Arduino সঙ্গে ইনফ্রারেড সেন্সর ব্যবহার: 8 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

একটি ইনফ্রারেড (ওরফে IR) সেন্সর কি?

একটি আইআর সেন্সর হল একটি ইলেকট্রনিক যন্ত্র যা আইআর সিগন্যালগুলিকে নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে স্ক্যান করে এবং তার আউটপুট পিনে (সাধারণত সিগন্যাল পিন বলা হয়) ইলেকট্রিক সিগন্যালে রূপান্তর করে। আইআর সিগন্যালগুলি মূলত টিভি রিমোট কন্ট্রোল বা অন্যান্য অনুরূপ ইলেকট্রনিক ডিভাইসে যেমন আপনি ইতিমধ্যেই কাজ করেছেন তেমন স্বল্প দূরত্বে (সাধারণত কয়েক মিটার) বাতাসে কমান্ড প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।

আইআর যোগাযোগ প্রোটোকল

প্রতিটি সংকেত একটি নির্দিষ্ট কোড উপস্থাপন করে। বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি প্রকৃত ডেটা/কোডে ফেরত পাঠানো যায় যা প্রেরক পাঠিয়েছেন। যখন আপনি আপনার টিভির রিমোট কন্ট্রোলের একটি বোতাম টিপেন, তখন এটি বোতাম কোড (যেমন চালু/বন্ধ, ভলিউম আপ, ইত্যাদি) এর সাথে সম্পর্কিত একটি সংকেত তৈরি করে এবং এটি একটি রিসিভারের জন্য পাঠায় (এই ক্ষেত্রে আপনার টিভি)। প্রেরক এবং প্রাপক উভয়ই কোডের একটি সেটে সম্মত হন যাতে প্রতিটি কোডের উপর ভিত্তি করে রিসিভার কি করতে পারে তা জানে। সিগন্যাল হিসাবে একটি কোডকে যেভাবে মডুলেট করা উচিত (মডেল করা) তা বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ডে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং প্রতিটি সেন্সর প্রস্তুতকারক সাধারণত তাদের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি পণ্য তৈরির চেষ্টা করে যাতে এটি বিভিন্ন ডিভাইসে ব্যবহার করা যায়। সবচেয়ে পরিচিত স্ট্যান্ডার্ড প্রোটোকলগুলির মধ্যে একটি হল NEC থেকে। আপনি ভোক্তা আইআর শিরোনামে উইকিপিডিয়ায় আইআর প্রটোকলের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস খুঁজে পেতে পারেন।

ধাপ 1: একটি আইআর সেন্সর দেখতে কেমন?

IR সেন্সর বিভিন্ন প্যাকেজে পাওয়া যায়। এখানে আপনি একটি IR রিসিভারের জন্য কিছু সাধারণ প্যাকেজিং দেখতে পারেন।

ধাপ 2: আইআর সেন্সর ব্রেকআউট বোর্ড/মডিউল

আপনি ইবে, আলিএক্সপ্রেস বা অ্যামাজনে আইআর মডিউল/ব্রেকআউট বোর্ড হিসাবে এগুলি কিনতে পারেন। এই ধরনের মডিউলগুলি সাধারণত উপরে বর্ণিত একটি সেন্সরকে একটি চমৎকার রুটিবোর্ড বান্ধব প্যাকেজ সহ একটি LED এর সাথে যুক্ত করে যা সেন্সর একটি সংকেত সনাক্ত করলে ফ্ল্যাশ হবে। এটি করার মাধ্যমে আপনি লক্ষ্য করবেন যে কোনও ডেটা স্থানান্তরিত হচ্ছে কিনা। আমি অত্যন্ত এই মডিউলগুলির মধ্যে একটি দিয়ে শুরু করার পরামর্শ দিই।

