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红外障碍传感器避障模块Python/C++编程 树莓派与ESP32使用例程

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RASPI   ydxhuo.com 

一:传感器介绍

1.引脚介绍

红外避障传感器的工作原理主要依赖于红外线特性,传感器是由红外发射管和红外接收管组成,会对探头正前方环境进行探测。通过发射出一束红外光并接收其反射回来的信号来工作。当收到反射的信号后,会产生相应的电压信号。 通过传感器的原理,我们可以用来做机器人循迹、避障或流水线计数等!

3.性能参数

工作电压:支持3.3V ~5V DC(直流电)

输出信号:输出数字量开关信号(0 和 1),有遮挡时输出低电平0同时信号指示灯亮起。无遮挡时输出高电平1且信号指示灯熄灭

芯片型号:采用 LM393 电压比较器

探测角度:大约 35° 的锥形范围

环境限制:由于日光中含有高强度的红外线,该传感器极易受到太阳光的干扰,因此强烈推荐在室内环境下使用

探测距离:2cm 至 25cm 颗通过板载的蓝色精密电位器(旋钮)调节。顺时针旋转,探测距离变远;逆时针旋转,探测距离变近

驱动能力:输出端电流大约在 15mA 以上,可以驱动5V 继电器或单片机IO口

产品尺寸: 3.2cm × 1.4cm(含红外灯管总长约 3.9cm 至 4.5cm)

孔位直径:3mm,方便使用标准的 M3 螺丝将它固定在小车底盘或外壳上

引脚定义:OUT 数字信号输出端,GND电源负极/地线 ,VCC电源正极3.3V~V 电源

注意事项:红外线传感器极易受到光线和物体颜色的影响。白色反射率最高,可探测距离最远;黑色吸收红外线,可探测距离最近


3.电路原理图

红外避障传感器原理图
传感器资料

二:树莓派例程

1.树莓派接线图

以树莓派pico为例按下图接好连接线后, 需轻微调节传感器上的蓝色电位器,(调节效果:探头前方无障碍遮挡的情况下传感器信号灯不亮, 若遮挡住探头则信号灯常亮即可)

Image




2.Python程序

obstacle 下载obstacle这个源代码直接上传树莓派Pico文件内,直接运行程序(如下图) 


Image


结果:遮挡传感器后显示检测到障碍物,未遮挡探头则显示正常


3.逻辑解析

初始化:导入硬件库,将 GP0 引脚设置为输入模式,并开启内置上拉电阻(确保默认是高电平,防止误报)。


条件判断:通过 while True 进入无限循环,实时读取 GP0 的电平值:如果是 0(低电平):打印“检测到障碍物”。否则(高电平):打印“检测正常”。


延时设置:每次判断后延迟 0.5 秒,防止 Pico 运行太快导致电脑打印刷屏。

三:ESP32/Arduino例程

1.ESP32接线图

以面ESP32-S3主板为例按下图接好连接线后, 需轻微调节传感器上的蓝色电位器,(调节效果:探头前方无障碍遮挡的情况下传感器信号灯不亮, 若遮挡住探头则信号灯常亮即可)

Image



2.C++程序

obstacle 下载obstacle这个源代码直接用Arduino IDE编译上传程序打开串口监视查看(如下图) 


Image

3.逻辑解析

初始化:将 GPIO 4 设置为输入模式,并开启内置上拉电阻(确保默认是高电平,防止误报)。


绑定中断:使用 attachInterrupt() 让引脚进入监听状态。一旦传感器检测到障碍物导致电平变低(FALLING 下降沿),ESP32 会瞬间暂停手头工作,自动跳去执行 obstacle_callback 函数,打印“检测到障碍物”。


主循环:在 loop() 里面,CPU 平时只需要非常轻松地每隔 1 秒打印一次“检测正常”即可。


四:技术支持

联系人:张工
电话:0755-32914578
QQ:2251000002
微信:扫下方二维码添加,请备注来意

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作者签名: www.ydxhuo.com   楼主  2025-08-29 17:56:33
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