arduino教程-12. 紅外線
認識紅外線
可見光、紅外線和電波,都是電磁波的一種,
遠紅外線和近紅外線,人體在常溫下所釋放的紅外線波長約10um(微米)。靠近可見光部分的近紅外線,幾乎不會散發熱能,通常用於紅外線通訊、遙控和距離感測器。
人體紅外線感測器
被動式(Passive)紅外移動感測器,而紅外線(Infrared)英文簡稱IR,所以此感測器又稱為PIR移動感測器,一般通稱為“人體紅外線感測器”,所謂“被動式”偵測,代表這種感測器內部有兩個偵測“視窗”,被偵測物體必須要水平移動,它才能比較出紅外線的變化,若朝向它的正面移動,就比較不容易被偵測到。
熱釋電型感測器,熱釋電(pyroelectric)代表該模組會隨著溫度變化產生電子訊號。感測器模組上的IC電路將會接收並處理感測器的訊號,以高電位或低電位的形式輸出。總之,人體紅外線偵測模組,相當於電子開關,平常輸出低電位(0V),偵測到人體移動時,變成高電位(3.3V)。
動手做12-1 監測人體移動
實驗說明: 使用人體紅外線感測器來點亮位於Arduino板子13埠的LED
**程式:**由於人體紅外線感測器模組只會返回0與1兩種狀態值。
const byte pirPin = 12; //紅外線感測器訊號埠
const byte ledPin = 13; //LED埠
void setup() {
pinMode(pirPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT); //LED埠設定成“輸出”
}
void loop(){
boolean val = digitalRead(pirPin); //讀取感測器值
if (val) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}
紅外線遙控
紅外線遙控接收器,都只對特定的頻率訊號(正確的名字叫做載波,通常是36kHZ或38kHZ)和“通關密語”有反應。這個“通關密語”稱為協議。
紅外線遙控接收元器件,它的內部包含紅外線接收元器件以及訊號處理IC,常見的型號是TSOP4836和TSOP4838(後面兩個數字代表載波頻率)。
普通的紅外線接收元器件不含訊號處理IC,其主要規格是感應的紅外線波長範圍。
動手做12-2 使用IRremote擴充套件庫解析紅外線遙控值
實驗說明: 將組裝一個Arduino萬用紅外線遙控接收器,並通過Ken Shirriff寫的IRremote擴充套件庫(網址:https://github.com/shirriff/Arduino-IRremote),讀取各大品牌的紅外線遙控器訊號。
程式: 請先把“IRremote”擴充套件庫檔案複製到Arduino的libraries資料夾。選擇檔案→示例→IRremote→IRrecvDemo。
#include <IRremote.h>
int RECV_PIN = 11;
IRrecv irrecv(RECV_PIN); //宣告一個紅外接收物件,名叫irrecv,接收埠是11
decode_results results; // 宣告一個儲存接收值得變數
void setup() {
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn(); //啟動紅外接收功能
}
void loop() {
//解析紅外接收值,若decode()返回true,代表有收到新的資料。
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX); //讀取解析後的數字,並以16進位格式輸出。
irrecv.resume(); //準備進行接收下一組資料
}
}
讀取紅外線原始(raw)格式
IRremote擴充套件庫提供另一個“IRrecvDump”示例程式,能辨別並顯示紅外線遙控訊號的格式名稱,並輸出接收器所收到的原始資料。
動手做12-3 使用紅外線遙控器控制舵機
實驗說明:取得紅外線遙控器的控制代碼之後,你就可以用遙控器來控制Arduino,本例將示範通過紅外線遙控舵機。
實驗程式:將依據遙控器的左、右箭頭鍵,調整舵機的旋轉角度,以及“錄影”按鍵開啟或關閉板子上第13腳的LED。
#include <IRremote.h>
#include <Servo.h>
Servo servo;
const byte RECV_PIN = 11; //
const byte LED_PIN = 13; //
const byte SERVO_PIN = 8; //
boolean sw = false; //
byte servoPos = 90; //
IRrecv irrecv(RECV_PIN); //
decode_results results; //
void setup() {
irrecv.enableIRIn(); //
pinMode(LED_PIN, OUTPUT); //
servo.attach(SERVO_PIN); //
servo.write(servoPos); //
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) { //
switch (results.value) { //
case 0xC1C7C03F: //若此數值等於“錄影”
sw = !sw; //
digitalWrite(LED_PIN, sw); //
break;
case 0xC1C7C43B: //
if (servoPos > 10) { //
servoPos -= 10; //
servo.write(servoPos); //
}
break;
case 0xC1C744BB:
if (servoPos < 170) {
servoPos += 10; //
servo.write(servoPos); //
}
break;
}
irrecv.resume(); //
}
}
動手做12-4 從Arduino發射紅外線遙控電器
實驗說明: IRremote擴充套件庫也具備發射紅外線遙控訊號的功能,本單元將組裝一個Arduino紅外線遙控發射器,並從“串列埠監視器”指揮它來遙控家電
實驗電路: 根據IRremote擴充套件庫的設定,紅外線發射LED必須接在第3埠,而且最好先串聯一個330Ω電阻保護LED。
實驗程式: 使用IRremote擴張庫發射紅外線訊號之前,必須先宣告一個“I”型別的物件IRsend irsend;
,程式將通過此物件發射制定格式的訊號,以發出NEC紅外線為例,指令:irsend.sendNEC(紅外線編碼, 位數);
示例: 從串列埠獲得任何字元時,Arduino發射紅外線上面的訊號;
#include <IRremote.h>
IRsend irsend;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
if (Serial.read() != -1) {
irsend.sendNEC(0xC1C7C03F, 32);
Serial.println("Action!");
}
}