(SKU:RB-02S042)夏普 GP2Y0A02YK0F 紅外測距傳感器（20cm - 150cm）
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產(chǎn)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(zhì)、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(yīng)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(shù)
- 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(biāo)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(xiàn)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(nèi)的中距離測試精度良好、性能優(yōu)越。
- 數(shù)據(jù)測量值穩(wěn)定，測量結(jié)果波動較小。
- 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，程序讀取簡單不會在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)卡死的現(xiàn)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(nèi)環(huán)境的個人感受，不同環(huán)境所產(chǎn)生的干擾不同所以可能達(dá)到的精度也有所不同。）
- 當(dāng)障礙物（或目標(biāo)）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(xiàn)明顯偏差，當(dāng)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(guān)系：如圖）
- 紅外傳感器，使用時會受到環(huán)境光的影響，在室內(nèi)使用時，傳感器數(shù)據(jù)接收時可能會受到白熾燈光線的印象，產(chǎn)生一些非真的距離值。
GP2D12使用注意及使用優(yōu)化方式：
- 當(dāng)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(jié)果產(chǎn)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(jié)果的影響，或者在GND與數(shù)據(jù)線之間接一個電容減小輸出電壓的波動略去可能出現(xiàn)的誤差信號，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。（接線見附錄圖）
- 針對測量時可能產(chǎn)生的干擾和誤差數(shù)值，可能從軟件的角度進(jìn)行改進(jìn)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(shù)據(jù)。其次可以根據(jù)實際的使用要求，可以進(jìn)行有效值的范圍定義，過濾超出范圍的測量結(jié)果，該范圍可根據(jù)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(jié)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(jìn)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(nèi)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(qiáng)。
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(shè)置為9600，能顯示出當(dāng)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(nèi)。
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