Arduino教程：红外距离传感器的使用方法

风筝

在本篇文章中，我们将主要介绍如何在Arduino Uno开发板上使用红外距离传感器。这种传感器还有很多名字：MH传感器系列、KY-033、TCRT5000等。此外，它经常被广告宣传为IR距离传感器、循迹传感器或巡线传感器等。

除了红外距离传感器（IR Distance Sensor）之外，本文还使用了一个“ LCM1602 IIC”的LCD模块，该模块用于显示传感器值。 LCM1602 IIC的主要优点是非常易于使用。例如，可以通过设置I2C连接来进行控制。

所需的材料清单：

–  Arduino Uno开发板

–  跳线

–  迷你面包板

–  MH传感器系列

–  LCM1602 IIC V1模块（LCD）

备注：红外距离传感器类型有很多样式，例如KY-033，只有三个引脚。通常，会却是A0引脚。此外，D0引脚通常标记为S。如果您使用这样的模块，本文仍然对您有用。只需忽略与A0引脚相关的部分即可。

连接方式：

红外传感器和LCM1602模块只有四个引脚。两个模块的GND引脚连接到Arduino的GND引脚。VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。由于Arduino Uno只有一个5V引脚，因此使用了一个微型面包板来共有5V引脚。接下来，将红外传感器的A0和D0引脚连接到Arduino。 A0引脚是传感器与障碍物之间测得距离的原始模拟值（0-1023）。在本文中，A0连接到Arduino的A0引脚。 D0引脚是数字引脚，如果模拟值大于或等于特定阈值，它将变为高电平状态。该阈值可以通过红外距离传感器的蓝色电位器来调整。本文中，D0连接到Arduino的引脚8。

最后，将LCM1602模块的SDA和SCL引脚连接到Arduino Uno的相应SDA和SCL引脚。

将MH传感器系列和LCM1602 IIC V1连接到Arduino Uno。

示例源代码

1. #include <Wire.h>
   
2. #include <LiquidCrystal_I2C.h>
   
3. LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); // initializes the LCM1602 IIC V1 (LCD module)
   
4. // 0x27 is the I2C address. This address might be different.
   
5. const int IN_A0 = A0; // analog input
   
6. const int IN_D0 = 8; // digital input
   
7. void setup() {
   
8.   pinMode (IN_A0, INPUT);
   
9.   pinMode (IN_D0, INPUT);
   
10.   lcd.begin(16, 2); // begins connection to the LCD module
    
11.   lcd.backlight(); // turns on the backlight
    
12. }
    
13. int value_A0;
    
14. bool value_D0;
    
15. void loop() {
    
16.   value_A0 = analogRead(IN_A0); // reads the analog input from the IR distance sensor
    
17.   value_D0 = digitalRead(IN_D0);// reads the digital input from the IR distance sensor
    
18.   
    
19.   lcd.setCursor(0, 0); // sets the cursor of the LCD module to the first line
    
20.   lcd.print("A0:");
    
21.   lcd.setCursor(3, 0); // sets the cursor of the LCD module to the fourth character
    
22.   lcd.print(value_A0); // prints analog value on the LCD module
    
23.   
    
24.   lcd.setCursor(0, 1); // sets the cursor of the LCD module to the first line
    
25.   lcd.print("D0:");
    
26.   lcd.setCursor(3, 1); // sets the cursor of the LCD module to the fourth character
    
27.   lcd.print(value_D0); // prints digital value on the LCD module
    
28.   
    
29.   delay(1000);
    
30. }

复制代码

编译代码并上传到Arduino Uno开发板，然后LCD模块应显示红外距离传感器和障碍物之间的距离。请记住，距离是由0到1023之间的模拟值指示的。不幸的是，将模拟值转换为长度的公制单位非常困难。原因是所测量的模拟值受障碍物的影响很大。例如，黑色表面反射的光确实比白色表面少。结果，测量的模拟值将有所不同。有趣的是，可以使用此特性来将红外距离传感器用作“黑色或白色”检测器。这种应用通常可以在“小车套件”中找到，在该套件中，多个IR传感器安装在车底下。结果，小车能够循迹在白色地面上绘制的黑线。

下图显示了使用黑白材料进行的距离测量。尽管距离大致相同，但测量的模拟值（A0）仍存在很大差异：

红外距离传感器可测量黑色材料。 模拟传感器的值比测量白色材料时的值高得多（A0 = 949）。

红外距离传感器可测量白色材料。 模拟传感器的值比测量黑色材料时要低得多（A0 = 525）。