দ্রষ্টব্য: যদি আপনার একটি কাঁচা আইআর সেন্সর থাকে, তবে কিছুই পরিবর্তন হবে না, এটি ছাড়া আপনি সেন্সরের ডেটশীটটি পরীক্ষা করে দেখতে পারেন যে আপনি এটি সঠিকভাবে ওয়্যার করছেন কারণ অন্যথায় আপনার কাছে একটি সুন্দর নীল ধোঁয়া থাকতে পারে যা একটি গন্ধের সাথে স্থায়ী হতে পারে ঘন্টা আপনি জানেন আমি কি বলতে চাচ্ছি;)

ধাপ 3: প্রয়োজনীয় অংশ এবং উপাদান

এই টিউটোরিয়ালটি সম্পূর্ণ করতে আপনার প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির তালিকা এখানে পাবেন:

ইবে লিঙ্ক:

• 1 x Arduino Uno:
• রিমোট সহ 1 x IR সেন্সর মডিউল:
• 4 x 220 ওহম প্রতিরোধক:
• 4 x LED:
• 8 x ডুপন্ট কেবল:
• 1 এক্স সোলারলেস ব্রেডবোর্ড:
• 1 x মিনি ব্রেডবোর্ড (alচ্ছিক):

Amazon.com লিঙ্ক:

• 1 x Arduino Uno:
• রিমোট সহ 1 x IR সেন্সর মডিউল:
• 1 এক্স সোলারলেস ব্রেডবোর্ড:
• 4 x 220 ওহম প্রতিরোধক:
• 4 x LED:
• 8 x ডুপন্ট কেবল:
• 1 x মিনি ব্রেডবোর্ড (alচ্ছিক):

ধাপ 4: আইআর সেন্সরকে আরডুইনোতে সংযুক্ত করা

আরডুইনোতে আইআর সেন্সর সংযোগ স্থাপন করা খুবই সহজ। VCC এবং GND পিনের পাশে, সেন্সরটিতে শুধুমাত্র একটি আউটপুট পিন রয়েছে যা Arduino এর একটি ডিজিটাল পিনের সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। এই ক্ষেত্রে এটি পিন 13 এর সাথে সংযুক্ত।

আমি উভয় IR সেন্সর মডিউল এবং কাঁচা IR সেন্সর সেটআপ প্রদর্শন করার চেষ্টা করেছি। ছবিতে দেখা যায়, সেন্সর মডিউলে VCC এবং GND পিনের অবস্থান কাঁচা সেন্সরের বিপরীত। তবে এটি আপনার সেন্সরের ক্ষেত্রে নাও হতে পারে, তাই পূর্ববর্তী ধাপে উল্লেখ করা হয়েছে, কাঁচা সেন্সর ব্যবহারের ক্ষেত্রে প্রথমে ডেটশীটটি পরীক্ষা করুন।

ধাপ 5: রিমোটের প্রতিটি কী অনুসারে কোড খুঁজুন

যখন আপনি রিমোটে একটি কী চাপেন তখন কিছু করার জন্য Arduino প্রোগ্রাম করার জন্য, আপনার প্রথমে সেই কীটির সাথে সম্পর্কিত কোড থাকা উচিত। কী কোড হল একটি সংখ্যা যা সাধারণত হেক্সাডেসিমাল হিসাবে উপস্থাপিত হয়। প্রতিটি রিমোট কন্ট্রোলারের নিজস্ব কী কোডগুলির একটি সেট থাকে যখন এটি সম্ভব যে দুটি কন্ট্রোলার একই উদ্দেশ্যে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ভাগ করে নেয়। বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ ব্যবহারের পাশাপাশি বিভিন্ন কী কোড থাকা নিশ্চিত করে যে বিভিন্ন ডিভাইসের দুটি রিমোট কন্ট্রোলার হস্তক্ষেপ করবে না। এজন্য যখন আপনি আপনার টিভি চ্যানেল পরিবর্তন করেন, আপনার ডিভিডি প্লেয়ার মোটেও প্রতিক্রিয়া দেখায় না।

