探索定位紅外相機(jī)：功能、特性與應(yīng)用

一、引言

在電子設(shè)備日益智能化的今天，定位紅外相機(jī)作為一種獨(dú)特的傳感器，正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。它不僅能追蹤多個(gè)紅外物體，還能作為火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)熱源位置，在機(jī)器人導(dǎo)航、安防監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文將詳細(xì)介紹一款小型定位紅外相機(jī)，包括其規(guī)格參數(shù)、引腳定義、連接方式以及示例代碼等內(nèi)容，希望能為電子工程師們?cè)谙嚓P(guān)設(shè)計(jì)中提供參考。

文件下載：SEN0158.pdf

二、相機(jī)概述

這款定位紅外相機(jī)具有小巧的外形，能夠同時(shí)追蹤4個(gè)紅外物體。它的應(yīng)用場(chǎng)景十分多樣，既可以用于帶有紅外發(fā)射器的機(jī)器人導(dǎo)航追蹤，也能作為光障使用，還能確定物體的運(yùn)動(dòng)方向。此外，它還是一個(gè)出色的火焰?zhèn)鞲衅?，可用于檢測(cè)火焰位置，為消防安全等領(lǐng)域提供支持。而且，該相機(jī)安裝和連接都非常方便，只需要四根線，其中兩根用于電源供應(yīng)，另外兩根用于I2C通信。

三、規(guī)格參數(shù)

1. 電源消耗

該相機(jī)支持兩種電源規(guī)格，分別是3.3V/44mA和5V/48mA，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

2. 檢測(cè)距離

其檢測(cè)距離范圍為0 - 3m，能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

3. 通信協(xié)議

采用I2C通信協(xié)議，這種協(xié)議具有簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，便于與其他設(shè)備進(jìn)行連接和通信。

4. 檢測(cè)角度

水平檢測(cè)角度為33度，垂直檢測(cè)角度為23度，能夠覆蓋一定的空間范圍。

5. 分辨率

相機(jī)的分辨率為128x96像素，并且具備硬件圖像處理能力，可同時(shí)追蹤四個(gè)紅外發(fā)射或反射物體。

6. 尺寸

相機(jī)呈圓柱形，尺寸為32 x 16，體積小巧，便于安裝和集成。

四、引腳定義

該相機(jī)的引腳定義如下：

• 紅色：VCC+，用于連接電源正極。
• 黃色：SDA，I2C通信的數(shù)據(jù)線。
• 綠色：SCL，I2C通信的時(shí)鐘線。
• 黑色：GND，用于連接電源負(fù)極。

五、連接示意圖

雖然文檔中未給出具體的連接示意圖，但根據(jù)引腳定義和I2C通信的原理，我們可以推測(cè)出該相機(jī)與其他設(shè)備的連接方式。在實(shí)際應(yīng)用中，需要將相機(jī)的VCC+和GND分別連接到電源的正負(fù)極，SDA和SCL分別連接到主控設(shè)備的I2C數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線。

六、示例代碼

1. 指令說(shuō)明

當(dāng)相機(jī)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，會(huì)在第一個(gè)位置顯示其坐標(biāo)，其他位置為空（返回1023,1023）。如果相機(jī)檢測(cè)到多個(gè)物體，會(huì)按照檢測(cè)順序排列。若其中一個(gè)物體超出視野范圍，該位置將為空（返回1023,1023）。該相機(jī)同時(shí)最多支持4個(gè)物體的檢測(cè)。

2. Arduino代碼

以下是使用Arduino控制該相機(jī)的示例代碼：

// Wii Remote IR sensor test sample code by kako http://www.kako.com 
// modified output for Wii - BlobTrack program by RobotFreak http://www.letsmak erobots.com/user/1433 
// modified for http://DFRobot.com by Lumi, Jan. 2014 
#include  
int IRsensorAddress = 0xB0; 
//int IRsensorAddress = 0x58; 
int slaveAddress; 
int ledPin = 13; 
boolean ledState = false; 
byte data_buf[16]; 
int i; 
int Ix[4]; 
int Iy[4]; 
int s; 

void Write_2bytes(byte d1, byte d2) 
{ 
    Wire.beginTransmission(slaveAddress); 
    Wire.write(d1); 
    Wire.write(d2); 
    Wire.endTransmission(); 
}

void setup() 
{
    slaveAddress = IRsensorAddress >> 1; // This results in 0x21 as the address to pass to TWI 
    Serial.begin(19200); 
    pinMode(ledPin, OUTPUT); // Set the LED pin as output 
    Wire.begin(); 
    // IR sensor initialize 
    Write_2bytes(0x30,0x01); 
    delay(10); 
    Write_2bytes(0x30,0x08); 
    delay(10); 
    Write_2bytes(0x06,0x90); 
    delay(10); 
    Write_2bytes(0x08,0xC0); 
    delay(10); 
    Write_2bytes(0x1A,0x40); 
    delay(10); 
    Write_2bytes(0x33,0x33); 
    delay(10); 
    delay(100); 
} 

void loop() 
{
    ledState = !ledState; 
    if (ledState) { 
        digitalWrite(ledPin,HIGH); 
    } else { 
        digitalWrite(ledPin,LOW); 
    }
    //IR sensor read 
    Wire.beginTransmission(slaveAddress); 
    Wire.write(0x36); 
    Wire.endTransmission(); 
    Wire.requestFrom(slaveAddress, 16); // Request the 2 byte heading 
    for (i = 0; i < 16; i++) { 
        data_buf[i] = 0; 
    } 
    i = 0; 
    while(Wire.available() && i < 16) { 
        data_buf[i] = Wire.read(); 
        i++; 
    }
    Ix[0] = data_buf[1]; 
    Iy[0] = data_buf[2]; 
    s = data_buf[3]; 
    Ix[0] += (s & 0x30) 

// Example by Tom Igoe 
// Modified for http://www.DFRobot.com by Lumi, Jan. 2014 
import processing.serial.*; 
int lf = 10; // Linefeed in ASCII 
String myString = null; 
Serial myPort; // The serial port 

void setup() { 
    // List all the available serial ports 
    println(Serial.list()); 
    // Open the port you are using at the rate you want:
    myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 19200); 
    myPort.clear(); 
    // Throw out the first reading, in case we started reading 
    // in the middle of a string from the sender. 
    myString = myPort.readStringUntil(lf); 
    myString = null; 
    size(800,800); 
    //frameRate(30); 
} 

void draw() { 
    background(77); 
    myString = myPort.readStringUntil(lf); 
    if (myString != null) { 
        int[] output = int(split(myString, ',')); 
        println(myString); // display the incoming string 
        int xx = output[0]; 
        int yy = output[1]; 
        int ww = output[2]; 
        int zz = output[3]; 
        int xxx = output[4]; 
        int yyy = output[5]; 
        int www = output[6]; 
        int zzz = output[7]; 
        ellipseMode(RADIUS); // Set ellipseMode to RADIUS 
        fill(255, 0, 0); // Set fill to white 
        ellipse(xx, yy, 20, 20);
        ellipseMode(RADIUS); // Set ellipseMode to RADIUS 
        fill(0, 255, 0); // Set fill to white 
        ellipse(ww, zz, 20, 20); 
        ellipseMode(RADIUS); // Set ellipseMode to RADIUS 
        fill(0, 0, 255); // Set fill to white 
        ellipse(xxx, yyy, 20, 20); 
        ellipseMode(RADIUS); // Set ellipseMode to RADIUS 
        fill(255); // Set fill to white 
        ellipse(www, zzz, 20, 20); 
    }
}