IR Abstands Sensor

Um Energie zu sparen möchte ich, dass das Display (welches noch hinzugefügt werden muss) nur aktiviert wird, wenn sich jemand in der Nähe des Gerätes befindet. Für die Umsetzung dieser Funktion entschied ich mich für den Einsatz eines vorgefertigten  IR Abstand Sensors von Sharp.

Der Sensor arbeitet rein analog, die abgegebene Spannung reicht von 3V, wenn ein Objekt sich circa 10 cm vor dem Sensor befindet, bis 0,4V, wenn das Objekt 80 cm entfernt ist. Leider verfügt aber der Raspberry Pi nicht über analoge Eingänge um diesen Sensor direkt auszuwerten.

Meine Rettung war der grossartige Artikel von Matt @ raspberry-spy.co.uk, in dem er erklärt wie man unterschiedliche Lichtstärken mit dem Raspberry Pi misst.

Also begann ich damit seine Schaltung nachzubauen und führte ein paar erfolgreiche Testmessungen durch. Das folgende Bild zeigt den Aufbau auf meinem  Experimentierbrett.
LDR with capacitor

Weitere Details inklusive eines Fritzing Layouts finden sich in Matts Artikel. Nachdem ich die Schaltung erfolgreich kopiert hatte, habe ich den Widerstand und den Lichtsensor durch den IR Abstands Sensor ersetzt.
IR distance sensor on breadboard

Mit dem folgenden Quellcode zähle ich, wie viele Schleifendurchläufe erforderlich sind bis die Spannung über den Kondensator so weit angestiegen ist, so dass sie vom Raspberry Pi am GPIO Pin als HIGH erkannt wird (ungefähr 2 Volt). Die Anzahl der Schleifendurchläufe ist direkt proportional zum Abstand des Objektes vor dem Sensor.

 #!/usr/bin/perl

use Device::BCM2835;
 use strict;

# call set_debug(1) to do a non-destructive test on non-RPi hardware
 # Device::BCM2835::set_debug(1);
 Device::BCM2835::init()
 || die "Could not init library";

# Variables
 my $ir_pin = 24;
 my $measurement =0;

# logfile handling
 sub logging {

my $logfile = "/appco.de/log/appco.de.log";

if ( ! open LOG, ">>", $logfile ) {
 die "Kann Logdatei nicht anlegen: $!";
 }

my ($sekunden, $minuten, $stunde, $tag, $monat, $jahr) = localtime;
 my $echtes_jahr = $jahr + 1900;
 my $echter_monat = $monat + 1;
 printf LOG "%s.%02s.%02s %02s:%02s:%02s %s\n", $echtes_jahr, $echter_monat, $tag, $stunde, $minuten, $sekunden, $_[0];
 close LOG;

}

while (1){
 # Discharge capacitor
 # Set GPIO pin to OUTPUT
 Device::BCM2835::gpio_fsel($ir_pin, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
 # Set GPIO pin to LOW
 Device::BCM2835::gpio_write($ir_pin, LOW);
 sleep (0.1);

# Set GPIO pin to INPUT
 Device::BCM2835::gpio_fsel($ir_pin, BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);

$measurement = 0;

# Count loops until voltage across
 # capacitor reads high on GPIO
 while (Device::BCM2835::gpio_lev($ir_pin) == 0){
 $measurement ++;
 sleep (0.2);
 # stop measuring after 100.000 loops
 if ($measurement > 100000){
 &logging ("canceled");
 last;
 }
 }

&logging ("$measurement");

}
 

Aktuell ist der Sensor dauerhaft angeschaltet, was vermutlich mehr Energie verbraucht als ich durch seinen Einsatz eigentlich sparen wollte.

In Zukunft soll der Sensor nur noch dann angeschaltet werden, wenn der PIR Sensor eine Bewegung erkannt hat. Außerdem soll der fertig gekaufte Sensor durch eine eigene Lösung bestehend aus IR LEDs und einem IR Empfänger ersetzt werden.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.