DFRobot GP2Y0A710K

Конечно, вот подробное описание датчика расстояния DFRobot GP2Y0A710K, его характеристики и совместимые аналоги.

Описание

DFRobot GP2Y0A710K — это аналоговый инфракрасный (ИК) датчик измерения расстояния, разработанный компанией Sharp. DFRobot поставляет его в виде удобного модуля с распаянной обвязкой.

Это датчик дальнего действия, предназначенный для обнаружения объектов на значительно больших дистанциях по сравнению с популярными моделями вроде GP2Y0A21 (до 80 см). Его ключевая особенность — способность надежно детектировать крупные объекты (например, стены, автомобили, дверные проемы) на расстоянии от 100 см до 550 см (5.5 метров).

Принцип работы: Датчик излучает модулированный ИК-свет (для снижения влияния ambient света) и определяет расстояние до объекта по углу отраженного луча, который попадает на позиционно-чувствительный детектор (PSD). На выходе выдает аналоговое напряжение, пропорциональное расстоянию.

Основные области применения:

• Системы предотвращения столкновений роботов и AGV.
• Измерение габаритов или наличия крупных объектов.
• Контроль парковки автомобилей.
• Детектирование присутствия на большом расстоянии.
• Проекты "умного дома" (например, открытие ворот при приближении машины).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Модель сенсора | Sharp GP2Y0A710K0F (интегральная схема) | | Тип выхода | Аналоговый (напряжение) | | Рабочее расстояние | 100 — 550 см (оптимальная точность в диапазоне 150-500 см) | | Тип объекта измерения | Крупные, матовые объекты (например, стена). Для маленьких или сильно отражающих объектов дальность снижается. | | Зависимость выходного сигнала | Напряжение уменьшается с увеличением расстояния. Нелинейная зависимость. | | Напряжение питания (Vcc) | 4.5 В — 5.5 В (критически важно! Повреждение при >6В) | | Потребляемый ток | Средний: 30 мА (тип.), макс. 50 мА | | Выходное напряжение | ~2.3 В (на 100 см) — ~0.4 В (на 550 см). При отсутствии объекта ~0.1 В. | | Частота модуляции ИК-луча | 33 кГц (для защиты от помех от естественного освещения) | | Угол обзора (FOV) | Очень узкий, ~2° (обеспечивает высокую дальность) | | Температурный диапазон | -10°C ~ +60°C | | Точность | Зависит от расстояния, объекта и условий. На средних дистанциях погрешность ~5-10%. | | Интерфейс подключения | 3-пиновый разъем/контакты: Vcc, GND, Vo (аналоговый выход) | | Габариты модуля DFRobot | ~45 x 16 x 20 мм (без учета кронштейна) |

Важные примечания:

1. Необходимость калибровки: Для точных измерений требуется построение калибровочной кривой "Напряжение -> Расстояние" для конкретных условий.
2. Влияние объекта: Цвет, текстура и размер объекта сильно влияют на показания.
3. "Мертвая зона": Датчик не измеряет объекты ближе ~80-100 см.

Парт-номера и совместимые модели

1. Оригинальный сенсор и прямая замена:

• Sharp GP2Y0A710K0F — оригинальная микросхема от Sharp. Модуль DFRobot построен на ее основе.
• DFRobot SEN0017 — это и есть официальный каталожный номер модуля от DFRobot с этим датчиком.

2. Совместимые/Аналогичные модели от DFRobot (на базе Sharp):

• GP2Y0A02YK0F (DFRobot SEN0014) — Дальность: 20-150 см. Аналог для средних дистанций.
• GP2Y0A21YK0F (DFRobot SEN0013) — Дальность: 10-80 см. Самый популярный аналог для коротких дистанций.
• GP2Y0A41SK0F (DFRobot SEN0015) — Дальность: 4-30 см. Аналог для очень коротких дистанций.
• GP2Y0A51SK0F — Дальность: 2-15 см. Аналог для сверхмалых дистанций.

3. Альтернативные аналоги (другие технологии/производители):

Эти датчики решают ту же задачу (дальнее обнаружение), но с другими принципами работы и интерфейсами:

• Ультразвуковые датчики (например, HC-SR04, US-100):

  • Плюсы: Не зависят от цвета и текстуры объекта, дешевле.
  • Минусы: Меньшая максимальная дальность (обычно до 4-5 м), шире угол обзора, могут иметь "мертвые зоны", чувствительны к акустическим помехам.

• Лазерные дальномеры (LiDAR), например, TF-Luna, TOF-дальномеры (VL53L0X, VL53L1X):

  • Плюсы: Высокая точность и скорость, узкий луч, цифровой интерфейс (I2C/UART).
  • Минусы: VL53L0X имеет малую дальность (до 2 м). TF-Luna или VL53L1X (до 4 м) — дороже ИК-датчика. Чувствительны к прямым солнечным лучам.

• Лазерные дальномеры с большей дальностью (например, Benewake TF03, TFmini Plus):

  • Плюсы: Дальность до 180 м, высокая точность, цифровой вывод (UART).
  • Минусы: Значительно более высокая цена.

4. Совместимые платы разработки:

Модуль можно подключить к любой платформе с аналоговым входом (ADC):

• Arduino (Uno, Nano, Mega и т.д.) — к любому аналоговому пину (A0-A7).
• Raspberry Pi — потребуется внешний АЦП-модуль (например, ADS1115), так как у Pi нет встроенных аналоговых входов.
• ESP32 / ESP8266 — к аналоговому пину (у ESP32 выше разрядность АЦП).
• STM32 и другие микроконтроллеры.

Вывод: DFRobot GP2Y0A710K — это специализированное и экономичное решение для задач, требующих обнаружения крупных объектов на расстоянии в несколько метров, где не нужна сверхвысокая точность, но важна надежность и помехозащищенность ИК-модулированного сигнала.