আপনার আইআর রিমোটের কোডগুলি সনাক্ত করতে, আপনাকে প্রথমে একটি সাধারণ স্কেচ চালাতে হবে যা সেন্সর থেকে কোডটি পড়ার চেষ্টা করে যখন আপনি একটি কী চাপেন এবং সিরিয়াল পোর্টের মাধ্যমে আপনার কম্পিউটারে পাঠান যেখানে আপনি সিরিয়াল মনিটর সরঞ্জাম ব্যবহার করে এটি অ্যাক্সেস করতে পারেন Arduino IDE। এই বিভাগে সংযুক্ত স্কেচ এটি করে। কোডটি দেখতে প্রতিটি বোতাম টিপুন এবং কোডগুলির তালিকা কোথাও লিখুন যাতে ভবিষ্যতে আপনাকে এই কোডটি আবার চালানোর প্রয়োজন না হয়। ছবিতে সারণী হিসাবে আপনি যে কী কোডগুলি দেখছেন তা আসলে আমার সস্তা আইআর রিমোটের বোতাম টিপে কোডগুলি পেয়েছি।

আপনি ir-key-code-logger এ আমার Arduino ওয়েব এডিটরে শেয়ার করা প্রকৃত সোর্স কোড অ্যাক্সেস করতে পারেন।

দ্রষ্টব্য: যদি আপনি কোথাও FFFFFF এর মতো কোড দেখতে পান তবে ভয় পাবেন না। এর মানে হল আপনি কিছুক্ষণের জন্য একটি বোতাম টিপে ধরে রেখেছেন। আমরা পরে এটিতে ফিরে আসব। আপাতত শুধু তাদের উপেক্ষা করুন এবং অন্যান্য কোডগুলিতে ফোকাস করুন।

ধাপ 6: IR রিমোট ব্যবহার করে LEDs এর একটি সেট নিয়ন্ত্রণ করুন

এখন যেহেতু আমাদের প্রতিটি বোতামের জন্য একটি কোড আছে, এখন আমরা সেগুলি কীভাবে ব্যবহার করতে পারি সেদিকে মনোনিবেশ করার সময় এসেছে। সাধারণত আপনি আইআর রিমোট ব্যবহার করে আরডুইনোতে কমান্ড প্রেরণের জন্য প্রদীপ জ্বালানো বা বন্ধ করা, রোবটকে নির্দিষ্ট দিকে নিয়ে যাওয়া, এলসিডি/ওএলইডি স্ক্রিনে কিছু প্রদর্শন করা ইত্যাদি কাজ করে। সার্কিট বিভিন্ন রং 4 LEDs গঠিত। আমরা আইআর রিমোটের একটি ডেডিকেটেড বাটন দিয়ে তাদের প্রত্যেককে চালু বা বন্ধ করতে চাই। আপনি পরিকল্পিতভাবে দেখতে পাচ্ছেন, আপনাকে নিম্নলিখিত উপায়ে আরডুইনোকে এলইডি এবং সেন্সরের সাথে সংযুক্ত করতে হবে:

Arduino GND -> IR সেন্সর GND।

Arduino VCC -> IR সেন্সর VCC।

Arduino 13 -> IR সেন্সর সিগন্যাল আউটপুট।

Arduino 2 -> নীল LED এর Anode (নীল LED এর ছোট পিন)

Arduino 3 -> সবুজ LED এর Anode (সবুজ LED এর ছোট পিন)

Arduino 4 -> হলুদ LED এর Anode (হলুদ LED এর ছোট পিন)

Arduino 5 -> লাল LED এর Anode (লাল LED এর ছোট পিন)

Arduino GND -> একটি 220 ওহম রোধকের মাধ্যমে সমস্ত LEDs এর ক্যাথোড (LEDs এর দীর্ঘ পিন)

আপনি সংযুক্ত সারিতে এই সার্কিটের সাথে সম্পর্কিত কোডটি খুঁজে পেতে পারেন অথবা ir-led-control এ আমার Arduino ওয়েব এডিটরে।

ধাপ 7: সমস্যা সমাধান

আপনার প্রকল্পটি স্থাপন করার সময় এবং পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করার সময় আপনি অনেক অদ্ভুত পরিস্থিতির সম্মুখীন হতে পারেন। এখানে কিছু সাধারণ ত্রুটির তালিকা যা আপনি আইআর সেন্সরের সাথে কাজ করার সময় পেতে পারেন।

