红外传感器使用

ゞ浴缸里的玫瑰 2024-03-30 17:24 41阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、红外传感器？
 *  二、使用步骤
 *   *  1.确保驱动已经安装
     *  2.安装GPIO工具
     *  3.安装GPIO的Python支持
     *  4.Python3代码
     *  5.测试结果
 *  总结

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## 前言 ##

最近在做一个项目需要用到红外距离传感器，设备如果检测到有人靠近就亮屏，规定时间检测不到人就自动息屏。也许这个方法通过其它方法也能做到，只不过用红外的话一方面灵敏度高，另一方面功耗低，节省成本。今天的使用在OrangePi上完成，树莓派原理差不多，只需要稍微配置下就行。这篇文章主要以OrangePi来演示，树莓派的话大家可以自行研究，相信不需要改动太多。

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## 一、红外传感器？ ##

红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。  
红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。  
我们今天用的红外线传感器的用途是触发式的，本身不能测距，只要有物体靠近到预设距离就会触发信号。  
![在这里插入图片描述][63bb64dc690c4b8c94517007e29bb602.png]

## 二、使用步骤 ##

不同的设备，像树莓派和OrangePi可能有着不同的GPIO排列，这篇文章是适用于OrangePi的，也是适用于树莓派和其它拥有GPIO接口的设备。代码采用Python3编写，通俗易懂，如果用在单片机上可能要使用C语言编写。

### 1.确保驱动已经安装 ###

这篇文章不过多地描述驱动，如果驱动没有安装请按照官方提供的方法安装下驱动，如果已经安装请忽略。

### 2.安装GPIO工具 ###

打开一个shell输入以下命令，如果正常显式，就说明工具已经安装。

#读取所有gpio插口状态
    gpio readall
    
     +------+-----+----------+------+---+OrangePi 4+---+---+--+----------+-----+------+
     | GPIO | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | GPIO |
     +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
     |      |     |     3.3V |      |   |  1 || 2  |   |      | 5V       |     |      |
     |   64 |   0 | I2C2_SDA |   IN | 0 |  3 || 4  |   |      | 5V       |     |      |
     |   65 |   1 | I2C2_SCL |   IN | 0 |  5 || 6  |   |      | GND      |     |      |
     |  150 |   2 |     PWM1 |   IN | 0 |  7 || 8  | 1 | IN   | I2C3_SCL | 3   | 145  |
     |      |     |      GND |      |   |  9 || 10 | 1 | ALT2 | I2C3_SDA | 4   | 144  |
     |   33 |   5 | GPIO1_A1 |   IN | 0 | 11 || 12 | 1 | IN   | GPIO1_C2 | 6   | 50   |
     |   35 |   7 | GPIO1_A3 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | GND      |     |      |
     |   92 |   8 | GPIO2_D4 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO1_C6 | 9   | 54   |
     |      |     |     3.3V |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO1_C7 | 10  | 55   |
     |   40 |  11 | SPI1_TXD | ALT2 | 1 | 19 || 20 |   |      | GND      |     |      |
     |   39 |  12 | SPI1_RXD | ALT2 | 1 | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO1_D0 | 13  | 56   |
     |   41 |  14 | SPI1_CLK | ALT3 | 1 | 23 || 24 | 1 | ALT3 | SPI1_CS  | 15  | 42   |
     |      |     |      GND |      |   | 25 || 26 | 0 | IN   | GPIO4_C5 | 16  | 149  |
     |   64 |  17 | I2C2_SDA |   IN | 0 | 27 || 28 | 0 | IN   | I2C2_SCL | 18  | 65   |
     |      |     |  I2S0_RX |      |   | 29 || 30 |   |      | GND      |     |      |
     |      |     |  I2S0_TX |      |   | 31 || 32 |   |      | I2S_CLK  |     |      |
     |      |     | I2S0_SCK |      |   | 33 || 34 |   |      | GND      |     |      |
     |      |     | I2S0_SI0 |      |   | 35 || 36 |   |      | I2S0_SO0 |     |      |
     |      |     | I2S0_SI1 |      |   | 37 || 38 |   |      | I2S0_SI2 |     |      |
     |      |     |      GND |      |   | 39 || 40 |   |      | I2S0_SI3 |     |      |
     +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
     | GPIO | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | GPIO |
     +------+-----+----------+------+---+OrangePi 4+---+---+--+----------+-----+------+

如果命令正常出结果说明GPIO工具已经安装，可以进行下一步了，如果没有需要先安装GPIO工具。

sudo apt update
    sudo apt install git
    git clone https://github.com/orangepi-xunlong/wiringOP
    cd wiringOP
    ./build clean
    ./build

编译完成输入gpio readall来测试下是否成功了，如果成功了就进入下一步，没有成功就检查错误原因。

### 3.安装GPIO的Python支持 ###

这篇文章演示代码是在Python3上实现的，所以需要GPIO的Python支持。执行以下命令就可以在OrangePi设备上安装GPIO包了

sudo pip3 install --upgrade OPi.GPIO

安装完成后就可以编写Python代码测试了。

### 4.Python3代码 ###

# 红外传感器（infrared ray）
    import time
    
    import OPi.GPIO as GPIO
    import orangepi.pi4
    
    # 默认使用BOARD模式，在我的OrangePi上就是官方描述的物理插针，不同的设备可能不一样，以官方文档为准
    BOARD = orangepi.pi4.BOARD
    GPIO.setmode(BOARD)
    
    # 需要操作的针脚，随便找一个IN针脚就可以了，注意插针的物理排列和序号的对应关系
    IN= 15  # in 对应针脚15
    
    # 设置输入PIN，模块上是OUT，我们这个地方需要接IN
    GPIO.setup(IN, GPIO.IN)
    
    
    # 测试比较简单，直接返回out的值就行了
    def start_test():
        return GPIO.input(IN)
    
    try:
        while True:
            value = start_test()
            print("value: " + str(value))
            time.sleep(0.1)
    except KeyboardInterrupt:
        GPIO.cleanup()

### 5.测试结果 ###

没有触发感应：

value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1  
value: 1

将手遮挡住：

value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0  
value: 0

默认状态指示灯是灭的，触发距离感应指示灯亮，值变为0.

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## 总结 ##

1、务必先将板子关机掉电再插传感器，防止短路  
2、VCC不要插错位置，防止短路烧坏板子或传感器，3.3V和5V都可以。  
3、通过电位器旋转来控制触发距离，默认会有一定的距离偏差。

[63bb64dc690c4b8c94517007e29bb602.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/66bc6c3ddf844d1ba1a62e4016f3ba09.png