Construire un capteur de proximité Arduino : Guide étape par étape avec composants

Un capteur de proximité Arduino est un gadget pratique et peu coûteux qui détecte la présence d'un objet dans sa portée de détection. Cela peut être un humain, un animal, ou même quelque chose d'aussi petit qu'un insecte ! C'est vraiment facile à fabriquer soi-même.

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les capteurs de proximité Arduino ?

Ils utilisent des ondes IR (infrarouges) pour détecter les objets proches dans leur distance de détection. Cet article couvre tout sur les capteurs de proximité Arduino. Commençons !

Qu'est-ce qu'un capteur de proximité Arduino ?

Un capteur de proximité Arduino est un dispositif qui détecte la présence d'un objet à proximité. Il se compose d'un capteur de proximité infrarouge connecté à une carte Arduino Uno et une breadboard.

Il fonctionne en faisant clignoter une LED à un rythme constant (fréquence). Il mesure le temps que mettent les impulsions lumineuses réfléchies par les objets environnants pour revenir après les avoir heurtés.

Composants matériels nécessaires pour le capteur de proximité Arduino

Le matériel nécessaire pour la configuration du capteur de proximité Arduino :

• Une breadboard
• Une LED (vous pouvez utiliser une LED RVB au lieu d'une blanche)
• Deux résistances, chacune entre 200 et 1000 ohms (avec d'autres LED que blanches, des valeurs différentes donnent de meilleurs résultats)
• Une carte Arduino Pro Mini ou similaire
• Un module capteur de proximité infrarouge (ex. : module capteur ultrasonique HC-SR04 - distance). Composant critique.
• Fils de liaison (jumper wires)

NB : Assurez-vous d'avoir un câble USB pour connecter votre carte Arduino Uno à l'ordinateur pour le téléversement du code !

Brochage du capteur de proximité infrarouge : Connexion facile expliquée

En bref, pour comprendre facilement le connecteur 3 broches du capteur IR, ils sont livrés avec des fils de connexion. Les connecteurs sont : fil noir (sortie), fil bleu (GND), et fil marron (VCC).

Étapes pour fabriquer un capteur de proximité Arduino

Lors de la configuration d'un capteur de proximité Arduino, il est essentiel de comprendre ces broches de la carte Arduino.

VCC (5 V)

Broche d'alimentation de la carte Arduino Pro Mini. Nécessite une plage de tension de +5 volts. Pour fonctionner correctement, utilisez un pack batterie avec au moins 11 V de sortie. La broche VCC ou 5 V de l'Arduino se connecte au fil marron du capteur IR.

GND

Les broches de masse se connectent aux circuits électriques nécessitant des chemins à faible résistance. Ici, pour monter toutes les connexions de masse du circuit sur votre carte et le module capteur de proximité. La broche GND de l'Arduino se connecte au fil bleu du capteur IR.

Echo / AO

La sortie (broche echo) sur le module HC-SR04 déclenche l'émission ultrasonique. Cette broche passe à l'état HAUT quand une impulsion commence à être transmise, sinon elle reste BAS. La broche AO du capteur de proximité Arduino se connecte au capteur IR via le fil noir.

Explication étape par étape de la connexion et du fonctionnement

Voici les étapes pour fabriquer votre propre capteur de proximité Arduino :

1. Téléversez d'abord un code complet sur votre breadboard. Cela garantit que tous les composants matériels fonctionnent selon leurs déclarations respectives.
2. Assurez-vous qu'au moins une LED a son fil long connecté à la broche #13 et l'autre extrémité à VCC 5 V. Les deux servent d'indicateurs d'état pour ce projet.
3. Placez maintenant votre capteur IR à proximité sans qu'ils se touchent. Montez ensuite respectivement les broches VCC, GND et Sortie du capteur IR avec les broches 5 V, GND et Echo de l'Arduino.
4. Calibrez votre capteur de proximité en ajustant son potentiomètre. Chaque unité a des caractéristiques différentes, ce qui entraîne des lectures variables ; cette étape permet d'obtenir une plus grande précision.
5. Après calibration, connectez la sortie du capteur IR à la broche #15 de votre breadboard. Vous pouvez aussi la connecter à tout autre port E/S numérique disponible de votre carte Arduino.
6. Enfin, téléversez un code complet sur votre carte Arduino Pro Mini.
7. Ouvrez votre moniteur série. Les lectures de la détection de proximité aident à calculer ou trouver la distance de l'objet réfléchissant. Une force de signal variable affichera différentes lectures de proximité.

Explication du fonctionnement

En résumé : voici comment cela fonctionne généralement.

• Lorsqu'un objet entre dans la zone de détection, la lumière de l'émetteur IR se reflète sur l'objet.
• Le capteur de lumière dans le récepteur IR génère un signal.
• Ce signal fait circuler le courant dans le circuit.
• Le courant alimente la LED. Elle s'allume, indiquant qu'un objet est devant le capteur.
• Le processus se répète à cette fréquence particulière quand des objets entrent ou quittent le champ de détection.

Code Arduino

// Déclarer la broche du capteur utilisé
int sensorPin = A0;

int LED = 11; // Déclarer la LED connectée

void setup() {
  // Démarrer la connexion série
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Lire la valeur analogique du capteur
  int val = analogRead(A0);
  // Afficher la valeur sur le port série
  Serial.println(val);
  // Écrire la valeur sur la LED en utilisant PWM
  analogWrite(LED, val/4);
  // Attendre un peu pour l'affichage des données
  delay(100);
}

Le code Arduino fonctionne avec tout circuit.

Votre capteur de proximité est prêt à l'emploi !

6. Utilisations des capteurs de proximité Arduino

Voici quelques utilisations principales et astuces d'application des capteurs de proximité Arduino :

1. Détection d'objets. Placez-les chez vous pour surveiller l'entrée d'un objet ou d'une personne dans leur portée.
2. Suivi d'objets. Le capteur suit les objets entrant dans son champ de détection. Application industrielle pour éviter les collisions (véhicules, machines en atelier).
3. Sécurité. Exemple : parkings pour surveiller si une place est libre/occupée.
4. Fonctionnalités de détection de portée dans les smartphones. Le capteur de geste détecte quand l'utilisateur approche le téléphone de son visage.
5. Détection d'incendie et de couleurs.

7. Résumé

En conclusion, nous espérons que vous avez apprécié notre article sur ce qu'est un capteur de proximité Arduino et comment il fonctionne. Nous avons aussi discuté des façons de l'utiliser dans vos projets pour en tirer le meilleur !

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