine an, achten Sie auf die richtigen Kontakte.
- Schließen Sie die Drähte an, um eine Verbindung zwischen den Schaltungskomponenten herzustellen.
- Überprüfen Sie alle Verbindungen und stellen Sie sicher, dass sie zuverlässig und stabil sind.
- Testen Sie den Sensor, indem Sie den Abstand zu Objekten mit Infrarotstrahlung messen.
- Passen Sie die Schaltung bei Bedarf an und führen Sie zusätzliche Prüfungen durch.
- Stellen Sie das Sensorgehäuse her, um es vor Beschädigungen zu schützen.
- Passen Sie den Sensor an Ihre Bedürfnisse und Anforderungen an.
Jetzt haben Sie Ihren eigenen Infrarot-Abstandssensor, der von Ihren eigenen Händen hergestellt wird! Dieser Sensor kann in einer Vielzahl von Projekten verwendet werden, einschließlich Robotik, Automatisierung und Fernsteuerung.
Es ist nicht schwer, Ihren Sensor herzustellen
Das vorgeschlagene Herstellungsschema seines Infrarot-Abstandssensors umfasst die folgenden Schritte:
- Bereiten Sie alle notwendigen Komponenten vor: Infrarot-LED, Fotowiderstand, Widerstand, Montageplatte, Drähte.
- Montieren Sie die Schaltung auf der Platine, indem Sie die Komponenten miteinander verbinden. Schließen Sie die LED und den Fotowiderstand parallel an und schließen Sie einen Widerstand an sie an.
- Fixieren Sie die Schaltung mit Klebstoff oder Büroklammern auf der Platine, damit sie sicher befestigt ist.
- Löten Sie die Drähte an jeder Komponente und verbinden Sie sie mit einem Mikrocontroller oder einem anderen Gerät, mit dem der Sensor kommunizieren soll.
- Überprüfen Sie die Funktion des Sensors, indem Sie die Infrarot-LED auf den Fotowiderstand richten. Sie sollten eine Veränderung des Widerstandes des Photoresistors bemerken, wenn Sie sich einer Hand oder einem anderen Objekt nähern.
- Integrieren Sie den Sensor in Ihr System oder Projekt und konfigurieren Sie ihn mithilfe von Programmcode.
Jetzt haben Sie Ihren eigenen Infrarot-Abstandssensor, der für verschiedene Zwecke verwendet werden kann. Versuchen Sie, mit verschiedenen Einstellungen und Anwendungen zu experimentieren!
Wir verwenden Infrarot-Technologie
Der Infrarot-Abstandssensor verwendet diese Technologie, um den Abstand zu einem Objekt zu bestimmen. Es emittiert Infrarotstrahlen und misst dann die Zeit, in der diese Strahlen zurückkommen. Basierend auf dieser Zeit bestimmt der Sensor die Entfernung.
Infrarot-Abstandssensoren werden in verschiedenen Bereichen wie automatischer Beleuchtung, Robotik, Produktionsautomatisierung usw. weit verbreitet eingesetzt. Sie können bei Aufgaben nützlich sein, bei denen eine genaue Abstandsmessung und die Erkennung von Hindernissen erforderlich sind.
Wenn Sie einen Infrarot-Abstandssensor mit Ihren eigenen Händen erstellen, sparen Sie beim Kauf und passen Sie ihn an die spezifischen Anforderungen an. Die benötigten Komponenten und Schaltpläne können einfach online gefunden oder in einem Elektronikfachgeschäft erworben werden.
Die Verwendung von Infrarottechnologie ermöglicht ein schnelles und genaues Ergebnis, was sie in vielen Bereichen unersetzlich macht.
Anleitung zur Herstellung
Um einen Infrarot-Abstandssensor mit Ihren eigenen Händen zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Materialien:
- Infrarot-LED;
- Fotowiderstand;
- Widerstände 1 kΩ und 10 kΩ;
- Draht;
- Lötkolben;
- Lötpaste;
- Lötblech.
Befolgen Sie die Montageanleitung:
- Bereiten Sie den Arbeitsplatz und die Werkzeuge vor.
- Löten Sie die Drähte an die Infrarot-LED und den Fotowiderstand. Achten Sie auf die Polarität.
- Verbinden Sie einen 10-kΩ-Widerstand mit einem der Drähte des Photoresistors.
- Löten Sie die Drähte mit der Infrarot-LED an den Steuerkreis.
- Verbinden Sie das andere Kabel des Photoresistors mit dem analogen Eingang Ihres Mikrocontrollers oder Arduino.
- Isolieren Sie die Drähte mit einem Schrumpfschlauch oder Klebeband.
Ihr Infrarot-Abstandssensor ist einsatzbereit!
Nach und nach sammeln und anpassen
Nachdem Sie sich mit der Funktionsweise des Infrarotabstandssensors vertraut gemacht haben und alle notwendigen Komponenten verstanden haben, können Sie mit der Montage des Geräts beginnen.
Der erste Schritt besteht darin, ein Arduino-Board vorzubereiten. Installieren Sie den Abstandssensor auf der Karte, damit seine Kontakte mit den Kontakten auf der Karte übereinstimmen.
Als nächstes müssen Sie den Sensor über Kabel an die Platine anschließen. Abstandssensoren haben normalerweise 4 Pins: VCC (Stromversorgung), GND (Masse), TRIGGER und ECHO. Versorgen Sie den Sensor über den entsprechenden Kontakt der Karte mit Strom, erden Sie ihn und verbinden Sie die TRIGGER- und ECHO-Kontakte der Karte mit den entsprechenden Kontakten des Sensors. Stellen Sie sicher, dass alle Kabel sicher angeschlossen sind.
Nachdem alle Komponenten über Kabel miteinander verbunden sind, können Sie den Arduino nur mit einem USB-Kabel an den Computer anschließen.
Nachdem Sie den Arduino erfolgreich mit dem Computer verbunden haben, öffnen Sie die Arduino-IDE und laden Sie das entsprechende Programm auf die Platine. Dies kann ein einfaches Programm sein, das die vom Entfernungssensor empfangenen Daten auf dem Bildschirm anzeigt.
Nachdem Sie das Programm heruntergeladen haben, können Sie den Infrarot-Abstandssensor mit Ihren eigenen Händen montieren und anpassen. Montieren Sie alle Komponenten vorsichtig in das Gehäuse und installieren Sie es dort, wo es seine Aufgabe ausführt.
Fertig! Sie können jetzt einen Infrarotabstandssensor verwenden, um die Entfernung von Objekten zu messen und die erhaltenen Daten für eine Reihe von Aufgaben zu verwenden.
