(SKU:RB-02S042)夏普 GP2Y0A02YK0F 紅外測距傳感器（20cm - 150cm）
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產品概述
GP2Y0A02YK0F是夏普的一款距離測量傳感器模塊。它由PSD(position sensitive detector) 和IRED (infrared emitting diode) 以及信號處理電路三部分組成。由于采用了三角測量方法，被測物體的材質、環(huán)境溫度以及測量時間都不會影響傳感器的測量精度。傳感器輸出電壓值對應探測的距離。通過測量電壓值就可以得出所探測物體的距離，所以這款傳感器可以用于距離測量、避障等場合。
規(guī)格參數
- 距離測量范圍：20 to 150 cm
- 信號輸出類型：電壓模擬信號
- 包裝尺寸：29.5×13×21.6 mm
- 功耗： 標稱值33 mA
- 供電電壓：4.5 to 5.5 V
接口定義
使用方法
使用方法
工作原理
通過紅外線的反射原理，從發(fā)射到接收到回傳信號，傳感器共引出三個引腳分別接，信號線S、電源地G、電源正VCC，將信號線與 Arduino 板的 Analog IN 引腳相連接。通過對Arduino編程實現模擬量讀取，程序簡短好用。
性能簡評
GP2D12使用性能個人簡評：
優(yōu)點：
- 紅外傳感器連接使用簡單，對于1米以內的中距離測試精度良好、性能優(yōu)越。
- 數據測量值穩(wěn)定，測量結果波動較小。
- 數據傳輸穩(wěn)定，程序讀取簡單不會在數據傳輸過程中出現卡死的現象，錯誤信號較少。
缺陷：
- GP2d12測量范圍有限，最大值80cm，并且從60cm開外的距離開始測量值的波動較大，與實際情況偏差增大。（60cm為室內環(huán)境的個人感受，不同環(huán)境所產生的干擾不同所以可能達到的精度也有所不同。）
- 當障礙物（或目標）與紅外傳感器之間的距離小于10cm時，測量值將與實際值出現明顯偏差，當距離值從10降至0的過程中，測量值將在10~35之間遞增。（電壓值與距離值關系：如圖）
- 紅外傳感器，使用時會受到環(huán)境光的影響，在室內使用時，傳感器數據接收時可能會受到白熾燈光線的印象，產生一些非真的距離值。
GP2D12使用注意及使用優(yōu)化方式：
- 當多個GP2d12同時連接Arduino板使用時，由于供電量的增加，可能造成電壓不穩(wěn)定而對測量結果產生偏差。從硬件角度可以通過在VCC與 GND之間接電容的方式來穩(wěn)定對GP2d12的供電，減少供電電壓波動對測量結果的影響，或者在GND與數據線之間接一個電容減小輸出電壓的波動略去可能出現的誤差信號，提高數據穩(wěn)定性。（接線見附錄圖）
- 針對測量時可能產生的干擾和誤差數值，可能從軟件的角度進行改進和防止，通過多次的測量記錄，排除一場輸入量后，取均值來的到一個較為穩(wěn)定更為接近實際值的測量數據。其次可以根據實際的使用要求，可以進行有效值的范圍定義，過濾超出范圍的測量結果，該范圍可根據使用情況自行界定。
- 針對紅外傳感器測量時，可能受環(huán)境光影響測量結果，在安放使用時竟可能避免傳感器正對燈光的使用，可以將 GP2d12的發(fā)射接收端水平放置進行測量，盡可能減少環(huán)境光帶來的干擾。
總體來說:
- GP2d12在對測量精度要求不高，測量范圍在1m以內的情況下，對物體距離值的定位是非常簡單有效地、操作簡便、實用性強。
接線方法
將夏普GP2Y0A02YK0F 紅外測距傳感器連接到UNO控制器的A1接口
例子程序1
/* description:
The sample code is used to measure distance by GP2Y0A02YK IR ranger sensor.
VCC -- VCC
GND -- GND
Signal -- Analog 1
*/
int IRpin = 1; // analog pin for reading the IR sensor
void setup() {
Serial.begin(9600); // start the serial port
}
void loop() {
float volts = analogRead(IRpin)*0.0048828125; // value from sensor * (5/1024) - if running 3.3.volts then change 5 to 3.3
float distance = 65*pow(volts, -1.10); // worked out from graph 65 = theretical distance / (1/Volts)
Serial.println(distance); // print the distance
delay(100); // arbitary wait time.
}
例子程序2
/******** start code ********/
/*
* created 2013-07-26
* by lisper (leyapin@gmail.com)
* function test gp2y0a02yk, read value from A1
*
*/
//connect gp2y0a02 to A1
#define pin A1
void setup () {
Serial.begin (9600);
pinMode (pin, INPUT);
}
void loop () {
uint16_t value = analogRead (pin);
uint16_t range = get_gp2y0a02 (value);
Serial.println (value);
Serial.print (range);
Serial.println (" cm");
Serial.println ();
delay (500);
}
//return distance (cm)
uint16_t get_gp2y0a02 (uint16_t value) {
if (value < 70) value = 70;
return 12777.3/value-1.1; //(cm)
//return (62.5/(value/1023.0*5)-1.1); //(cm)
//return ((67870.0 / (value - 3.0)) - 40.0); //gp2d12 (mm)
}
/******** end code ********/
程序效果
打開Arduino IDE軟件的串口監(jiān)視器，將波特率設置為9600，能顯示出當前傳感器測試到的障礙物距離。測量時注意障礙物需要在傳感器測量的有效范圍內。
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