ماژول تشخیص مانع مادون قرمز FC-51   یکی از ماژول‌های پرکاربرد در پروژه‌های الکترونیکی، رباتیک و سیستم‌های تشخیص مانع است. این ماژول به کمک سنسورهای مادون قرمز، می‌تواند موانع پیش‌رو را شناسایی کرده و اطلاعات مربوط به حضور یا عدم حضور مانع را به سیستم‌های کنترلی مانند آردوینو یا سایر میکروکنترلرها ارسال کند.

 

ماژول FC-51 معمولاً برای کاربردهایی استفاده می‌شود که در آن‌ها نیاز به تشخیص موانع در فاصله‌های نزدیک داریم، مانند ربات‌های مسیریاب، ربات‌های خودران، سیستم‌های هشداردهنده، و بسیاری از پروژه‌های دیگر که به تشخیص موانع نیاز دارند.

 

 

1.   پایه سنسور مادون قرمز (IR)  :

   - ماژول FC-51 شامل یک   فرستنده   و یک   گیرنده   مادون قرمز است که به صورت همزمان پالس‌های مادون قرمز را ارسال و دریافت می‌کنند.

   - این ماژول به وسیله فرستادن و دریافت نور مادون قرمز (که قابل دیدن نیست) می‌تواند تشخیص دهد که آیا موانعی در مسیر نور وجود دارند یا خیر.

 

 

   - برد تشخیص این ماژول معمولاً بین   2 تا 10 سانتیمتر   است، بسته به شرایط محیطی و نوع مانع.

   - در صورتی که هیچ مانعی در مسیر نور نباشد، سیگنال خروجی به صورت   LOW   (صفر) خواهد بود. در صورتی که مانع وجود داشته باشد و نور مادون قرمز بازتابیده شود، سیگنال خروجی به صورت   HIGH   (یک) در می‌آید.

 

 

   - این ماژول معمولاً دارای دو نوع خروجی است:

     -   خروجی دیجیتال  : که نشان‌دهنده وجود یا عدم وجود مانع به صورت ساده است. در صورت وجود مانع، خروجی HIGH و در صورت عدم وجود مانع، خروجی LOW خواهد بود.

     -   خروجی آنالوگ  : که می‌تواند شدت بازتاب نور مادون قرمز را اندازه‌گیری کند. این خروجی می‌تواند برای پروژه‌هایی که نیاز به سنجش دقت بیشتری دارند، مفید باشد.

 

 

   - این ماژول معمولاً برای   5V   کار می‌کند، بنابراین می‌توان آن را مستقیماً به پین‌های 5 ولت آردوینو یا سایر میکروکنترلرها متصل کرد.

 

5.   نشانگر وضعیت (LED)  :

   - برخی از مدل‌ها دارای LED نشانگر وضعیت هستند که نشان می‌دهند سنسور در حال کار است و آیا به سیگنال‌های مادون قرمز پاسخ می‌دهد یا خیر. این ویژگی می‌تواند برای تست و عیب‌یابی مفید باشد.

 

 

   - برخی از نسخه‌های FC-51 قابلیت تنظیم حساسیت دارند. این ویژگی به شما اجازه می‌دهد تا فاصله تشخیص سنسور را برای موانع مختلف تنظیم کنید. تنظیمات حساسیت معمولاً از طریق پتانسیومتر روی ماژول انجام می‌شود.

 

 

ماژول FC-51 به گونه‌ای طراحی شده است که وقتی نور مادون قرمز از فرستنده به سمت یک جسم یا مانع می‌رود، بخش گیرنده آن بازتاب نور را دریافت کرده و این اطلاعات را به صورت دیجیتال یا آنالوگ ارسال می‌کند. این فرآیند به شرح زیر است:

 

1.   نور مادون قرمز   از فرستنده سنسور به سمت مانع ارسال می‌شود.

2. اگر   مانعی   در مسیر نور قرار داشته باشد، نور از سطح مانع بازتاب می‌شود.

3.   گیرنده مادون قرمز   این نور بازتابی را دریافت کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.

4. سپس این سیگنال به پردازشگر (مثلاً آردوینو) ارسال می‌شود.

5. اگر سیگنال بازتابی دریافت شده باشد، خروجی سنسور به   HIGH   تغییر پیدا می‌کند. در غیر این صورت، خروجی   LOW   خواهد بود.