একটি কী চাপার সময় FFFFFF পাওয়া

একটি বোতাম টিপে আপনি লক্ষ্য করতে পারেন যে বেশিরভাগ সময় এটি FFFFFF এর মত একটি কোড রিপোর্ট করে। এটি ঘটে যখন আপনি একটি বোতাম টিপে কিছুক্ষণ ধরে রাখেন, এমনকি অল্প সময়ের জন্য। দৃশ্যকল্প হল যে আপনি যখন প্রাথমিকভাবে বোতাম টিপবেন, IR রিমোট বোতাম কোড পাঠায় এবং যতক্ষণ আপনি বোতামটি ধরে রাখবেন, এটি FFFFFF পাঠানোর পুনরাবৃত্তি করে যার অর্থ ব্যবহারকারী এখনও রিপোর্ট করা বোতাম টিপছে। এটা ঠিক হবে। আপনি কেবল তাদের বাদ দিতে পারেন। সিরিয়াল মনিটরে FFFFFF এর আগে আপনি যে কোডটি পেয়েছেন তা হল আসল কোড।

আইআর সেন্সর মোটেও প্রতিক্রিয়া জানায় না এবং মনে হচ্ছে এটি উষ্ণ হচ্ছে

ক্ষমতা কাটা !!! যদি আপনি নিশ্চিত হন যে কী কোড লগার স্কেচটি সঠিক, তাহলে সমস্যাটি আপনার তারের ভুল সেটআপের কারণে হতে পারে। আমার সাথে যে দৃশ্যটি ঘটেছিল তা হল আমার আইআর মডিউল (বোর্ডের সাথে সংযুক্ত) এর জন্য আমি VCC এবং GND কে বিপরীতভাবে সংযুক্ত করেছি (আমার হুকআপ তারের জন্য সঠিক রং ব্যবহার না করার কারণে)। এতে করে সেন্সর কম্পোনেন্ট পুড়ে যায় এবং একটি সুন্দর নীল ধোঁয়া ওঠে। আমি কাঁচা আইআর সেন্সরগুলির একটি প্যাক কিনেছি এবং এটি প্রতিস্থাপন করার চেষ্টা করেছি এবং এখন এটি একটি আকর্ষণের মতো কাজ করে:)। দুর্ভাগ্যবশত আমি একই ভুল করেছি যখন আমি কাঁচা আইআর সেন্সর দিয়ে পরীক্ষা করছিলাম এবং এই সময় সেন্সরটি উষ্ণ হওয়া ছাড়া কিছুই ঘটেনি। তাই সর্বদা পাওয়ার অন করার আগে সার্কিট চেক করুন!

কখনও কখনও সেন্সর একটি কোড সনাক্ত করে যা আমি আগে কখনও দেখিনি

এটি অন্যতম সাধারণ সমস্যা। এটি সম্ভবত নিম্নলিখিত কারণগুলির একটির কারণে হতে পারে:

আপনি আপনার IR রিমোটকে সরাসরি সেন্সরের দিকে নির্দেশ করছেন না

এটি এমন কিছু নতুন কোড (বেশিরভাগ লম্বা কোড) হতে পারে যা আপনি আগে কখনও পাননি এবং সাধারণত আপনার ইতিমধ্যে থাকা কোডগুলির দৈর্ঘ্যের সাথে মেলে না। তাই মনে রাখবেন সবসময় আপনার সেন্সরের দিকে রিমোট নির্দেশ করুন।

আপনি একটি সস্তা আইআর রিমোট ব্যবহার করছেন (যেমন আমি এই টিউটোরিয়ালে ব্যবহার করেছি)

একটি সস্তা অনির্দেশ্য রিমোট ব্যবহার করার পরিবর্তে, আপনি আপনার টিভি বা ডিভিডি প্লেয়ারের রিমোট কন্ট্রোল বা আপনার যে কোনও ডিভাইসের আইআর রিমোট ব্যবহার করে একই দৃশ্যের চেষ্টা করতে পারেন। তাদের সাধারণত একটি ভাল সংকেত/হার্ডওয়্যার মান থাকে (এবং অবশ্যই বেশি ব্যয়বহুল) এবং আমার অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে, তারা সাধারণত আপনার রিমোটকে সরাসরি সেন্সরের দিকে না দেখালেও ভাল কাজ করে।

লগ করা একটি কোড যদি আবর্জনা না হয় তবে আমি কীভাবে জানব?

