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GD32F407单片机开发入门(二十二)红外避障传感器模块实战含源码

news 2025/5/2 8:30:22

文章目录

- 一.概要
- 二.红外避障模块主要参数
- - 1.模块引脚定义
  - 2.模块特点
  - 3.模块原理图
- 三.GD32单片机红外避障模块检测实验
- 四.工程源代码下载
- 五.小结

一.概要

红外避障模块具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测遇到障碍物时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接回输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围2～30cm，工作电压为3.3v-5v。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。

在这里插入图片描述

二.红外避障模块主要参数

1.模块引脚定义

在这里插入图片描述

2.模块特点

1、当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上绿色指示灯点亮电平，同时OUT端口持续输出低电平信号,该模块检测距离2～30cm，检测角度35°，检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。
2、传感器主动红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。
3、传感器模块输出端口OUT可直接与单片机IO口连接即可，连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO，单片机检测到OUT脚为低电平，就说明模块检测到障碍物。
4、比较器采用LM393，工作稳定。
5、可采用3-5V直流电源对模块进行供电。当电源接通时，红色电源指示灯点亮。
6、具有3mm的螺丝孔，便于固定、安装。
7、电路板尺寸：3.2CM*1.4CM。
8、每个模块在发货已经将阈值比较电压通过电位器调节好，非特殊情况，请勿随意调节电位器。

3.模块原理图

在这里插入图片描述
LM393是通过比较两个输入端的电压（同相端IN+和反相端IN-）来决定输出状态：

当 IN+ > IN- 时，输出端为高电平（外部有上拉）。
当 IN+ < IN- 时，输出端为低电平。

所以避障模块的原理如下：
当红外遇到障碍物的时候，红外管的接收端导通，导致IN+端的电平接近低电平，所以IN+<IN-，LM393输出低电平，开关指示灯亮。
当红外没有遇到障碍物的时候，红外管的接收端不导通，IN+端的电平接近高电平，IN+>IN-，LM393输出高电平，开关指示灯灭。

没有遇到障碍物开关指示灯灭，如下图：
在这里插入图片描述
遇到障碍物开关指示灯亮，如下图：

三.GD32单片机红外避障模块检测实验

硬件准备：

STLINK接GD32F407VET6开发板，STLINK接电脑USB口，OLED接开发板。
用杜邦线连接:
开发板3.3V <->模块VCC
开发板PA0脚 <->模块OUT
开发板GND <->模块GND 在这里插入图片描述

主要代码

#include "gd32f4xx.h"
#include "gd32f4xx_libopt.h"
#include "systick.h"
#include "oled.h"int main(void)
{systick_config();//配置系统主频168M,外部8M晶振,配置在#define __SYSTEM_CLOCK_168M_PLL_8M_HXTAL        (uint32_t)(168000000)gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_0);//PA0配置成输输入OLED_Init();//OLED初始化  OLED_Clear();//OLED清屏 while(1) {		OLED_Clear();OLED_ShowCHinese(18,0,0);//光OLED_ShowCHinese(36,0,1);//子OLED_ShowCHinese(54,0,2);//物OLED_ShowCHinese(72,0,3);//联OLED_ShowCHinese(90,0,4);//网OLED_ShowCHinese(10,3,5);//障OLED_ShowCHinese(28,3,6);//碍OLED_ShowCHinese(46,3,7);//物OLED_ShowString(80,3,"TEST");if(gpio_input_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_0)==0)//读取PA0引脚电平，如果是低电平，说明有障碍物{OLED_ShowCHinese(46,6,8);//有}else{	OLED_ShowCHinese(46,6,9);//无}delay_1ms(5000);//等待2秒}	  }