 

 

ماژول تشخیص مانع مادون قرمز FC-51 در بسیاری از پروژه‌ها و کاربردهای عملی مفید است. برخی از مهم‌ترین کاربردها عبارتند از:

 

1.   رباتیک  :

   - یکی از اصلی‌ترین کاربردهای این ماژول در ربات‌ها است. ربات‌ها برای حرکت و تشخیص موانع از این سنسور برای شناسایی اجسام و جلوگیری از برخورد استفاده می‌کنند.

   - به عنوان مثال، در ربات‌های مسیریاب یا ربات‌های خودران، از این ماژول برای شناسایی موانع در مسیر حرکت استفاده می‌شود.

 

2.   سیستم‌های امنیتی  :

   - از این ماژول می‌توان برای تشخیص حرکت یا شناسایی اجسام در محیط‌های امنیتی استفاده کرد. به عنوان مثال، می‌توان از این سنسور در سیستم‌های اعلام سرقت برای شناسایی ورود غیرمجاز به یک ناحیه استفاده کرد.

 

3.   سیستم‌های هشداردهنده  :

   - در پروژه‌های هشداردهنده مانند سیستم‌های پارکینگ یا سیستم‌های کنترل تردد، ماژول FC-51 می‌تواند به سرعت مانع‌های مختلف را تشخیص دهد و اطلاعات مربوطه را به سیستم هشدار ارسال کند.

 

4.   سیستم‌های کنترل از راه دور  :

   - در برخی از پروژه‌های کنترل از راه دور که نیاز به تشخیص موانع در مسیر دارند، می‌توان از ماژول FC-51 برای شناسایی موانع پیش‌رو استفاده کرد.

 

5.   ماشین‌های خودران  :

   - در ماشین‌های خودران یا خودروهای رباتیک، ماژول FC-51 به تشخیص موانع در فاصله‌های کوتاه کمک می‌کند تا ماشین به موقع متوقف شود یا مسیر خود را تغییر دهد.

 

 

اتصال ماژول FC-51 به آردوینو بسیار ساده است. این ماژول معمولاً دارای پین‌های   VCC  ،   GND  ،   OUT   (خروجی دیجیتال) و   AO   (خروجی آنالوگ) است.

 

1.   اتصال پین‌های VCC و GND  :

   - پین   VCC   ماژول به پین 5V آردوینو و پین   GND   به پین GND آردوینو متصل می‌شود.

 

2.   اتصال پین خروجی دیجیتال  :

   - پین   OUT   به یکی از پین‌های دیجیتال آردوینو (برای مثال، پین 2) متصل می‌شود.

 

3.   اتصال پین خروجی آنالوگ (اختیاری)  :

   - اگر نیاز به خروجی آنالوگ داشته باشید، می‌توانید پین   AO   را به یکی از پین‌های آنالوگ آردوینو متصل کنید.

 

 

```cpp

int irPin = 2; // پین دیجیتال متصل به خروجی ماژول FC-51

int ledPin = 13; // پین LED آردوینو برای نمایش وضعیت

 

void setup() {

  pinMode(irPin, INPUT);  // تنظیم پین IR به عنوان ورودی

  pinMode(ledPin, OUTPUT); // تنظیم پین LED به عنوان خروجی

}

 

void loop() {

  int sensorState = digitalRead(irPin);  // خواندن وضعیت سنسور

  if (sensorState == HIGH) {  // اگر مانعی شناسایی شد

    digitalWrite(ledPin, HIGH);  // روشن کردن LED

  } else {

    digitalWrite(ledPin, LOW);   // خاموش کردن LED

  }

  delay(100);  // تاخیر برای جلوگیری از تغییرات سریع

}

```

 

 

- در این کد، پین دیجیتال آردوینو به پین   OUT   ماژول FC-51 متصل است.

- اگر مانعی شناسایی شود (خروجی HIGH)، یک LED روی آردوینو روشن می‌شود.

- در صورتی که مانعی وجود نداشته باشد (خروجی LOW)، LED خاموش می‌شود.

 

 

 

-   سادگی در استفاده  : این ماژول به راحتی قابل اتصال به آردوینو و سایر میکروکنترلرها است.

-   پاسخ سریع  : این سنسور می‌تواند به سرعت موانع را شناسایی کرده و سیستم‌های کنترلی را فعال کند.

-   قیمت مناسب  : ماژول FC-51 به دلیل ساختار ساده و کارایی بالا، هزینه کمی دارد.

-   انعطاف‌پذیری  : این ماژول می‌تواند هم به صورت دیجیتال و هم آنالوگ اطلاعات را منتقل کند.

 

 

-   محدوده تشخیص محدود