কোডগুলি সাধারণত হেক্সাডেসিমাল ফরম্যাটে উপস্থাপন করা হয়। যদি আপনি সেগুলিকে সংশ্লিষ্ট বাইনারি ভ্যালুতে রূপান্তর করেন, তাহলে আপনি লক্ষ্য করবেন যে শেষ বাইটের বাইনারি উপস্থাপনা হল বাইটের নেতিবাচকতা তার আগে আসে। আপনি যদি এটি জানেন, তাহলে আপনি আপনার কোডটি যাচাই করতে পারেন যে আপনি যে কোডটি পেয়েছেন তা আসলে একটি বৈধ কিনা বা না। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি FF7A85 পেয়ে থাকেন তবে এর বাইনারি উপস্থাপনা নীচের মত হবে:

1111 1111 0111 1010 1000 0101

বাম থেকে ডানে, 4 ডিজিটের প্রতিটি ব্যাচ মূল হেক্সাডেসিমাল সংখ্যার একটি চরিত্রের প্রতিনিধিত্ব। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, 7 এর সাথে সম্পর্কিত ব্যাচটি 0111 এবং 8 এর সাথে সম্পর্কিত ব্যাচটি 1000 যা এর সঠিক নেতিবাচকতা। নেতিবাচক দ্বারা আমি বলতে চাচ্ছি যে সমস্ত 0s 1s হবে এবং সমস্ত 1s 0s দ্বারা প্রতিস্থাপিত হবে। পরেরটির জন্য একই সত্য যা A (1010) এবং 5 (0101)।

ধাপ 8: এরপর কি করতে হবে?

এবার তোমার পালা. আপনার হাতে এই ছোট্ট সিম্পল সেন্সর দিয়ে আপনি কি করতে পারেন তা দেখতে আপনার কল্পনার উপর নির্ভর করে। এখানে কিছু ধারনা দিয়ে শুরু করতে হবে:

• আপনার বাড়িতে থাকা একটি ডিভাইসের IR টি রিমোট কন্ট্রোল ব্যবহার করুন (টিভি, স্টেরিও, ইত্যাদি) এবং আপনার Arduino প্রকল্পে এটি ব্যবহার করার চেষ্টা করুন
• একটি কী চেপে একবারে সমস্ত এলইডি চালু করার চেষ্টা করুন এবং তারপরে অন্য কী ব্যবহার করে সেগুলি বন্ধ করুন
• রিমোটের আপ/ডাউন বাটন ব্যবহার করে এলইডিগুলিকে একে একে চালু/বন্ধ করে দিন যতক্ষণ না সেগুলি সব চালু/বন্ধ হয়
• এলইডি ব্যবহার করে একটি ট্রাফিক লাইট তৈরি করুন এবং আপনার রিমোট ব্যবহার করে এটি নিয়ন্ত্রণ করুন
• যদি আপনার হাতে একটি ছোট ডিসি মোটর থাকে, তাহলে আইআর রিমোটের মাধ্যমে তার ঘূর্ণন দিক শুরু/বন্ধ করার চেষ্টা করুন
• আপনি আপনার রোবটকে নিয়ন্ত্রণ করতে আপনার টিভি রিমোট ব্যবহার করতে পারেন বা এটিতে কিছু সেন্সর/অ্যাকচুয়েটর সক্ষম/অক্ষম করতে পারেন

আইআর রিমোট ব্যবহার করে আপনি কি করবেন (অথবা আপনি ইতিমধ্যে সম্পন্ন করেছেন) মন্তব্যগুলিতে আমাকে জানান।